冷熱衝擊試驗機方案書

（一）名稱及型號

1、產品名稱：冷熱衝擊試驗機

冷熱衝擊試驗機方案書——天海儀器

2、產品型號：TH8046C（水冷/風冷）

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（二）、概述

本款儀器是根據用戶要求設計製造，適用於航空、航太、軍工、艦船、電工、電子等產品整機及零部件的高低溫衝擊試驗及高溫或低溫環境下的貯存和試驗。供用戶對整機（或部件）、電器、

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儀器、材料、塗層、鍍層等作相應的氣候環境加速試驗，以便對試品或試品試驗行為作出評價。該試驗機保證完整、外觀完好、備件齊全，能長期穩定運行，系統符合MIL STD，GB，JIS，JEDEC，IEC等測試規範；能符合GB2423.1-89；GB2423.2-89；GB2423.4-89；GB/T2423.3-93；GB/T2423-93等標準。

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（三）  主要技術參數：

1、高溫區溫度範圍：+60℃ ～ +150℃；

2、低溫區溫度範圍：-0℃ ～ -55℃；

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3、控制：±2℃；

4、解析：0.01℃；

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5、高溫區升溫時間：常溫～150℃，小於40分鐘；

6、低溫區降溫時間：常溫～-55℃，小於50分鐘；

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7、溫度恢復時間：3～5分鐘；

8、試品重量：5Kg；

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9、系統雜訊:78dB以下；

10、機器結構與材質：

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A、結構：分為高溫區、低溫區、測試區；

B、內部尺寸：50cm（W）*40cm（H）*40cm（D） 72升；

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C、內外箱材質：SUS#304耐熱耐寒不銹鋼。一級光面板；

D、保溫材質：高密度玻璃棉及高強度PU發泡絕緣材料；

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E、防汗機構：以系統K型管之熱能作防汗處理；

F、附屬設備：耐寒耐熱之高張性迫緊（packing），可耐高溫400℃，

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   低溫-200℃；G、高低溫自動轉換設備一套；

H、附可調式活動盤二隻。

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11、內箱配置：

A．引線孔（Ф50）一個；

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B．測試區的高度可以調整，並能承受5Kg以上的重量；

C．箱內置電源：三相五線（AC380V，50HZ），可承受18A電流，電壓範圍為350～400V。

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（四）、工作原理及結構

性能指標:
1) 溫度範圍: A:-20℃～150℃ B:-40℃～150℃ C:-60℃～150℃

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2) 溫度波動: 高溫室及低溫室均≤±2℃
3) 溫度波動: ≤±0.5℃（恒溫時）

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4) 樣品承重:(WDCJ-162)20KG;(WDCJ-340)30KG;(WDCJ-010)60KG

符合標準:
兩箱式高低溫衝擊試驗箱符合GB/T2423.1.2、GB10592-89、GJB150相關試驗標準

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結構特點:
1. 兩箱式高低溫衝擊試驗箱全部功能採用電腦控制，系自主開發的軟體，有良好的操作介面，使用戶的操作和監測都更加簡單和直觀，保持功能可以使你正在運行的程式保持在目前的狀態下，

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2. 可以臨時更改此程式段的數值，可以在螢幕上設置時間的參數，使製冷、加熱、提藍傳送切換，按設定值自動進行。

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3. 兩箱式高低溫衝擊試驗箱冷箱、熱箱獨立控制，箱門互相獨立，擴大試驗箱的使用範圍（一箱三用）。
4. 產品保溫效果可以得到充分保證。

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5. 試驗箱門與迴圈風機，提藍傳動等互鎖，保護操作者的安全，一旦打開箱門，迴圈風機和提藍傳動的電源會被自動切斷。
6. 在箱頂有標準引線孔管，方便用戶向箱內引入感測器線，檢測電纜等類型引線。

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運行控制系統:
1) 控制器: 兩箱式高低溫衝擊試驗箱採用進口LED數顯（P、I、D +S、S、R.）微電腦集成控制器

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2) 範圍: 設定：溫度±0.1℃，指示：溫度±0.1℃，解析度：±0.1℃
3) 製冷系統: 進口德國穀輪半封閉水冷式壓縮機組，原裝法國“泰康”全封閉風冷複迭壓縮製冷方式

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4) 循環系統: 耐溫低噪音空調型電機，多葉式離心風輪
5) 溫度轉換時間: 從低溫區到高溫區或從高溫區到低溫區≤15S

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6) 溫度恢復時間: ≤5min（與溫度恢復條件有關，既冷卻水溫、暴露溫差、恒溫時間、樣品重量有關）溫度衝擊方法: 垂直兩箱法/垂直三箱法 (兩箱式冷熱衝擊試驗箱/三箱式冷熱衝擊試驗箱)

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（五）、採用材料及部件

高低溫衝擊試驗箱由以下幾部分構成：

       高溫儲存室

低溫儲存室   

       控制系統

       製冷系統

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加熱系統

       風道系統

       排水系統

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1、試驗箱箱體

A、本衝擊箱採用上、下箱體結構，上部為高溫測試箱，下部為低溫試驗箱體，低溫系統位於工作室左部，電器控制櫃置於試驗箱的右側面，便於操作。

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B、試驗箱內壁均採用SUS304#不銹鋼板製造，箱體外殼採用優質進口 不透鋼SUS304# 數控衝床衝衝制而成。

