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Guide complet des chambres d'essais environnementaux / chambres d'humidité de la température

Chaque produit fabriqué par l'industrie est soumis à des dommages environnementaux. Les tests environnementaux peuvent vous aider à trouver des problèmes dans vos produits. Afin de vérifier l'utilisabilité de vos produits, les chambres d'essais environnementaux accélèrent les changements environnementaux ou augmentent le nombre de situations où l'environnement naturel ne peut pas être atteint. Ainsi, à l'aide d'une chambre d'essai environnemental, vous pouvez obtenir des informations sur la durée d'utilisation de votre produit dans un environnement naturel et découvrir à quelle hauteur votre produit peut atteindre son maximum dans des environnements extrêmes.

1 Qu'est-ce qu'un environnement tester chambre?

An chambre d'essai environnementale est utilisé pour tester si l'échantillon à tester est intact et fonctionne correctement dans les conditions spécifiées. La chambre d'essai environnemental se compose de deux parties : l'environnement et la chambre d'essai. L'environnement fait référence à diverses conditions environnementales, somme des conditions extérieures auxquelles l'échantillon à tester est soumis à un instant donné, qui peuvent être mécaniques, climatiques, biologiques et divers autres environnements. Une chambre d'essai est un espace clos capable d'atteindre les conditions d'essai spécifiées et est utilisé pour simuler différents environnements d'essai.

chambre de température d'humidité

L'un des éléments de test très importants est le test de la chambre climatique, tel que les liens de test de cycle de chaleur et d'humidité à haute température, basse température, humidité élevée, faible humidité, lumière et même alternance de chaleur et d'humidité. Par conséquent, la chambre d'essai environnemental est également connue sous le nom de chambre climatique artificielle, chambre d'essai environnemental, chambre d'essai à température et humidité constantes, chambre à haute température et haute humidité, chambre alternée haute et basse température, etc. Les principaux domaines concernés sont les tests de fiabilité des composants électroniques. , recherche sur la stabilité des matériaux chimiques et des nouvelles énergies, conception et fabrication de pièces automobiles et de pièces détachées, production et conditionnement de plaquettes de semi-conducteurs, recherche sur la stabilité des médicaments (chimie, médecine traditionnelle chinoise et biopharmaceutique), tests microbiologiques sur les cosmétiques et les aliments et tests par des tiers.

Si un produit présente des problèmes de qualité, cela est probablement dû à des facteurs externes, tels que différents environnements d'utilisation et scénarios tels que la température, l'humidité et les vibrations, qui n'ont pas été anticipés ou pris en compte lors de la conception. Par exemple, les climats chauds à froids, les différents effets de corrosion et de nombreux autres facteurs.

climat

Outre les conditions d'utilisation, sont également prises en compte les différentes sollicitations auxquelles le produit peut être soumis lors des opérations d'emballage, de transport et de stockage, susceptibles d'endommager ou de raccourcir la durée de vie du produit.

2 Types de chambres d'essais environnementaux

Lorsqu'un article est placé à l'extérieur, il est susceptible d'être soumis à des environnements naturels tels que le vent, le soleil, l'altitude, l'humidité, le froid, les chocs, les embruns salins, le sable et la poussière. Pour différents environnements naturels, il existe différentes normes d'essai et différents types de chambres d'essai environnementales.

Les tests environnementaux courants comprennent principalement : test à basse pression, test à haute température, test à basse température, test de choc thermique, test de rayonnement solaire (soleil), test de pluie, test d'humidité, test de moisissure, test de sable et de poussière, test d'immersion dans l'eau, essai de pluie verglaçante, etc.

chambres d'essais environnementaux

3 Principe de fonctionnement des chambres d'essais environnementaux

Le principe de fonctionnement des chambres d'essais environnementaux peut être interprété principalement à travers deux paramètres physiques, dont la température et l'humidité.

La chambre d'essai environnemental se compose de deux parties : la régulation de la température (chauffage et refroidissement) et l'humidification. Grâce au ventilateur rotatif installé dans la partie supérieure de la chambre, l'air est évacué dans la chambre pour réaliser la circulation du gaz et équilibrer la température et l'humidité à l'intérieur de la chambre. Les données recueillies par les capteurs de température et d'humidité intégrés à la chambre sont transmises au contrôleur pour édition et traitement afin de réguler la température et l'humidité.

Contrôle de la température

Afin de contrôler la température, la chambre d'essai doit pouvoir remplir deux fonctions : le chauffage et le refroidissement. De plus, il doit être possible de réguler uniformément la température à l'intérieur de la chambre.

