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兩箱式冷熱沖擊箱的 “預冷 / 預熱” 環節,能省略嗎?

來源:廣東皓天檢測儀器有限公司   2025年07月19日 09:14  

兩箱式冷熱沖擊箱的操作流程中,“預冷 / 預熱” 環節常被誤認為是可簡化的步驟,實則是保障測試有效性的核心前提。這一環節通過提前將高低溫槽穩定在設定溫度,為溫度沖擊提供基礎條件,其功能與設備結構特性深度綁定,直接影響測試數據的可靠性。

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從設備運行邏輯來看,預冷 / 預熱是彌補結構局限的必要手段。兩箱式設備的高溫槽依賴加熱管升溫,低溫槽通過壓縮機制冷,二者均需時間達到熱平衡。以 - 55℃低溫槽為例,從室溫降至目標溫度需 40-60 分鐘,期間蒸發器需完成制冷劑的相變循環,使槽內空氣溫度均勻穩定。若跳過預冷,低溫槽實際溫度可能僅達到 - 30℃,與設定值存在 25℃偏差,此時將樣品移入,實際沖擊溫差會從理論 180℃(-55℃至 125℃)驟減至 155℃,導致溫度應力強度不足。

對測試樣品而言,省略該環節會引發雙重風險。一方面,未充分預冷的低溫槽會因樣品帶入的熱量產生 “溫度反彈”,例如將 25℃的 PCB 板直接放入未預冷的 - 55℃槽內,槽溫會瞬間回升至 - 20℃,需 3-5 分鐘才能恢復,這段時間內樣品承受的是緩慢降溫而非 “沖擊”,無法暴露材料因快速收縮產生的微裂紋。另一方面,高溫槽若未完成預熱,加熱元件會在樣品進入后全力工作,導致局部溫度超過設定值,可能使塑料部件出現不可逆的熱變形,如 ABS 材質樣品在 150℃過熱環境下會產生 0.3% 以上的尺寸收縮。



從標準合規性角度,國際電工委員會(IEC)60068-2-14 明確規定,兩箱式設備的高低溫槽需在樣品移入前保持設定溫度 ±2℃以內至少 30 分鐘。國內 GB/T 2423.22 也要求,預冷 / 預熱的持續時間應確保槽內溫度波動度≤±0.5℃。這些規范的制定基于大量驗證數據 —— 某汽車零部件測試顯示,省略預熱的高溫槽會使測試結果的離散度從 5% 升至 18%,導致合格樣品被誤判為失效。
實際操作中,預冷 / 預熱的時長需科學設定。小型設備(100L 以下)通常需 30-40 分鐘,大型設備(500L 以上)則需 60-90 分鐘,具體可通過設備自帶的 “溫度穩定判定” 功能確認。部分用戶為節省時間采用 “快速預冷” 模式,雖能縮短至 20 分鐘,但會導致壓縮機過載運行,年均故障率提升 2-3 倍。
綜上,兩箱式冷熱沖擊箱的預冷 / 預熱環節并非流程冗余,而是通過穩定溫度場、保證沖擊強度、規避樣品損傷,為測試結果的有效性保駕護航。在工業質量檢測體系中,這一環節是不可省略的 “地基工程”,直接決定著環境模擬測試的可信度。



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