C、高溫箱保溫材料採用超細玻璃纖維，低溫箱保溫材料採用聚氨酯發泡、石棉板及超細玻璃纖維，保溫效果良好，試驗箱外表面不結霜，不凝露。

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D、低溫箱底部有冷凝水排水口

E、衝擊箱箱體上有1個φ25測試孔。

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2、控制系統主要由操作面板、中央控制器、各種按鍵開關、狀態指示

   燈、執行電器等組成。

3、冷凍系統及加熱系統：

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A、採用原裝進口壓縮機；

B、配備自動及手動除霜回路；

C、斜率式FIN-TUBE蒸發器；

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D、原裝進口電磁閥、乾燥篩檢程式等冷凍組件；

E、內螺旋式K-TYPE冷媒銅管；

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F、U-TYPE高速電熱管；

G、採用水冷式冷凝器（附帶冷卻塔）；

H、採用環保冷媒134a、404A、和R23；

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I、其他附件修理閥、電子自動轉換膨脹閥及電磁開關；

J、加熱系統位於風道系統內，由多組鎳鉻合金螺紋電加熱器和聚四氟乙烯航空鍍銀護導線構成。

4、循環系統及排水系統：

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A、採用進口多翼離心迴圈風扇，進口馬達；

B、FLOW THROW送風方式，水準擴散垂直熱交換弧形迴圈；

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C、排水系統採用回渦形排水及U TYPE沉積裝置；

D、多片翼式扇葉溫場效應分佈均勻 ；

E、STAIN LESS 加長軸心風量適當。

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（六）、採用材料及部件

1、工作室內體及空調室送排風孔板均採用國際通用SUS304#不銹鋼板製造，工作室外殼均採用進口不透鋼SUS304# 數控衝床衝衝制而成。

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2、中央控制器採用進口8226U液晶觸摸屏（日本OYO或韓國TEMI）可編程雙回路智慧電腦溫度控制器。

3、數位式超溫保護裝置。

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4、執行電器採用

A、法國“施耐德”交流接觸器、熱繼電器

B、韓國“梅蘭日蘭”斷路器，漏電保護器

C、美國“郎寧”固態繼電器

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D、日本“歐姆龍”小型繼電器

5、感溫組件：加長遮罩型PT100鉑金電阻。

6、空調箱內的加熱導線採用能長期耐高低溫之聚四氟乙烯航空鍍銀護導線。

7、採用鎳鉻合金螺紋電加熱器。

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8、製冷機採用全封閉壓縮機（法國泰康）。

9、製冷配件採用進口及國優。

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10、衝擊試驗輔助製冷：液氮。

11、密封材料採用能長期耐高低溫之環保型矽橡膠條密封。

12、保溫材料採用硬質聚胺脂發泡加玻璃纖維。

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（七）、特點及優點

先進可靠的控制系統：

1、先進節能控制設計（參見後述“經濟高效的運行機理”）；

2、選用國際品牌電器，提高設備的含金量，以保證執行元器件的高可靠性。

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功能強大的控制電腦：衝擊溫度程序控制器:原裝進口（日本OYO或韓國TEMI）彩色液晶顯示觸控式瑩幕直接按鍵型控制器,中、英文表示,,高對比附可調背光功能之大型LCD液晶顯示控制器。

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A、控制器規格:

:±0.1℃＋1digit.

解析度:±0.1.

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具有上下限待機及警報功能.

溫度入力信號:  T型感溫線.

P.I.D控制參數設定,P.I.D自動演算.

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B、畫面顯示功能:

採用圖控軟體畫面對談式, 無須按鍵輸入,螢幕直接觸摸選項：包括程式設定、曲線顯示、歷史資料、手動運轉、自動運轉、輔助設定等.

可顯示目前執行狀態、溫度設定值、時間設定值、剩餘時間、剩餘迴圈次數

具單獨程式編輯畫面,可輸入溫度,時間及迴圈次數.

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溫度程式具即時顯示程式曲線執行功能.

顯示故障狀態及說明故障排除方法.

螢幕可作背光調整,螢幕顯示保護功能可作定時,關閉設定.

中、英文可相互切換.

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C、程式容量及控制功能:可使用的程式組:96個PATTEN（即96個試驗規範可獨力設定並儲存）。

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   可重複執行命令:可達999次。

   SEGMENTS時間設定0～99Hour59Min。

   程式之製作采對談式設定功能。

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   8組程式相互連接功能.

   具有斷電程式記憶,複電後自動啟動並接續執行程式功能。

   高低溫衝擊時自動補償溫度功能.

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   程式執行時可即時顯示圖形曲線。

   除霜時間、次數及除霜溫度設定及執行功能.

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   具有預約啟動及關機功能.

   具有日期,時間調整功能.