Une technologie spécifique pour la distribution de l'air dans la chambre d'essai environnemental garantit un haut degré d'uniformité de température dans toute la chambre, garantissant que tous les composants et surfaces sont soumis à la même température.

Le système de refroidissement mécanique de la chambre d'essais environnementaux consiste en un système en circuit fermé avec les composants principaux suivants : compresseur, condenseur, détendeur, évaporateur.

principe de la chambre humidité-température

Grâce à la compression et à l'expansion subséquente du gaz réfrigérant, la chambre climatique réalisera un refroidissement uniforme partout.

Les chambres d'essais environnementaux sont généralement classées selon deux valeurs de température minimales : une étape avec une température minimale de -40 ℃ et une étape double (c'est-à-dire avec un système en cascade) avec une température minimale d'au moins -70 ℃.

Le système de chauffage mécanique se compose d'éléments chauffés électriquement placés à proximité du système de ventilation, à travers lesquels l'air chauffé est transféré à l'intérieur de la chambre. Les deux fonctions, refroidissement et chauffage, sont contrôlées par un automate en fonction des paramètres de cycle définis par l'opérateur pour assurer les performances requises.

Contrôle de l'humidité

Afin de contrôler l'humidité, la chambre d'essai doit être capable d'effectuer à la fois des tâches d'humidification et de déshumidification, et doit également être capable d'obtenir une répartition uniforme de l'humidité dans la chambre.

L'humidification directe est réalisée au moyen d'un humidificateur électrique, qui assure une humidification sans aérosol en injectant de la vapeur à travers les trous de circulation d'air derrière le ventilateur de recirculation d'air. L'humidificateur est contrôlé par un algorithme dédié pour une fiabilité accrue.

La chambre d'essai est déshumidifiée par un système mécanique basé sur le principe de la condensation, utilisant le même système mécanique que pour le refroidissement. Selon ce principe, lorsqu'un objet plus frais est exposé à un environnement plus chaud, l'humidité de l'air se condense à la surface de l'objet plus frais. L'évaporateur est l'élément à plus basse température dans la chambre d'essai et sera donc utilisé avec une section dédiée pour réduire le niveau d'humidité dans la chambre.

contrôle de l'humidité

4 Pour quels tests les chambres d'essais environnementales sont-elles utilisées ?

Nous utilisons différentes chambres d'essais environnementaux à des fins différentes. Pour les tests environnementaux, les chambres sont généralement utilisées pour quatre principaux types de tests.

Essais en régime permanent

Une chambre d'essai qui contrôle la température, l'humidité ou d'autres facteurs dans une certaine plage et maintient la température pendant une certaine période de temps. Vous pouvez utiliser ce type de test pour mesurer la durée de vie d'un produit ou pour tester la stabilité sur une longue période dans un environnement spécifique. Les résultats de ce test seront plus précis.

Il peut simuler l'adaptabilité des produits dans différentes conditions environnementales telles que haute température et forte humidité/haute température et faible humidité/haute température/basse température. Il est largement utilisé pour tester des produits dans les domaines de l'électronique, de l'alimentation, de l'automobile, du caoutchouc et du plastique, du métal, de la chimie et des matériaux de construction.

Test de cyclage thermique

Dans ce test, la chambre de test fournit à votre produit deux environnements extrêmes et bascule entre eux sur une période de temps. C'est un processus lent. Les modifications de votre produit doivent être visibles pendant le test.

Test de choc thermique

Ce test est exactement ce à quoi il ressemble - la chambre de test fournit rapidement un environnement extrême pour vos produits. Vous découvrirez alors les limites de leur capacité à combattre les environnements extrêmes.

Test de pulvérisation de sel

Également connu sous le nom de test au brouillard salin, il est largement connu comme un type de test de corrosion. Grâce à ce test, vous pouvez découvrir l'utilisabilité de vos produits lorsqu'ils sont exposés à un environnement réel.

Bien que le test de cyclage thermique et le test de choc thermique soient similaires, ils ne sont pas identiques. Le test de cyclage thermique est un processus plus lent que le test de choc thermique. Bien que les deux fournissent deux environnements pour le produit, le test de cycle thermique est plus lent que le test de choc thermique. Le test de cycle thermique fournira aux fabricants des résultats précis lors du contrôle de certaines températures et de l'humidité. Le test de choc thermique, quant à lui, vous fournira des données sur la durabilité de votre produit lors de la commutation entre les deux environnements extrêmes.

