BTHC平衡控溫+復(fù)疊制冷:愛斯佩克SET-A-100U高低溫試驗箱全維技術(shù)剖析
一、產(chǎn)品概述
在環(huán)境可靠性試驗領(lǐng)域,高低溫試驗箱是驗證工業(yè)產(chǎn)品耐溫性能與適應(yīng)性的核心設(shè)備。日本ESPEC(愛斯佩克)自1947年創(chuàng)立以來,已有超過70年的環(huán)境試驗箱研發(fā)制造歷史,在全球范圍內(nèi)樹立了高品質(zhì)、高技術(shù)的品牌形象。其A系列產(chǎn)品中的SET-A-100U高低溫試驗箱,憑借-70℃~+150℃的寬溫域覆蓋、1000升的大容積設(shè)計以及高精度的溫控性能,廣泛應(yīng)用于電子器件、機(jī)電產(chǎn)品、汽車航天等行業(yè)的研發(fā)與質(zhì)量檢驗環(huán)節(jié)。
SET-A-100U屬于ESPEC A系列中的大容積標(biāo)準(zhǔn)型高低溫試驗箱(無濕度功能),后綴“U”代表其具備-70℃的超低溫模擬能力。作為該系列中容量最大的標(biāo)準(zhǔn)型號之一,內(nèi)尺寸達(dá)1000L(1000×1000×1000mm),可滿足中大型試料、多批次樣品的批量化測試需求。
二、型號命名規(guī)則
SET-A-100U的型號命名蘊含了豐富的信息:
SET:代表ESPEC高低溫試驗箱系列,為無濕度功能的“純高低溫試驗箱”。
A:代表A系列產(chǎn)品線,定位于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)型高低溫(濕熱)試驗設(shè)備,適用于對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行高溫試驗、低溫試驗及高低溫漸變試驗。
100:代表內(nèi)容積規(guī)格為1000升(實際內(nèi)容積1000L)。
U:代表低溫范圍為-70℃的極限溫濕度擴(kuò)展規(guī)格。
該系列中,帶 R 后綴的型號低溫為-20℃,帶 L 后綴的型號低溫為-40℃,而 U 后綴代表低溫可達(dá)-70℃的超低溫能力。
三、核心技術(shù)參數(shù)
SET-A-100U的主要技術(shù)規(guī)格如下:
| 參數(shù)項目 | 規(guī)格指標(biāo) |
|---|---|
| 型號 | SET-A-100U |
| 溫度范圍 | -70℃ ~ +150℃ |
| 內(nèi)容積 | 1000 L |
| 內(nèi)尺寸(W×H×D) | 1000 mm × 1000 mm × 1000 mm |
| 外尺寸(W×H×D) | 1410 mm × 2250 mm × 1380 mm |
| 電源 | AC380V 3φ 4W 50/60Hz(電壓波動 ±10%,頻率波動 ±0.5Hz) |
| 最大電流 | 34.9 A |
| 重量 | 595 kg |
| 調(diào)溫方式 | 熱平衡調(diào)溫方式(BTC系統(tǒng)) |
| 溫度均勻度 | ≤ 2.0℃ |
| 溫度波動度 | ≤ ±1.0℃ |
| 升溫時間 | -70℃ → +150℃,90分鐘以內(nèi) |
| 降溫時間 | +20℃ → -70℃,80分鐘以內(nèi) |
| 最大可承受發(fā)熱負(fù)荷 | 3200W(箱內(nèi)溫度為+20℃時) |
| 冷卻方式 | 強(qiáng)制風(fēng)冷(后綴“U”代表空冷),可選配水冷型號(后綴“US”) |
| 允許使用環(huán)境溫度 | +5℃ ~ +35℃,不大于85%RH |
以上性能數(shù)據(jù)通常在無負(fù)荷、無試料,且環(huán)境溫度為+23℃的條件下測得。溫度均勻度和波動度指箱內(nèi)到達(dá)設(shè)定值并穩(wěn)定120分鐘后有效空間內(nèi)的性能。
四、核心技術(shù)特性
1. BTHC平衡溫濕度控制系統(tǒng)
SET-A-100U的核心技術(shù)優(yōu)勢在于ESPEC家的平衡調(diào)溫調(diào)濕控制系統(tǒng)(BTHC,Balanced Temperature and Humidity Control) 。該系統(tǒng)采用雙PID及水蒸氣分壓控制技術(shù),通過加熱、制冷、加濕、除濕四個子系統(tǒng)的協(xié)同工作,實時補(bǔ)償環(huán)境腔體內(nèi)的熱濕負(fù)荷,使腔體內(nèi)的溫濕度始終穩(wěn)定在設(shè)定值附近,從而實現(xiàn)了大范圍、高精度的溫濕度控制。
