环境设备试验箱

高低温环境试验箱可检测产品在温度反复情况下性能是否会发生改变或加速老化。通过高低温环境试验箱的高低温试验更有助于形成完善的产品，能够提前预知问题并解决，减少产品流向用户后出现问题的几率，以保证产品的可靠性和安全性。在电子通信、材料测试、机械制造、轨道交通、航空航天等领域，高低温环境试验箱被广泛应用。国外研究进展1839年英国人R Mallet将金属试样放置于户外进行环境暴露试验，是有文献记载以来最早的环境试验。第二次世界大战后，各国进行统计发现环境因素是致使武器装备发生故障或损毁的重要原因，其中主要原因是温湿度环境变化对材料产生不利影响所致。自此各国开始将目光投向环境试验装备，并相继设立相关的研究计划。在上世纪60年代，各国逐步形成了自然环境和实验室环境的试验综合应用。在80年代后，己渐渐形成环境工程的概念。经过发展发达国家建立并健全了相应的环境试验标准和相关规范。之后环境设备经过不断地发展，在环境试验设备行业己经发展出许多大规模的公司，如美国的通用设备公司、热测公司、环测公司和QualMark公司；德国的伟思公司、富琪公司；法国的克莱梅公司；英国的Cape En-gineering公司；意大利的ACS公司；日本的爱斯派克公司等。自上世纪80年代末以来，Hobbs G K、Gusciora R H和Silverman M等可靠性领域的权威学者一致认为：以往通过利用自然环境来完成设计的相关环境试验来得到改进依据的方式存在试验周期长和代价高等不足，建议以人为方式搭建能够实现加强相应环境因素影响的装备来完成加速试验的技术方法。以Kearney M、Marshall J和Newman B等学者为代表将这类加强环境因素的试验技术统称为可靠性强化试验（Reliability Enhancement Testing，RET）技术。在技术发展的同时，需要相应的设备作为支撑，对可靠性试验设备来说，其强化试验技术对设备的要求是：在具有宽温度变化范围的前提下具备快的温变率同时拥有湿度应力加载能力％。可靠性强化试验技术的发展理论依据逐步完善，推动着其原有设备的不断升级改造。以美国的QualMark公司、环测公司，以及意大利的ACS公司等为例，他们以强化试验技术对设备的要求为核心，不断地开发出新型环境试验设备，新试验设备具有温度变化范围宽、箱内温度均匀和升降温速度快等优点，同时具有操作灵活，控制精确以及制冷系统工作效率高等特点，紧随时代的发展。在工业化基础浓厚的条件下，产品外观精美，功能完善，他们几乎垄断了世界高端环境试验设备的市场。国内研究进展随着我国各行业对于改善生产工艺、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越来越大。我国试验设备行业是在建国之后才逐渐发展起来的，建国初期，由于当时物质比较匮乏，国内对于高低温环境试验箱、恒温恒湿试验箱、冷热冲击试验箱的需求也不大，因此当时试验设备行业发展非常地缓慢。直到改革开放后，我国环试行业才得到快速发展，通过引进国外先进技术进行消化吸收，我国试验箱的产品种类不断丰富，技术也向精细化方向发展，在各个领域得到了广的应用。从目前来看，我国可以说是世界试验箱生产大国，拥有世界上试验箱制造企业数量最多的企业集群。伴随着国内高、精、尖装备制造业的不断发展，我国将成为世界最大的试验箱市场。国内学者近些年对高低温环境试验箱的研究也从未停止。2009年，合肥工业大学陈修兵以模拟高原环境的HLT/V220型高低温低气压试验箱为研究对象，运用热力学的理论对试验箱的制冷系统、制冷的热力性能及特点和制冷系统运行的关键问题进行了理论分析并设计组建了试验箱性能测试平台，对该试验箱进行了实验研究。2009年，上海交通大学薄祥余对环境试验箱制冷系统设计及其控制方法进行了研究。2011年，北京交通大学李娟设计一个高低温环境试验箱监控系统能够实现实时的对温箱的温度、运行状况、功能状态等进行监控。2011年，南京航空航天大学王强对某型号航空环境用试验箱的保温结构对箱内温度影响进行了研究。2012年，太原理工李艳红设计了一个以SAM7X256_128为主芯片植入Linux操作系统的高低温环境试验箱温度控制系统。2013年，工业和信息化部电子第五研宄所，申中鸿、杨林等提出利用双闭环控制原理对高低温环境试验箱的温度与湿度进行控制，保证试验箱内的温度与湿度可以快速的达到设定值，并具有良好的精度。2015年，苏州科技学院的李成浩、孙志高等选择R404A、R23作为复叠式制冷系统的高、低温级循环制冷剂，构建了冲击试验箱的低温箱制冷系统，并对其性能研究。2015年，上海交通大学李冬冬依据航天环境试验要求，按照相关航天试验设计准则进行理论计算、数值模拟及相应实验分析。完成高低温试验系统的温度场及流场等的关键问题研究。2015年，北京航空航天大学邓丁齐、高飞等和中国人民解放军63853部队张继华联合设计分布式测控系统，提出了智能PID测控方案，使高低温模拟系统能够根据控制目标值选择最优PID参数值，达到良好的控制效果。2016年，北京邮电大学程秀峰以某型号非标准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研究。2017年，上海交通大学徐君对高低温综合测试间进行了在不同控制过程中的稳态及动态特征分析，完成了高低温综合测试间的控制系统自动化设计。2018年，陕西省电子信息产品监督检察院刘西强、合肥工业大学刘锟龙和西安三智科技有限公司赵向辉联合采用WIFI无线通讯监控技术和基于C++软件自主开发的应用软件，实现了对某军工单位研发实验室不同种类高低温环境试验箱的集中监控。2019年，中北大学钱海东针对模拟电子器件所需的特殊测试条件，实现了相关的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设计了与普通压力试验机适配的高低温环境试验箱，该试验箱包括制热系统、制冷系统、控制系统和测试系统等部分,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周默、胡斌、王如竹和恭勤环境科技有限公司周贤根据高低温环境实验箱的不同制冷需求，设计了具有双运行模式的复叠制冷系统，达到了节能减排的目的。小结近年来，国内外学者对环境试验设备的研究从未停止，针对各种应用情形的环境试验设备层出不穷，功能和性能不断地完善。高低温环境试验箱在环境试验设备中也占有一席之地，其发展也得到了极大地促进。 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].安徽理工大学.

