Využití komor pro měření vlhkosti a teploty při testování klimatické tolerance materiálů a výrobků

Abstraktní
V oblasti výzkumu a vývoje materiálů a testování kvality výrobků je vliv klimatického prostředí na výkon klíčový. Komory pro měření vlhkosti a teplotní stability jakožto základní testovací zařízení dokáží přesně simulovat různé klimatické podmínky, jako je tepelná odolnost, odolnost vůči chladu, odolnost vůči suchu a odolnost vůči vlhkosti. Prostřednictvím řiditelných cyklů střídání teploty a vlhkosti definují adaptabilitu materiálů a výrobků na prostředí. Tento článek se zabývá... LISUN GDJS-015B Komora pro stabilitu vlhkosti a teploty jako objekt výzkumu, analyzující princip fungování zařízení, technické parametry, testovací proces a praktické případy použití. V kombinaci s tabulkovými daty intuitivně prezentuje testovací možnosti zařízení s cílem vysvětlit, jak toto zařízení ověřuje, zda výkon produktu splňuje očekávané požadavky simulací složitého klimatického prostředí, a poskytuje vědecký základ pro výběr materiálu a kontrolu kvality produktu.

1. Úvod
Ať už se jedná o průmyslová zařízení, elektronické součástky nebo zboží denní spotřeby, všechny se během skutečného používání potýkají s klimatickými rozdíly v různých regionech a ročních obdobích. Vysoké teploty a vlhkost v létě mohou vést ke stárnutí materiálu a zkratům produktů, zatímco nízké teploty a sucho v zimě mohou způsobit křehkost součástí a snížení výkonu. Spoléhání se pouze na testování v přírodním prostředí nejenže zabere mnoho času a nákladů, ale také ztěžuje přesné řízení proměnných, protože nedokáže kvantitativně vyhodnotit limit adaptace produktů na klima.

Komory pro stabilitu vlhkosti a teploty vytvářejí opakovatelné a sledovatelné prostředí pro simulaci klimatu umělou úpravou parametrů teploty a vlhkosti. Dokážou v krátkém čase provést toleranční testy produktů v extrémních a střídavých klimatických podmínkách. Mezi ně patří... LISUN GDJS-015B Komora pro stabilitu vlhkosti a teploty se díky stabilní a přesné regulaci teploty a vlhkosti a široké škále možností nastavení parametrů stala běžně používaným testovacím zařízením v průmyslových odvětvích, jako je elektronika, automobilový průmysl, plasty a hardware. Poskytuje klíčovou podporu pro ověřování výkonu produktů v celém procesu, od výzkumu a vývoje až po hromadnou výrobu.

2. Princip fungování a technické vlastnosti komor pro vlhkostní a teplotní stabilitu
2.1 Princip fungování
Jedno LISUN GDJS-015B Komora pro stabilitu vlhkosti a teploty realizuje simulaci klimatických podmínek především prostřednictvím koordinované práce „chladicího systému – topného systému – zvlhčovacího systému – systému regulace teploty a vlhkosti“:
• Regulace teploty: Topný systém využívá topné trubky z nerezové oceli a topný výkon je přesně nastaven pomocí algoritmu řízení PID (proporcionálně-integračně-derivační), čímž je dosaženo teplotního rozsahu od -20 °C do 150 °C. Chladicí systém využívá dvoustupňovou kompresní chladicí technologii v kombinaci s vysoce účinným kondenzátorem pro rychlé snížení teploty uvnitř komory a splnění požadavků na nízkoteplotní testování.

• Regulace vlhkosti: Zvlhčovací systém generuje vodní mlhu pomocí ultrazvukového rozprašovače, která je rovnoměrně rozptýlena v komoře v kombinaci s cirkulací vzduchu ve vzduchovodu, čímž umožňuje regulaci vlhkosti v rozsahu od 20 % relativní vlhkosti do 98 % relativní vlhkosti. Odvlhčování se dosahuje ochlazováním za účelem kondenzace vodní páry a poté topný systém pomáhá s regulací vlhkosti a zajišťuje stabilní kolísání vlhkosti v rozmezí ±2 % relativní vlhkosti.

• Střídavé cykly: Zařízení podporuje programování pro nastavení střídavých křivek teploty a vlhkosti. Například cyklický test „nízká teplota (-20 ℃, 30 % relativní vlhkosti) → normální teplota (25 ℃, 60 % relativní vlhkosti) → vysoká teplota (85 ℃, 90 % relativní vlhkosti)“ simuluje klimatické změny produktů během přepravy, skladování a používání a hodnotí jejich dlouhodobou stabilitu.