與傳統(tǒng)通斷控制方式相比,BTHC系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、控制精度高、環(huán)境波動小等顯著優(yōu)勢。在具體調(diào)溫方式上,SET-A-100U采用熱平衡調(diào)溫方式(BTC系統(tǒng)) ,通過連續(xù)調(diào)節(jié)加熱量與制冷量實現(xiàn)高精度控制,且更加節(jié)能。
2. 復(fù)疊式制冷系統(tǒng)
在低溫工況下,制冷系統(tǒng)是實現(xiàn)穩(wěn)定低溫環(huán)境的基石。SET-A-100U采用復(fù)疊式制冷技術(shù),通過兩級壓縮機(jī)(高溫級與低溫級)串聯(lián)工作,配合環(huán)保型制冷劑,實現(xiàn)-70℃以下的超低溫控制。
制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥及蒸發(fā)器四大核心部件構(gòu)成——壓縮機(jī)作為動力源提供制冷循環(huán)驅(qū)動力,冷凝器負(fù)責(zé)熱量交換散發(fā),膨脹閥精確調(diào)節(jié)冷媒流量,蒸發(fā)器則完成吸熱降溫過程。機(jī)械室內(nèi)集成了制冷系統(tǒng)、冷凝器風(fēng)機(jī)及相關(guān)管路,結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理,便于維護(hù)和管理。
制冷系統(tǒng)支持空冷或水冷兩種冷卻方式,用戶可根據(jù)實際安裝環(huán)境靈活選配。標(biāo)準(zhǔn)配置為強(qiáng)制風(fēng)冷(型號后綴“U”),若現(xiàn)場散熱條件有限或?qū)鋮s效率有更高要求,可選配水冷型號(后綴“US”)。
3. 寬溫域覆蓋與大發(fā)熱負(fù)荷承受能力
SET-A-100U的溫度控制范圍為-70℃~+150℃,可滿足從低溫貯存到高溫運行的全場景測試需求。這一寬溫域覆蓋了GB/T2423、IEC60068等主流測試標(biāo)準(zhǔn)中的溫度試驗要求。
尤為值得關(guān)注的是,SET-A-100U的最大可承受發(fā)熱負(fù)荷達(dá)3200W(箱內(nèi)溫度為+20℃時)。這意味著即使在箱內(nèi)放置有源發(fā)熱試樣(如通電工作的電子組件),設(shè)備仍能有效維持設(shè)定的溫度環(huán)境,從容應(yīng)對各類有源試樣的發(fā)熱試驗需求。
4. 優(yōu)異的溫度均勻性與波動性
SET-A-100U的溫度均勻度≤2.0℃,溫度波動度≤±1.0℃。這一指標(biāo)在同級別產(chǎn)品中處于水平,可確保箱內(nèi)各位置溫度高度一致,為試樣的均勻受試提供保障。
5. 高效的升降溫速率
SET-A-100U具備出色的升降溫能力:
升溫時間:從-70℃升至+150℃,90分鐘以內(nèi)
降溫時間:從+20℃降至-70℃,80分鐘以內(nèi)
快速的溫度變化能力有助于縮短試驗周期,提升實驗室和產(chǎn)線的測試效率。
五、控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)管理
SET-A-100U配備高精度、易操作的程序運行控制器,含一個6.5英寸彩色LCD觸摸屏,支持多語言顯示??刂破髦С?/span>定值運行和程序運行兩種模式:
程序存儲能力:最多可存儲40個程序
程序編輯能力:每個程序最多可編輯99個步驟
復(fù)雜條件支持:支持溫度變化及循環(huán)等復(fù)雜試驗條件的設(shè)定
在數(shù)據(jù)管理方面,設(shè)備標(biāo)配USB端口,可方便地將試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)出至U盤。此外,還可選配RS-232C、RS-485等通信接口,用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)控制,為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化實驗室建設(shè)提供了基礎(chǔ)設(shè)施支撐。
六、結(jié)構(gòu)與安全設(shè)計