原文来源：国内盐雾试验箱行业发展需把困难克服,才能谋发展 编辑：林频仪器　　很多行业发展都面临着技术自主创新不足，致使市场竞争力不足，盐雾试验箱行业发展也存在这样的问题，并且在国外产品占据中国大部分市场的同时，行业想要壮大发展更是举步维艰。但是在困难面前我们的生产试验箱的企业需要克服困难，谋发展。　　总体来讲，长期以来，我国企业由于资金有限、创新意识不强等多方面原因，一直未走向科技创新的前台。现在这种情况正在改变，越来越多的环境试验设备厂家正在、成为科技创新的主体。上海林频仪器股份有限公司的产品广泛用于科研﹑航空﹑军工﹑电子﹑电工﹑生命医学、家电电器、五金、电池、机械等各种行业 产品热销全国各大、中院校、卫生、防疫、化工、环保等科研单位，并且拥有勇于创新且持续改进的团队，该公司的盐雾试验箱本系列产品为人工模拟海洋性气候的盐雾试验设备，可对电工设备、金属材料、制品各种材质之表面处理，包含对涂料，电镀，无机及有机皮膜，阳极处理，防锈油等防蚀处理后，进行加速腐蚀性能变化试验。　　设备技术创新，盐雾试验箱质量保障等有关问题已经影响到环境设备行业的发展。目前我国由于各项技术不成熟，在某些方面做的还不到位，因此我们在扩大生产量的同时。也要注意产品的整体创新。在自主创新过程中，国家对科研在政策和资金倾斜上应有一个全方位考虑。同时，国家对于具有自主知识产权的产品在市场导向上应给予一些优惠政策。　　我们相信在今后的发展道路上会有更多的上海林频仪器股份有限公司这样的企业，这样勇于创新谋发展的企业加入到试验箱的技术研发与创新中，不断壮大试验箱行业发展。

仪器信息网讯“在‘十二五’期间，预计国内平均每年环境试验设备的需求总量约15亿。”天津航天瑞莱科技有限公司北京分公司副总经理何胜帅说。天津航天瑞莱科技有限公司北京分公司副总经理何胜帅　　环境试验设备 军用民用齐发力　　“在国内，重视环境可靠性试验是在九十年代初从军工系统开始的。”何胜帅说，虽然在早些时候，有关部门就已经认识到了环境可靠性试验的重要性，并且建立了相关标准，但是真正开始进行这些试验、采购相关设备，基本是从九十年代初期开始的。接下来的几个五年计划，对环境可靠性试验设备的需求量不断增加，环境可靠性试验开展得也越来越广泛。到了“十一五”期间，针对一些质量问题，经过长时间的分析研究，环境可靠性试验的重要性更是得到了进一步的确定。列车低温、覆雪、光照试验　　何胜帅告诉仪器信息网(http:/www.instrument.com.cn/),在民用领域，环境可靠性试验被重视的时间大致和军工系统相同。不过民用领域在环境可靠性试验方面的重视因地域的不同而有非常大的差别。在九十年代初，需求量主要集中在广州和深圳，大量外资企业以及外向型企业，无论是出于自身对质量提高的渴望，还是为了满足客户的要求而提高质量，都要进行环境可靠性试验。客车的低温、冻冰、光照试验　　“目前，国内军用和民用的需求量比例约7:3。军用领域需求比较广泛，包括航天、航空、兵器、船舶、电子、总装、总参、总后的研究院所、部队、工厂等都有应用 民用领域的应用主要集中在质检系统、高等院校、汽车行业、电子电工行业以及家用电器制造业等。”何胜帅说。　　此外，何胜帅特别谈到，在民用领域，多环境因素综合试验的要求已经被提上日程，国家计量院已经着手建立多环境因素的大型步入式试验舱，铁路系统的三个动车主机所和三家检测中心也将要赴欧洲考察整列火车的气候风洞。　　十二五期间 国内环境试验设备的需求量可达15亿　　何胜帅告诉记者，到目前为止，环境试验设备的先进设计和制造技术，仍然掌握在欧美几个主要厂家手里。从2008年开始，国际上的一些厂家在进行整合。整合后，他们对品牌进行了分类，一些品牌仍然采取高端定位，将工厂整合到了一起 另一些品牌则采用亚太地区代工的形式进行贴牌销售，他们掌握着一定的定价权，将利润最大化。　　