Test de changement de température rapide, est le produit dans la limite de résistance de conception, l'utilisation de techniques d'accélération de la température pour modifier la contrainte environnementale externe, de sorte que le produit dans la contrainte thermique et devrait changer, par l'accélération de la contrainte pour rendre les défauts potentiels du produit émerger, pour améliorer le rendement d'expédition des produits et réduire le nombre de reprises a un effet significatif. Les produits sont largement utilisés dans l'aérospatiale, l'armée, les instituts de recherche scientifique, les universités, les instituts de contrôle de la qualité, les pièces automobiles, l'électronique et l'électricité, les nouvelles énergies, les LED, les téléphones portables, les plastiques, les écrans, les communications, le matériel chimique et d'autres industries.

5 Comment lire les paramètres de la chambre d'essai environnemental ?

Chambre d'essai à haute et basse température, par exemple, dans la pré-évaluation de la chambre d'essai environnemental, et même le processus de mise en service de la production finale, en plus de la plage de température mentionnée au début, nous nous concentrerons également sur les indicateurs clés suivants.

Taux de changement de température : mettre simplement, chaque minute, la montée/descente de la température interne de la valeur de la chambre.

Écart de température : Une fois que l'appareil a atteint la valeur de consigne et s'est stabilisé, la valeur de température à chaque point de mesure est enregistrée par rapport à la valeur de température indiquée par l'appareil, une fois par minute, 30 fois au total. L'écart de la valeur maximale/minimale par rapport à la valeur définie pendant le processus est la valeur souhaitée.

Fluctuation de température : toujours en utilisant les données recueillies lors du processus de déviation de température décrit ci-dessus, la valeur maximale de la différence de température entre chaque point de collecte dans l'espace de travail sur une période de 30 min.

Uniformité de la température : à nouveau en utilisant les données ci-dessus, la moyenne arithmétique de la différence de température spatiale maximale entre les 9 points de test à chaque minute sur 30 minutes.

Q : Avec l'uniformité de la température, ai-je encore besoin de la fluctuation de la température comme indicateur ?

Oui.

Bien que l'uniformité de la température puisse être exprimée dans l'espace de la boîte, l'équilibre de la température est bon ou mauvais, mais en raison du calcul, la méthode des moyennes multiples est utilisée, de sorte que les fluctuations de température à chaque point du facteur sont essentiellement supprimées.

Cependant, pour les indicateurs de performance de température de l'équipement de test, seule une uniformité de température marquée ne suffit pas, il doit également y avoir des indicateurs de fluctuation de température, c'est-à-dire l'ampleur du changement de température à chaque instant, afin de décrire complètement les changements de température. champ dans la boîte, en particulier lorsque les fluctuations de température sont importantes.

Q : Avec un écart de température, pourquoi ai-je besoin d'uniformité et de fluctuation de température ?

La fluctuation de la chambre d'essai de température est un indicateur très important

La chambre d'essai à température et humidité constantes, la chambre d'essai d'humidité et de chaleur alternées à haute et basse température et d'autres équipements sont une exigence particulière pour les fluctuations de température, d'où la nécessité de marquer les fluctuations de température. Parce que lorsque la fluctuation de température de la chambre d'humidité et de chaleur entraînera des fluctuations d'humidité plus importantes, augmentera l'erreur d'humidité, peut dépasser l'écart admissible d'humidité.

6 Comment choisir une chambre de température et d'humidité ?

Comment choisir la taille du volume ?

Lors du placement du produit d'essai (composant, assemblage, pièce ou machine) dans la chambre climatique pour essai, afin de s'assurer que l'atmosphère autour du produit d'essai peut répondre aux conditions d'essai environnementales spécifiées dans la spécification d'essai, le volume de la chambre de travail de l'enceinte climatique doit être d'au moins 3 à 5 fois le volume du contour du produit à tester.

Quelle est la plage de température appropriée ?

Plus la limite supérieure de température est élevée, plus la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de la boîte est grande, moins le champ d'écoulement à l'intérieur de la boîte est uniforme et plus le volume disponible du studio est petit. D'autre part, plus la température limite supérieure est élevée, plus les exigences de résistance à la chaleur pour les matériaux d'isolation (par exemple laine de verre, etc.) dans le sandwich de la paroi de la chambre sont élevées. Plus les exigences pour l'étanchéité de la chambre sont élevées, plus le coût de fabrication de la chambre est élevé.

À l'heure actuelle, la plage de température de la chambre d'essai est généralement de -70 ℃ ~ + 180 ℃. Ces plages de température peuvent généralement répondre aux besoins des tests de température de la plupart des produits militaires et civils.

Quelle plage d'humidité est appropriée ?

