高低温环境试验箱在各领域的应用及国内外研究进展
近年来,国内外学者对环境检测设备的研究从未停止过~
高低温环境试验箱可以检测产品在重复温度条件下性能是否会发生变化或加速老化。高低温环境试验箱的高低温试验更有利于完美产品的形成,可以提前预测和解决问题,减少产品流到用户后出现问题的机会,保证可靠性和产品的安全性。在电子通讯、材料测试、机械制造、轨道交通、航空航天等领域,高低温环境试验箱得到广泛应用。
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国外研究进展
1839年,英国人R Mallet将金属样品置于户外进行环境暴露试验,这是文献记载最早的环境试验。第二次世界大战后,各国统计发现,环境因素是武器装备失效或损坏的重要原因。主要原因是温湿度环境的变化对材料产生不利影响。此后,各国开始将目光转向环境检测设备,并相继制定了相关研究计划。
20世纪60年代,各国逐渐形成了自然环境和实验室环境下实验的综合应用。 20世纪80年代以后,环境工程的概念逐渐形成。经过发展,发达国家已建立和完善了相应的环境检测标准和相关规范。
此后,环境设备不断发展,在环境检测设备行业发展了许多大型公司,如美国的通用设备公司、热测试公司、环境测试公司和QualMark公司等;德国威斯公司、富驰公司;法国克莱默公司;英国开普工程公司;意大利ACS公司;日本阿斯派克公司等
20世纪80年代末以来,Hobbs GK、Gusciora RH、Silverman M等可靠性领域权威学者一致认为,以往利用自然环境来完成设计的环境试验来获取改进证据的方法,试验周期长、成本高,原因是先进性不足,建议人为搭建能够增强相应环境因素影响的设备来完成加速测试。以Kearney M、Marshall J、Newman B等学者为代表的这类增强环境因素的测试技术统称为可靠性增强测试(RET)技术。随着技术的发展,需要相应的设备作为支撑。对于可靠性测试设备来说,强化测试技术对设备的要求是:较宽的温度变化范围前提下的快速温度变化速率和湿度应力。负载能力%。可靠性增强测试技术发展的理论基础逐步完善,带动其原有设备不断升级改造。以美国QualMark公司和环境检测公司、意大利ACS公司为例。他们注重强化检测技术的设备要求,不断研发新型环境检测设备。新型检测设备温度变化范围宽,试验箱内部温度均匀,升温和降温速度快。它还具有操作灵活、控制精确、制冷系统效率高的特点,紧跟时代的发展。工业基础雄厚,产品外观精美,功能完善。他们几乎垄断了世界高端环境检测设备市场。
02
国内研究进展
随着我国各行业对改进生产工艺、提高产品质量的要求越来越高,高低温环境试验箱、恒温恒湿试验箱、冷热冲击试验箱的市场需求日益增长。
中华人民共和国成立后,我国检测设备行业逐渐发展起来。建国初期,由于当时物资匮乏,国内对高低温环境试验箱、恒温恒湿试验箱、冷热冲击试验箱的需求不大。因此,当时检测设备行业的发展非常缓慢。直到改革开放以后,我国环境检测行业才得到快速发展。通过引进消化吸收国外先进技术,我国试验箱的产品类型不断丰富,技术也向精细化方向发展,并在各个领域得到广泛应用。
从目前来看,我国可以说是世界上最大的试验箱生产国,拥有全球最多的试验箱制造企业集群。随着国内高端、精密、先进装备制造业的不断发展,我国将成为全球最大的试验箱市场。近年来,国内学者对高低温环境试验箱的研究从未停止。
2009年,合肥工业大学陈秀兵以模拟高原环境的HLT/V220高低温低压试验箱为研究对象。他运用热力学理论对试验箱的制冷系统、制冷的热性能和特性以及制冷系统运行中的关键问题进行了分析。进行了理论分析,设计搭建了试验箱性能测试平台,并在试验箱上进行了实验研究。
2009年,上海交通大学的薄翔宇对环境试验箱制冷系统的设计与控制方法进行了研究。
2011年,北京交通大学的李娟设计了高低温环境试验箱监控系统,可以实时监控培养箱的温度、运行状态、功能状态等。
2011年,南京航空航天大学王强对某型航空环境试验舱隔热结构对舱内温度的影响进行了研究。
2012年,太原工程师李彦红以SAM7X256_128为主芯片设计了高低温环境试验箱温控系统,并植入Linux操作系统。
2013年,工业和信息化部电子第五研究所沉忠红、杨林等提出采用双闭环控制原理对高低温环境试验箱的温湿度进行控制,以达到确保试验室内的温度和湿度能够快速调节。达到设定值,精度良好。
2015年,苏州科技大学李成浩、孙志高等人选用R404A和R23作为复叠制冷系统的高低温循环制冷剂,构建了冲击试验室低温室制冷系统,并研究了其性能。
2015年,上海交通大学李东东根据航天环境试验要求和相关航天试验设计导则,进行了理论计算、数值模拟和相应的实验分析。完成高低温试验系统温度场、流场等关键问题研究。
2015年,北京航空航天大学邓定奇、高飞等人和解放军63853部队张继华联合设计了分布式测控系统,提出了智能PID测控方案,使得高低温模拟系统根据控制目标值选择最优PID参数值。达到良好的防治效果。
2016年,北京邮电大学的程秀峰以某型号非标高低温环境试验箱为研究对象,对试验箱的温度控制技术进行了研究。
2017年,上海交通大学徐军对高低温综合试验室在不同控制过程中的稳态和动态特性进行了分析,完成了高低温控制系统的自动化设计综合测试室。
2018年,陕西省电子信息产品监督检察院刘锡强、合肥工业大学刘昆龙、西安三智科技有限公司赵向辉联合使用WIFI无线通讯监控技术并自主开发应用软件基于C++软件实现某军工单位的研发。对实验室内不同类型的高低温环境试验箱进行集中监控。
2019年,华北大学钱海东针对模拟电子器件所需的特殊测试条件,实现了相关高低温环境试验箱的设计与研究。
2020年,青岛科技大学机电工程学院郭鹏等人设计了一款适配普通压力试验机的高低温环境试验箱。试验箱包括加热系统、制冷系统、控制系统和测试系统,可提供 - 40~200℃的稳定温度环境。
2021年,上海交通大学制冷与低温工程研究所的周默、胡斌、王如珠和工勤环境科技有限公司的周贤根据不同的制冷系统设计了双运行模式的复叠制冷系统。高低温环境实验箱的制冷需求。 ,达到节能减排的目的。
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概括
近年来,国内外学者对环境检测设备的研究从未停止。各种应用场合的环境检测设备层出不穷,其功能和性能不断完善。高低温环境试验箱在环境试验设备中也占有一席之地,其发展得到了极大的推动。
参考文献:[1]刘强。高低温环境试验箱设计及性能优化分析[D].安徽科技大学.
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