“相较于国外，国内的行业格局这些年并没有大的变化。”何胜帅说，国内各厂家制造的设备仍然以标准箱为主，虽然一些厂家也参与设计并制造了一些非标准的设备，但都是在低端市场进行竞争。这些厂家共同的特点是：价格低，技术落后，可靠性差。　　“在“十二五”期间，预计国内平均每年环境试验设备的需求总量约15亿。主要原因是随着GJB150A的推出，强调了以往未被重视的一些试验类型，包括沙尘试验、淋雨试验、光照试验、温度湿度低气压振动综合试验等，同时对于一些新类型的试验做了具体要求，譬如说爆炸性减压试验等。因此“十二五”期间，国内围绕这些设备将会有一个市场总量的需求高峰。”何胜帅说。　　何胜帅继续谈到，从长远来看，目前西门子、ABB、华为等一流企业对环境模拟设备有大量的应用，这些环境设备将不仅仅在试验室里面应用，它们会走出试验室，进入生产线，作为抽检或者筛选的设备被大批量的应用。　　热沉控温技术 已经掌握　　“目前，RELIA(瑞莱)在研制军用标准的沙尘试验箱和模拟太空环境的热真空试验箱方面已经取得重大突破。其中最为关键的热沉控温技术已经掌握。”何胜帅告诉记者。TH系列高低温、湿度试验箱(最低温度-20℃、-40℃、-70℃可选，最高温度可达+180℃；湿度范围10%~98%RH；温度变化速率1℃/min到30℃/min可选；体积从60L到上千立方米可选)　　“卫星或空间站在太空环境里，除了真空度接近绝对真空，极冷极热的温差，强烈的光照强度，更为重要和关键的是迎光面和背光面较大的温差同时作用于物体上所带来的影响。”何胜帅说，这种环境需要在试验室中进行模拟，传统的方法是在一个圆形的真空容器的内壁上缠绕一些光管，通过光管的温度辐射来控温，通常无法完成低温的模拟，当然也无从谈起均匀度的概念。TH-VB系列温度、湿度、振动综合试验箱(最低温度-20℃、-40℃、-70℃可选，最高温度可达+180℃；湿度范围10%~98%RH；温度变化速率1℃/min到30℃/min可选；体积从600L到上千立方米可选；可以配合各种形式的振动试验设备)　　何胜帅告诉仪器信息网，RELIA(瑞莱)所采用的热沉技术形式是利用一种特制的真空容器，这种真空容器内部有双层的热沉结构，热沉的大小、厚度、形状分割都可以调整，热沉里面是硅油，通过给硅油制冷和加热，使热沉能够按照我们设计的方向进行高温、低温的面辐射，这样就能使温度控制均匀，同时可以实现面控温，更为接近卫星或空间站的真实工作状态。THV系列温度、湿度、低气压综合试验箱(最低温度-70℃，最高温度可达+180℃；湿度范围10%~98%RH；温度变化速率1℃/min到30℃/min可选；气压从常压到10-7mbar，太空环境；体积从600L到上千立方米可选)　　“此外，制冷技术是环境试验设备的另一个核心技术。RELIA(瑞莱)采用热气旁通技术，能够通过压缩机制冷量的精确输出达到控温的效果。降温以及低于常温时的温度保持全过程都不需要加热器参与，完全区别于应用广泛的冷热平衡控温方式，节约能量超过40%。”何胜帅说。撰稿：邓雅静　　附录：　　天津航天瑞莱科技有限公司简介　　RELIA(瑞莱)公司从事试验箱研制、生产的北京分公司虽然成立时间不到一年，但RELIA(瑞莱)的技术团队拥有非常丰富的研制、生产经验，掌握了欧美先进的设计技术和制造工艺。技术团队曾经参与和主持过大量项目的设计和实施，包括航天三院三部的整车试验系统、北京环保局的整车试验系统、航空强度研究所的大型移动可升降式温度、湿度、振动、动静力学加载综合试验系统、北方车辆研究院的整车盐雾试验系统、船舶723所三箱组合式温度、湿度、振动综合试验系统等等。　　RELIA(瑞莱)产品面向市场的时日尚短，目前虽然具备了强大的设计和研发能力，但由于受制于制造能力的瓶颈，月产值仅能达到500万。目前产品主要提供给航天系统的各研究院所，为各型号产品的试验提供保障。