La plupart des indicateurs d'humidité donnés par la chambre d'essai environnemental sont de 20% ~ 98% HR ou 30% ~ 98% HR, si la chambre d'essai d'humidité et de chaleur sans système de déshumidification, la plage d'humidité de 60 ~ 98%, ce type de test La chambre ne peut faire que des tests d'humidité élevée, mais son prix est beaucoup plus bas.

La grande majorité des boîtiers de température et d'humidité actuels utilisent le principe de la déshumidification par réfrigération, dans le boîtier de la chambre de pré-conditionnement de l'air plus un ensemble de tubes lumineux de réfrigération. Lorsque l'air humide traverse le tube froid, son humidité relative atteindra 100 % HR, car l'air est saturé de condensation sur le tube lumineux, ce qui rend l'air plus sec. Ce type de déshumidification peut théoriquement atteindre une température de point de rosée inférieure à zéro degré, mais lorsque la température de surface du point froid atteint 0°C, les gouttelettes d'eau qui se condensent à la surface du tube lumineux vont geler, affectant ainsi l'échange de chaleur sur le surface du tube lumineux et réduisant la capacité de déshumidification. Et parce que la boîte ne peut pas être absolument scellée, l'air humide de l'atmosphère s'infiltrera dans la boîte et ramènera la température du point de rosée. D'autre part, l'air humide circulant entre le tube lumineux n'est en contact avec le tube lumineux (point froid) qu'à l'instant où il atteint la saturation et précipite la vapeur d'eau, donc cette méthode de déshumidification est difficile à faire la température du point de rosée dans la boîte à 0 ℃ ci-dessous. La température réelle du point de rosée bas atteint est de 5 à 7°C. La température du point de rosée 5 ℃ équivaut à la teneur en humidité absolue de 0.0055g/Kg, correspondant à une humidité relative de 20% RH température de 30 ℃. Si la température requise de 20 ° C dans l'humidité relative de 20% HR, la température du point de rosée à ce moment est de -3 ° C, l'utilisation de la méthode de refroidissement de déshumidification est très difficile, vous devez choisir le système de séchage de l'air à atteindre.

Méthodes de contrôle

Les chambres d'essai de température et d'humidité ont des chambres d'essai constantes et des chambres d'essai alternées dans deux cas. La chambre d'essai ordinaire à haute et basse température fait généralement référence à la chambre d'essai à haute et basse température constante, son mode de contrôle: définissez une température cible, la chambre d'essai a la capacité de se thermostatiser automatiquement au point de température cible. La méthode de contrôle de la chambre d'essai à température et humidité constantes est similaire, définissez une température cible, un point d'humidité, la chambre d'essai a la capacité de se thermostatiser automatiquement à la température cible, au point d'humidité. La chambre d'essai alternée haute et basse température a la capacité de définir un ou plusieurs changements de température haute et basse, des procédures de cycle, la chambre d'essai a la capacité de terminer le processus de test selon la courbe prédéfinie, et peut être dans la plage du maximum élévation de température, capacité de vitesse de refroidissement, contrôle précis de l'élévation de température, vitesse de refroidissement, c'est-à-dire que vous pouvez définir la pente de la courbe pour contrôler la vitesse d'élévation de température, refroidissement. De même, la chambre d'essai de chaleur et d'humidité alternées haute et basse température a également la capacité de prérégler les courbes de température et d'humidité et de les contrôler en fonction du préréglage. Bien sûr, la chambre d'essai alternée a une fonction de chambre d'essai constante, mais les coûts de fabrication de la chambre d'essai alternée sont plus élevés, car la chambre d'essai alternée doit être configurée avec un dispositif d'enregistrement de courbe automatique, un instrument de contrôle de programme, mais aussi pour résoudre la chambre d'essai dans le cas d'une température intérieure élevée pour ouvrir la machine de réfrigération et d'autres problèmes, par conséquent, le prix de la chambre d'essai en alternance que le prix de la chambre d'essai constante est généralement supérieur à 20 %. Par conséquent, nous devons être réalistes quant aux besoins de la méthode d'essai comme point de départ, le choix d'une chambre d'essai constante ou d'une chambre d'essai alternée.

