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高低温试验箱全解析资料：类型、原理与应用场景

时间：2025-4-30阅读：30

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一、高低温试验箱类型

（一）按温度范围划分

高温试验箱：主要聚焦于模拟高温环境，其温度范围通常设定在 +50℃ ～ +200℃区间。在该温度范畴内，可有效测试材料的耐热性能，例如塑料制品在高温下是否会发生变形、老化，电子元器件在高温工况下能否稳定工作，像电脑 CPU 在长时间高负载运行产生高温时的性能表现，就可借助此类试验箱进行模拟测试。

低温试验箱：侧重于模拟低温环境，温度范围多处于 -20℃ ～ -70℃ 。可用于检验材料的耐寒性，如橡胶在低温下的柔韧性变化，电子元器件在低温时的启动性能及参数稳定性等。像北方冬季户外使用的电子设备，其元器件就需通过低温试验箱测试低温性能。

高低温交变试验箱：能模拟产品在高低温交替变化的复杂环境，温度跨度较大，一般在 -70℃ ～ +200℃ 。该类型试验箱可全面考验产品在温差条件下的可靠性与稳定性，如航空电子设备在飞机起飞、巡航、降落过程中面临的剧烈温度变化，就可通过此类试验箱模拟测试。

（二）按结构形式分类

台式试验箱：体积小巧，适合放置在实验室桌面使用。因空间有限，主要用于小型样品或元器件的测试，如小型集成电路板、微型传感器等。

立式试验箱：体积较大且结构稳固，内部空间宽敞，适合大型样品或整件产品的测试。其具备良好的温度均匀性，可对如汽车发动机缸体模型、大型电器外壳等进行高低温测试。

步入式试验箱：属于大型环境试验设备，人员能够进入内部操作。适用于大型产品或整件设备的测试，像汽车整车在不同温度环境下的性能测试，航空航天领域中大型设备部件的高低温可靠性验证等。

（三）按控制方式分类

简易型试验箱：配备简单的温湿度控制器，操作便捷，但在精度和稳定性方面表现欠佳。适用于对测试精度要求不高的一般性测试场景，如普通工业产品的初步温度耐受性筛选。

高精度试验箱：运用温湿度控制系统与高精度传感器技术，具备精度和稳定性。常用于科研实验、精密制造等对测试数据准确性要求严苛的领域，如芯片研发过程中的高低温性能测试。

可编程试验箱：搭配可编程控制器与触摸屏界面，用户可根据需求自定义温湿度变化曲线和详细测试程序。适用于复杂的测试场景和多步骤的测试任务，如电子产品在不同温度阶段需进行多种性能指标测试的情况。

二、高低温试验箱工作原理

高低温试验箱主要由制冷系统、加热系统、控制系统、空气循环系统等部分构成。

（一）制冷系统

当需要低温环境时，制冷系统启动。以常见的压缩式制冷为例，压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压气体，通过冷凝器散热后变成液态，经膨胀阀节流降压，进入蒸发器。在蒸发器中，液态制冷剂迅速汽化，吸收周围热量，使试验箱内温度降低，实现制冷效果。对于需获取 -20℃以下低温的试验箱，常采用复叠式制冷循环系统，利用中温制冷剂与低温制冷剂的配合，满足更低温度需求。

（二）加热系统

当需要升温时，控制系统发出指令，加热装置开始工作。一般采用电加热丝作为加热元件，电流通过加热丝产生热量，热量通过空气循环系统均匀散布在试验箱内，提升箱内温度，达到设定的高温值。

（三）控制系统

控制系统犹如试验箱的 “大脑"，通过传感器实时监测试验箱内的温度。当温度偏离设定值时，控制系统会根据预设的控制算法，调整制冷系统或加热系统的工作状态，使温度稳定在设定范围内。例如，当温度低于设定值时，控制系统加大加热功率；当温度高于设定值时，启动制冷系统或降低加热功率。

（四）空气循环系统

试验箱内部设有风扇等装置，促使箱内空气均匀流动。一方面，可将加热或制冷产生的热量或冷量快速、均匀地传递到各个角落，保证箱内温度均匀性；另一方面，能使试验样品周围的空气不断更新，模拟更真实的环境条件，确保测试结果的准确性。

三、高低温试验箱应用场景

（一）电子电器行业

电子元器件、线路板及整机产品需在高低温环境下进行性能测试，确保其在不同温度条件下的可靠性与稳定性。如手机需通过高低温试验，检验在炎热夏季户外高温和寒冷冬季户外低温环境下，电池续航能力、屏幕显示效果、信号接收稳定性等是否正常。

（二）材料科学领域

用于研究新材料在高低温条件下的性质变化，如热膨胀特性、韧性、硬度等，助力科研人员开发性能更优的材料。像新型合金材料在高温高压下的强度变化研究，就可通过高低温试验箱模拟工况进行测试，为其在航空航天、汽车制造等领域的应用提供数据支撑。

（三）汽车制造行业

汽车零部件需在特殊温度下进行耐受性测试，保证其在不同气候条件下正常工作。发动机在高温环境下的散热性能、低温环境下的启动性能，车身材料在高低温交替时的抗疲劳性能，汽车电子设备在温度下的工作稳定性等，都需借助高低温试验箱测试，确保汽车在不同气候区域都能可靠运行。

（四）航空航天领域

航空航天设备需在温度环境下保持高可靠性。高低温试验箱用于测试飞行器的电子设备、发动机部件、结构材料等在高温、低温及热循环条件下的性能，验证其在高空低温、发动机高温等特殊环境下能否正常工作，保障飞行安全。

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