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D、試驗箱配R-485電腦介面，並能用電腦實現A～H項控制功能，並能保存衝擊過程的資料(應有日期、冷熱衝擊時間、衝擊溫度等資料；)

E、高品質的製冷配置：環境試驗設備要獲得較低的試驗溫度，當前較為成熟的方式是複迭式製冷。這種方式的原理都大同小異，關鍵取決於製冷系統的配置。

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1、製冷壓縮機：製冷系統的是製冷壓縮機，我們選用世界義大利比澤爾工業製冷壓縮機。

2、進口油分離器及冷凍油：製冷壓縮機是否有足夠的合理的高品質冷凍機油，將直接影響其壽命，冷凍油若進入製冷系統中，特別是進入各換熱器中將大大降低其性能。為此，系統中需設置油分離器，根據我單位一直以來使用進口油分離器的情況，德國“ESK”和美國“ALCO”油分離器性能，日本“太陽”牌冷凍機油性能、粘度穩定。

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3、高效冷凝蒸發器:採用目前世界上先進的瑞典生產的釺焊板式換熱器，這種換熱器由若干片壓制成人字型波紋的耐腐蝕不銹鋼薄片組成，相鄰的一對不銹鋼片波紋方向相反，波紋背線彼此相交構成大量的接觸焊點，由於複雜的接觸交差網路通道使兩側流體形成紊流，加大提高了換熱強度，同時強烈的紊流和光滑的不銹鋼表面使釺焊板式熱交換的流道內表面不易結垢，採用此換熱器後不但系統阻力也降低，而且克服了以往國產大型低溫試驗箱此部件的尺寸大、換熱差、效率低等缺點。

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4、高效翅片式蒸發器翅片式蒸發器比一般蒸發器換熱效率高30%，具有美觀、小巧、降溫快等優點。

5、製冷輔助配件:本設備製冷系統中其他輔助件，如電磁閥、篩檢程式等我單位均採用進口配件，以進一步提高設備的可靠性

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（八）做工考究的低溫工藝：

1、本設備製冷系統中為了降低設備運行過程中噪音，我司在設計中獨家採用進口消聲器，有利於改善使用者的工作環境。

2、低溫聯接管路採用優質無氧銅管、充氮焊接、高保壓防洩漏工藝以確保焊接品質；管路的長度、傾斜度、坡度及走向都經過嚴格的計算，以達到的製冷效果；螺紋連接採用美國“樂泰”厭氧膠密封，基本杜絕國產低溫試驗設備氟利昂洩漏現象等。

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3、高效經濟的運行機理（當該衝擊箱只作高低溫試驗時）由於採用軸流散性風循環系統，工作溫度在40℃及其以上的升溫段和恒溫段均可不開啟製冷系統，從而可節約部份運行費用（一般廠家生產的大型高低溫試驗設備常常採用離心式風循環系統。由於離心風機在運轉過程中，自身做功，產生熱效應；加上離心風機產生的風壓較大，空氣磨擦也會產生熱效應，據初步統計，僅此兩項熱效應就會使工作室溫升高達63℃，所以當須做63℃及以下溫度點的恒溫試驗時就必須開啟製冷系統才能使工作室內溫度得以恒定，在40℃～63℃之間設備運行相當不經濟）。

一般廠家生產的高低溫試驗設備，低溫恒溫時只是採用簡單的冷熱對抗即大製冷大加熱，使用戶運行設備很不經濟。我所採取新的製冷能量調節技術，即中央控制器根據不同的溫度點自動調節製冷系統產生經濟能量，即經濟能量對抗經濟熱量，使設備運行始終處於相對低功耗狀態。

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4、根據以上兩點，本設備如果運行10年，每年工作200天，每天8小時，其中4小時做高溫（其中2小時做45~63℃之間的恒溫），4小時做低溫，經我們初步估算：按中國大陸廣東省工業用電1.2元/度計算 本設備運行10年則可節省電費約19.5萬元，即10年間本設備無形中為使用單位創造了約19.5萬元的利潤

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3、完善的安全保護裝置:控制系統檢測到下列保護裝置（部分）動作時，會自動斷電切斷整機工作，並進行聲光報警提示。

A、系統控制回路保險絲；

B、系統過電流保護裝置；

C、附有無熔絲保護開關；

D、超溫保護裝置；

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E、冷凍壓縮機超載保護裝置；

F、壓縮機高低壓保護開關；

G、欠相保護開關；

H、故障指示燈；

I、緊急停止開關；

J、控制器設定錯誤顯示及警示。

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九）、設備使用條件

    1、環境溫度：5℃~35℃

    2、相對濕度：≤85%R.H

3、大氣壓：86~106KPA

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4、周圍無強烈振動，無強烈電磁場影響，無高濃度粉塵及易燃、易爆、可揮發性、無腐蝕性的物質，無陽光直射或其他熱源直接輻射（相當重要）。

 5、試驗箱應水準放置於通風良好的試驗室內，周圍應留有至少1.5米的空間作操作及維護之用。

6、試驗箱附近應有適合排放試驗箱溢流水的水溝。

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  (十) 、要求設備電源

a. 電源:AC3￠5W 380V 50/60HZ.

        ※電壓變動充許值: 定格電壓的±10%.

b. 負荷容量:    20 KVA.