Vitesse du vent

Les normes pertinentes prévoient des tests environnementaux, la vitesse du vent de la chambre de température et d'humidité doit être inférieure à 1.7 m / s, pour le test lui-même, plus la vitesse du vent est petite, mieux c'est, la vitesse du vent accélérera la surface de la pièce à tester et le flux d'air dans le chambre d'échange thermique, l'authenticité du test n'est pas propice. Mais afin d'assurer l'uniformité de la chambre d'essai, la chambre d'essai a une circulation du vent est nécessaire. Cependant, la chambre d'essai de changement de température rapide et la température, l'humidité, les vibrations et d'autres chambres d'essai environnementales intégrées multi-facteurs, afin de poursuivre le taux de changement de température, doivent accélérer le flux d'air en circulation dans la chambre, la vitesse du vent est généralement de 2 ~ 3m/s. Par conséquent, à des fins différentes, la limite de vitesse du vent n'est pas la même.

Fluctuations de température

La fluctuation de température est un paramètre relativement facile à atteindre, et la fluctuation de température réelle de la plupart des chambres d'essai produites par tous les fabricants d'équipements d'essais environnementaux peut être contrôlée dans une plage de ± 0.3 °C.

Uniformité du champ de température

Afin de simuler plus correctement les conditions environnementales réelles subies par le produit dans la nature, la zone environnante du produit testé doit être garantie d'être dans les mêmes conditions environnementales de température dans l'essai environnemental, pour lesquelles le gradient de température et les fluctuations de température dans la chambre d'essai doit être limitée. Par exemple, dans les règles générales de la méthode d'essai environnemental pour les équipements militaires, il est clairement stipulé que "la température du système de mesure à proximité de l'échantillon d'essai doit être à ± 2 ° C de la température d'essai, et son travail de température ne doit pas dépasser 1°C/m soit une valeur totale de 2.2°C (l'échantillon d'essai ne fonctionne pas) ».

Contrôle précis de la température

La majorité des chambres d'essai environnementales dans la mesure de l'humidité est la méthode du bulbe humide et sec, l'écart d'humidité relative doit être de ± 23% HR. Pour répondre aux exigences de précision du contrôle de l'humidité, la précision du contrôle de la température de la chambre d'essai d'humidité est élevée, les fluctuations de température sont généralement inférieures à ± 0.2 ℃. Sinon, il est difficile d'atteindre les exigences de précision du contrôle de l'humidité.

méthode de refroidissement

Si la chambre d'essai avec système de réfrigération, le système de réfrigération doit être refroidi. Il existe deux formes de chambres d'essai refroidies par air et refroidies par eau.

7 À quels secteurs industriels les chambres d'essais environnementales sont-elles adaptées ?

De nombreuses industries testent des prototypes de produits pour vérifier la fiabilité, les caractéristiques, la résistance aux contraintes et d'autres applications dans l'environnement dans lequel ils sont utilisés. Si les résultats de ces tests ne sont pas satisfaisants, il est nécessaire de trouver la cause ou les composants défectueux et de s'attaquer à la cause première et d'améliorer le produit. Les chambres d'essais environnementaux sont souvent utilisées dans les industries suivantes pour vérifier l'utilisabilité des produits.

Industrie aerospatiale

Les chambres d'essais environnementaux sont utilisées dans l'industrie aérospatiale pour simuler et reproduire des conditions environnementales typiques pendant les phases d'atterrissage, de décollage et de vol afin de garantir des normes qualifiées, fiables et élevées de performance et de qualité des produits.

Industrie aerospatiale

L'industrie automobile

Les réglementations dans l'industrie automobile sont constamment mises à jour et les exigences de sécurité augmentent. En plus des questions fondamentales de sécurité du conducteur et des passagers, il y a aussi la question du respect des réglementations sur les émissions afin de protéger l'environnement.

L'industrie automobile

Industrie électronique

Des tests environnementaux des équipements électroniques sont effectués pour réduire le risque de défaillance du produit sur le terrain. Les tests sont essentiels pour s'assurer que les produits ont une longue durée de vie et conservent leurs performances initiales.

Industrie électronique

Industrie de la batterie

Les chambres d'essais environnementaux pour les tests de batteries sont dédiées aux tests de batteries lithium-ion. Le but des tests n'est pas seulement de vérifier la durée de vie de la batterie, mais également le degré de sécurité dans des conditions environnementales spécifiques.

Industrie de la batterie

Autres domaines

Les chambres d'essais environnementaux peuvent également être utilisées dans l'industrie alimentaire, l'industrie de la construction, l'industrie énergétique, l'industrie pharmaceutique, etc.

autres endroits

Avec le développement rapide de la technologie industrielle moderne, les produits électriques et électroniques sont largement utilisés. Dans le même temps, les conditions environnementales deviennent de plus en plus complexes. Ce n'est qu'en réglementant correctement les mesures de protection de l'environnement des produits qu'ils peuvent être protégés contre les dommages pendant le stockage et le transport, et être sûrs et fiables pendant l'utilisation.

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