高壓加速壽命試驗(yàn)箱技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)述
更新時(shí)間：2020-01-07 點(diǎn)擊次數(shù)：767次
隨著高壓加速壽命試驗(yàn)箱應(yīng)用的擴(kuò)大，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始關(guān)注高加速壽命試驗(yàn)箱的使用成本，尤其是液氮的使用成本。由于在溫度試驗(yàn)的過(guò)程中液氮會(huì)持續(xù)消耗，對(duì)于一些低利潤(rùn)率的民用行業(yè)就會(huì)希望能夠控制使用成本。對(duì)于加熱的部分基本不存在大的改善空間了，而制冷的部分是否可以考慮進(jìn)行改善。高壓加速壽命試驗(yàn)箱對(duì)于快速降溫確實(shí)液氮的效率是*，但是當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)溫度后是否可以考慮用更加經(jīng)濟(jì)的制冷方法來(lái)接替，從而優(yōu)化試驗(yàn)成本。
有企業(yè)在現(xiàn)有高加速壽命試驗(yàn)箱的基礎(chǔ)上增加機(jī)械制冷模塊，在降溫過(guò)程中由液氮主導(dǎo)，到達(dá)溫度后關(guān)閉液氮閥，使用機(jī)械制冷進(jìn)行溫度的保持，從而節(jié)約液氮的使用量。不過(guò)考慮到機(jī)械制冷系統(tǒng)的成本以及后續(xù)使用液氮成本的節(jié)省，除非使用量很大，否則經(jīng)濟(jì)效益并不明顯，所以并沒(méi)有大規(guī)模推廣開(kāi)來(lái)，只能作為高加速壽命試驗(yàn)箱的一個(gè)額外的選項(xiàng)來(lái)進(jìn)行技術(shù)宣傳使用了。
制冷循環(huán)分為單極制冷和復(fù)疊制冷，高壓加速壽命試驗(yàn)箱對(duì)于-40度以下就需要考慮復(fù)疊制冷了。也就是說(shuō)從經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā)只是某個(gè)溫度范圍了達(dá)到目標(biāo)溫度后的溫度穩(wěn)定采用機(jī)械制冷，從而降低液氮的消耗量是可取的，但是由于在-40度以下需要采用復(fù)疊制冷，相應(yīng)的制冷系統(tǒng)復(fù)雜度增加，成本上升，則相對(duì)就不劃算了。
復(fù)疊式制冷循環(huán)是將較大的總溫差分割成兩段或若干段，根據(jù)每段的溫區(qū)選擇合適的制冷劑循環(huán)，然后將它們疊加起來(lái)，用高溫級(jí)的制冷量來(lái)承擔(dān)低溫級(jí)的冷凝負(fù)荷，從而獲取較低制冷溫度的方式。復(fù)疊式制冷屬于蒸汽壓縮式制冷的一種特殊形式，通常由兩到三個(gè)工作溫區(qū)不同的獨(dú)立蒸汽壓縮式制冷循環(huán)組成。以兩級(jí)復(fù)疊式制冷循環(huán)為例，它由高溫級(jí)和低溫級(jí)兩部分組成，高溫級(jí)中使用中溫制冷劑，低溫級(jí)中使用低溫制冷劑，形成兩個(gè)單級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)復(fù)疊工作的循環(huán)。兩級(jí)系統(tǒng)之間采用冷凝蒸發(fā)器銜接起來(lái)，高溫級(jí)的中溫制冷劑在其中蒸發(fā)制冷，使低溫制冷劑在其中放熱，與蒸發(fā)的中溫制冷劑進(jìn)行熱交換后被冷凝成液體。
從冷凝蒸發(fā)器出來(lái)的中溫制冷劑蒸氣帶走低溫制冷劑的冷凝熱量，經(jīng)過(guò)高溫級(jí)制冷循環(huán)將熱量傳遞給環(huán)境介質(zhì)。而從冷凝蒸發(fā)器出來(lái)的低溫制冷劑液體，經(jīng)低溫級(jí)節(jié)流閥降壓后，進(jìn)入蒸發(fā)器吸取被冷卻物的熱量而蒸發(fā)制冷，獲取所需要的低溫。
一般情況下，兩級(jí)復(fù)疊式制冷循環(huán)的有效工作范圍在-80 ℃以上，為獲取更低的溫度，需要用三級(jí)復(fù)疊式制冷循環(huán)，低蒸發(fā)溫度可達(dá)-140 ℃。三級(jí)以上的復(fù)疊式制冷循環(huán)由于工作效率低下和經(jīng)濟(jì)性較差等原因在工業(yè)應(yīng)用中一般不采用。
隨著高加速壽命試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，大家對(duì)制定高加速壽命試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)和基于高加速壽命試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)開(kāi)展定量可靠性評(píng)估工作的需求日益強(qiáng)烈，行業(yè)中也有很多企業(yè)進(jìn)行了相應(yīng)的嘗試并獲得了一定的成果。
如果我們需要制定標(biāo)準(zhǔn)或者基于試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行定量可靠性評(píng)估，很顯然我們對(duì)于高加速壽命試驗(yàn)箱設(shè)備技術(shù)參數(shù)的一致性和穩(wěn)定性就會(huì)有著明確的要求，否則前后兩次試驗(yàn)結(jié)果都不具備可重復(fù)性，肯定是無(wú)法繼續(xù)深入的，更何況傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的高壓加速壽命試驗(yàn)箱廠商無(wú)法提供具體技術(shù)參數(shù)和數(shù)據(jù)。
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