高低温冲击热流仪的测试原理及方法

一、测试原理

高低温冲击热流仪通过气流控制技术实现快速温度变化，模拟产品在温度环境下的耐受性。其核心原理包括：

1. 气流密闭空间形成

• 试验机输出高温或低温气流，通过气流罩将被测样品包裹，形成密闭测试腔。

• 气流在腔内循环，使样品表面温度快速均匀变化，完成高低温冲击试验。

2. 局部独立冲击

• 针对元器件（如IC芯片）可单独隔离测试，避免对周边器件造成影响。

• 温变速率可达30~40℃/min，远超传统冷热冲击试验箱。

3. 制冷与加热系统

• 制冷：采用双级复叠式压缩机或电子膨胀阀调节制冷量，结合无氧铜管焊接技术，确保低温工况下能耗降低30%。

• 加热：通过高功率加热管快速升温，配合温度传感器实时反馈，实现精准控温。
  
  

4. 振动与降噪设计

• 压缩机安装弹簧减振器，制冷管道采用圆弧弯设计，避免振动导致泄漏。

• 机箱内壁覆盖波浪状消音海绵，运行噪音低于60dB。

二、测试方法

高低温冲击测试主要分为两箱法和三箱法，具体步骤如下：

1. 两箱法

• 操作流程：

1. 将样品置于测试箱中，通过阀门快速切换高温/低温气流方向。

2. 样品在高温箱和低温箱之间交替转换，实现温度冲击。

• 适用场景：

• 适用于体积较小、可快速转移的样品。

• 温变速率较高，但温度均匀性略低于三箱法。

2. 三箱法

• 操作流程：

1. 样品固定于测试箱中心位置，高温和低温气流分别通过独立管道进入。

2. 通过调节气流比例，实现温度的快速升降。

• 适用场景：

• 适用于大尺寸样品或需保持样品静止的测试。

• 温度均匀性优于两箱法，但温变速率略低。

3. 测试参数设置

• 温度范围：根据需求设定高温（如+150℃）和低温（如-70℃）极限值。

• 驻留时间：样品在高温或低温环境中的停留时间（如5分钟）。

• 转换时间：温度切换的过渡时间（如10秒）。

• 循环次数：设定温度冲击的重复次数（如100次）。

4. 数据记录与分析

• 测试过程中，设备自动记录温度曲线、样品外观变化（如裂纹、变形）及功能特性（如电气参数）。

• 通过数据分析，评估产品在温度下的可靠性，为改进设计提供依据。

三、技术优势

• 快速温变：从-55℃到+125℃的转换时间仅需10秒，满足高要求测试标准。

• 节能设计：采用气液旁路调节、蒸发温度调节等技术，低温恒温时无需加热平衡，运行功率降低50%。

• 安全保护：具备压缩机吸排气压力自动保护、过载保护等功能，延长设备寿命。

四、应用领域

• 电子行业：测试电路板、芯片、电池等在温度下的性能。

• 汽车工业：评估汽车零部件在高温、低温环境下的可靠性。

• 航空航天：模拟航天器在太空中的温度条件。

• 材料科学：研究材料在热胀冷缩下的物理和化学变化。

通过高低温冲击热流仪的测试，可有效发现产品设计缺陷，提升产品在实际使用中的稳定性和寿命。