Komora pro vlhkost při vysoké a nízké teplotě

2.2 Základní technické parametry LISUN GDJS-015B​
Technické parametry zařízení přímo určují jeho schopnosti simulovat klima. Konkrétní parametry jsou uvedeny v následující tabulce. Přesnost regulace teploty a vlhkosti a rozsah kolísání splňují požadavky národních norem, jako je GB/T 2423:

3. Testovací proces založený na komorách pro stabilitu vlhkosti a teploty
Přijetí LISUN GDJS-015B Například proces testování klimatické odolnosti elektronických součástek (jako jsou desky plošných spojů) lze rozdělit do následujících čtyř kroků:

3.1 Příprava testu
Zpracování vzorku: Vyberte 3 skupiny desek plošných spojů se stejnou specifikací a zaznamenejte počáteční výkonové parametry (jako je odpor v sepnutém stavu, izolační odpor);
Nastavení parametrů: Podle očekávaného prostředí použití produktu (například venkovní zařízení v tropických oblastech) nastavte testovací program:
• Cyklus 1 (vysoká teplota a vysoká vlhkost): 85 ℃, 90 % relativní vlhkosti, trvání 48 hodin;
• Cyklus 2 (nízká teplota a sušení): -20 ℃, 30 % relativní vlhkosti, trvání 24 hodin;
• Cyklus 3 (střídání teploty a vlhkosti): -20 ℃ → 25 ℃ → 85 ℃ (rychlost ohřevu 5 ℃/min), se synchronní změnou vlhkosti z 30 % relativní vlhkosti → 60 % relativní vlhkosti → 90 % relativní vlhkosti, 5 cyklů;
• Kontrola zařízení: Ověřte, zda je hladina vody ve vodní nádrži zkušební komory a tlak v chladicím systému normální, a kalibrujte přesnost senzorů teploty a vlhkosti.

3.2 Formální testování
Vzorky upevněte na tácku pracovního stolu, zavřete dvířka komory a spusťte program. Zařízení automaticky upraví teplotu a vlhkost podle nastavené křivky. Během testovacího procesu se pomocí systému vzdáleného monitorování zaznamenávají údaje o teplotě a vlhkosti uvnitř komory a stav vzorku v reálném čase, čímž se předejde chybám způsobeným manuálním zásahem.

3.3 Testování výkonu
Po dokončení testu počkejte, až se vzorky vrátí na normální teplotu (25 ℃, 60 % relativní vlhkosti), poté otestujte jejich klíčové výkonnostní parametry a porovnejte je s původními údaji, abyste zjistili, zda splňují požadavky:
• Rychlost změny odporu v zapnutém stavu ≤ 5 %;
• Izolační odpor ≥ 100 MΩ;
• Žádné vady vzhledu, jako je oddělování pájených spojů a koroze obvodů.

3.4 Vykazování dat
Uspořádejte zkušební data (křivky teploty a vlhkosti, tabulky změn výkonu) a vygenerujte zprávu obsahující „zkušební podmínky – stav vzorku – závěry o výkonu“. Pokud vzorky nesplňují normy, je nutné analyzovat příčiny poruchy (například zkrat obvodu způsobený pronikáním vlhkosti), aby bylo možné produkt vylepšit.

4. Praktické aplikační případy a analýza dat
4.1 Případ 1: Zkouška tepelného stárnutí plastových materiálů
Plastový podnik použil LISUN GDJS-015B otestovat nově vyvinutý materiál PP (polypropylen) a vyhodnotit změny jeho mechanických vlastností v prostředí s vysokými teplotami. Parametry a výsledky testu jsou uvedeny v následující tabulce:

Závěr: Po zkoušce jsou míry změny pevnosti v tahu a rázové houževnatosti materiálu ≤ 10 %, což splňuje požadavky na tepelné stárnutí interiérových dílů automobilů (průmyslová norma povoluje míru změny ≤ 15 %), a materiál lze použít pro hromadnou výrobu.

4.2 Případ 2: Zkouška střídání teploty a vlhkosti elektronických senzorů​
Výrobce senzorů provedl test spolehlivosti senzorů teploty a vlhkosti s použitím LISUN GDJS-015B simulovat střídavé prostředí „chladné pásmo – mírné pásmo – tropické pásmo“. Výsledky testů jsou uvedeny v následující tabulce:

Závěr: Během testu s plným cyklem je chyba měření senzoru vždy kontrolována v rozsahu uvedeném v návodu k produktu (±0.5 ℃ pro teplotu, ±5 % relativní vlhkosti pro vlhkost) a jeho funkce je stabilní, což splňuje požadavky na použití v různých klimatických oblastech po celém světě.

5. Závěry a perspektivy
Komory pro stabilizaci vlhkosti a teploty poskytují standardizované řešení pro definování vlastností materiálů a ověřování spolehlivosti produktů přesnou simulací složitých klimatických podmínek. LISUN GDJS-015B Komory pro stabilitu vlhkosti a teplotyDíky širokému rozsahu teplot a vlhkosti, vysoké přesnosti regulace a programovatelným cyklům se osvědčil v testování v různých odvětvích. Efektivně zkracuje testovací cyklus a snižuje nejistotu testování v přírodním prostředí.