箱體結(jié)構(gòu)
SET-A-100U在結(jié)構(gòu)設(shè)計上充分考慮了耐用性與易維護(hù)性:
內(nèi)膽材質(zhì):SUS304不銹鋼板,表面2B處理,耐腐蝕性強(qiáng),易于清潔
外殼材質(zhì):SUS430不銹鋼板,表面拉絲處理,耐用抗腐蝕
隔熱層:硬質(zhì)聚氨酯泡沫 + 玻璃纖維,確保優(yōu)異的保溫性能
設(shè)備后背標(biāo)配一個電纜孔,方便樣品通電測試或連接外部傳感器。
多重安全保護(hù)
SET-A-100U配備了的安全防護(hù)體系:
溫度過升防止器
漏電保護(hù)開關(guān)
壓縮機(jī)過載保護(hù)
試料電源控制端子
時間信號端子
多種警報顯示功能
多重保險確保設(shè)備及試樣的運行安全,尤其適用于長時間無人值守的可靠性試驗場景。
七、應(yīng)用領(lǐng)域與標(biāo)準(zhǔn)符合性
SET-A-100U適用于電子電器、汽車零部件、航空航天、材料科學(xué)等多個行業(yè)的可靠性測試。其性能符合多項國際及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn):
中國標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 2423.1 / 2423.2(高低溫試驗方法)
GB/T 10586 / 10589 / 10592(環(huán)境試驗設(shè)備標(biāo)準(zhǔn))
國際標(biāo)準(zhǔn):
IEC 60068-2-1 / -2 / -78 / -30 / -38
JESD22-A100-C、JESD22-A101-C(電子元器件可靠性試驗標(biāo)準(zhǔn))
典型應(yīng)用場景包括:
電子元器件:IC、PCB、連接器、傳感器的高低溫貯存與工作試驗
汽車電子:車載控制模塊、傳感器、顯示器的環(huán)境適應(yīng)性驗證
航空航天:航空電子設(shè)備、航天器部件的溫度環(huán)境測試
材料科學(xué):金屬、塑料、復(fù)合材料的熱膨脹與熱老化性能研究
八、系列對比與選型建議
ESPEC A系列高低溫試驗箱提供多種容積和溫度范圍選擇:
| 型號 | 內(nèi)容積 | 內(nèi)尺寸(W×H×D) | 溫度范圍 | 最大電流 |
|---|---|---|---|---|
| SET-A-020U | 225L | — | -70℃~+150℃ | 16.9A |
| SET-A-040U | 408L | — | -70℃~+150℃ | 26.2A |
| SET-A-100U | 1000L | 1000×1000×1000mm | -70℃~+150℃ | 34.9A |
| SET-A-100L | 1000L | 1000×1000×1000mm | -40℃~+150℃ | — |
| SET-A-100R | 1000L | 1000×1000×1000mm | -20℃~+150℃ | — |
選型建議:
如需-70℃超低溫試驗?zāi)芰η以囼灅悠敷w積較大或批次較多,SET-A-100U是理想選擇
如僅需-40℃低溫范圍,可選擇成本更優(yōu)的SET-A-100L
如僅需-20℃低溫范圍,可選擇SET-A-100R
根據(jù)安裝現(xiàn)場散熱條件,選擇空冷(U后綴) 或水冷(US后綴) 規(guī)格
九、總結(jié)
愛斯佩克SET-A-100U高低溫試驗箱以1000升的大容積、-70℃~+150℃的寬溫域覆蓋、3200W的大發(fā)熱負(fù)荷承受能力以及優(yōu)異的溫度均勻性(≤2.0℃)與波動性(≤±1.0℃),在大型環(huán)境可靠性試驗設(shè)備中樹立了性能。其BTHC平衡溫濕度控制系統(tǒng)、復(fù)疊式制冷技術(shù)、6.5英寸彩色觸摸屏控制器、USB數(shù)據(jù)導(dǎo)出與可選通信接口,以及多重安全保護(hù)機(jī)制,共同構(gòu)成了一個功能完備、操作便捷、安全可靠的大型高低溫試驗平臺。無論是在電子元器件的批量可靠性驗證、汽車電子的環(huán)境適應(yīng)性測試,還是在航空航天材料的熱性能研究中,SET-A-100U都能以穩(wěn)定、精準(zhǔn)、高效的性能,為用戶提供值得信賴的溫度環(huán)境模擬保障。
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