การวิเคราะห์เชิงลึกคุณลักษณะผลิตภัณฑ์ห้องทดสอบช็อกความร้อน — พร้อมถกประเด็นความแตกต่างเชิงโครงสร้างเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ทดสอบภูมิอากาศแบบดั้งเดิม

แม้การทดสอบแรงช็อกความร้อน (thermal-shock) และการทดสอบอุณหภูมิ/ความชื้นคงที่จะอยู่ภายใต้หมวด “การตรวจสอบทนต่อสภาพอากาศ” เหมือนกัน แต่ทั้งสองมีความแตกต่างเชิงรากฐานทั้งในแบบจำลองทางกายภาพ ตรรกะการควบคุม และยุทธศาสตร์ความปลอดภัย ห้องทดสอบช็อกความร้อน (Thermal Shock Chamber: TSC) ใช้ “เกรเดียนต์อุณหภูมิชั่วครู่” เป็นตัวแปรหลัก กระตุกให้เกิดความเครียดเชิงความร้อนจนตัวอย่างเสียหาย โดยข้อมูลที่ได้สนับสนุนวิศวกรรมความน่าเชื่อถือให้กับอุตสาหกรรมการบิน-อวกาส อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ แพ็กเกจเซมิคอนดักเตอร์ และแบตเตอรี่พลังงานใหม่ เอกสารฉบับนี้อธิบายหกคุณลักษณะเด่นของ TSC สมัยใหม่อย่างเป็นทางการและเป็นกลาง
ลักษณะเด่นที่ 1 – การถ่ายโอนและฟื้นตัวความเร็วสูง

คำจำกัดความ
ตาม IEC 60068-2-14, MIL-STD-810H และ GB/T 2423.22 “เวลาถ่ายโอน” คือช่วงที่ห้องทดสอบเคลื่อนจาก +180 °C ไป –65 °C หรือกลับกัน เครื่องชั้นนำทำได้ ≤15 วินาที “เวลาฟื้นตัว” คือระยะที่โซนตัวอย่างเข้าใกล้ค่าเป้าหมาย ±2 °C เสถียร ระดับแนวหน้าทำได้ ≤5 นาที
เทคโนโลยีที่ทำให้เป็นไปได้
a) ระบบทำความเย็นคาสเคดสองชั้น: R-404A เป็นสูงค่อยเย็น R-23 เป็นต่ำ ใช้ CO₂ booster หรือ auto-cascade ลง –85 °C รับประกัน precondition ≤15 วินาที
b) แดมเปอร์ความเร็วสูง + ระบบกระเช้า: แบบสองโซนใช้เซอร์โวมอเตอร์กับเอ็นโค้ดเดอร์เชิงเส้น PID ซิงค์การเปิดแดมเปอร์ (≤0.3 วินาที) กับการเคลื่อนกระเช้า แบบสามโซนใช้วาล์วลมอิสระ แผ่นเปิด ≥85°
c) อัลกอริทึมปรับอุณหภูมิล่วงหน้า: 3 นาทีก่อนจบซักเคิลควบคุม over-drive แต่ละโซนไปที่เซตพ้อยต์ +10 °C เมื่อสั่งถ่ายโอน ระบบชดเชยย้อนกลับตัดโอเวอร์ชู้ต ช่วยลดเวลาฟื้นตัว
ลักษณะเด่นที่ 2 – การควบคุมแบบแยกสองโซนอย่างเป็นแมดูล
โครงสร้างเชิงกล
ทั้งแบบสองและสามโซนใช้ “แชสซีคู่ + ฉนวนอิสระ” สะพานความร้อนใยแก้ว (λ ≤0.022 W m⁻¹ K⁻¹) กั้นโซน ป้องกันหยดน้ำแม้ต่าง 200 °C
ลูปควบคุม
แต่ละโซนมีฮีตเตอร์ อีวาโปเรเตอร์ พัดลมและเซ็นเซอร์เป็นของตัวเอง เกิดคลื่นปิดสองลูป หากโซนใดโทรม อีกโซนยังทดสอบต่อได้
ดีไซน์ฟีดทรู
หัวเชื่อมสแตนเลสสตีล φ50 มม. บนหลังคา มีแกลนด์กรวย PTFE ทน –80 °C ถึง +200 °C ซีลซิลิโคนแบบขั้นบันได IP55 ให้สายไฟแรงสูง ไฟเบอร์ หรือ RF coax เข้าได้ไร้รั่ว
ลักษณะเด่นที่ 3 – ระบบล็อกนิรภัยหลายชั้น
ฮาร์ดแวร์ล็อก
พัดลม มอเตอร์กระเช้า แอคชูเอเตอร์แดมเปอร์ และสวิตช์วงจรประตูต่อแบบอนุกรม ประตูเปิดวงจรขาด พัดลมและมอเตอร์หยุดทันที แดมเปอร์ปิดกั้นไอร้อนหรือสารทำความเย็น
ซอฟต์แวร์ล็อก
บิต “safety word” ใน PLC บังคับสถานะ HOLD เมื่อประตูเปิด เอาต์พุตฮีตและคูลลิงถูกล็อก พร้อมบันทึกล็อก (timestamp, อุณหภูมิ, ID ผู้ใช้) ตาม GAMP 5
การป้องกันสำรอง
STB แบบสแนปแอ็กชัน พร้อมเทอร์โมคัปเปิล K-type อิสระตัดที่เซตพ้อยต์ +10 °C โดยไม่ผ่านซอฟต์แวร์ สอดคล้อง IEC 61010-1
ลักษณะเด่นที่ 4 – การดูแลรักษาอัจฉริยะแบบโปรแกรมสมบูรณ์
โครงสร้างโปรแกรม
ควบคุมบน IEC 61131-3 รองรับลัดเดอร์และสตรัคเจอร์ด์ เท็กซ์ มี “ไลบรารีเทมเพลตช็อก” รวมห้าขั้น—แช่ร้อน แช่เย็น ถ่ายโอน ฟื้นตัว พัก—จัดเรียงได้อิสระ สูงสุด 9 999 ซักเคิลต่อเซ็กเมนต์
ปรับพารามิเตอร์อัตโนมัติ
ฟัซซี่-พีไอดีฮ์ไฮบริดประเมินความชัน โอเวอร์ชู้ต และค่าคงที่แบบเรียลไทม์ หากฟื้นตัวเกิน 5 นาทีติดกันสามรอบ ระบบเสนอวิซาร์ดปรับพีไอดีใหม่
การซ่อมบำรุงระยะไกล
พอร์ต RJ45 และ RS-485 คู่ พร้อมโปรโตคอล Modbus-TCP/RTU เชื่อม SCADA ได้ อุโมงค์ VPN เข้ารหัสให้วิศวกรอัพเกรดเฟิร์มแวร์ วินิจฉัยอลาร์ม และลงนามอิเล็กทรอนิกส์จากระยะไกล ผ่าน FDA 21 CFR Part 11
ลักษณะเด่นที่ 5 – ระบบทำความเย็นคาสเคดสองชั้นแบบแอร์คูลด์
วงจรเทอร์โมไดนามิก
R-404A สูงและ R-23 ต่ำสร้างวงจรสเติร์ลิงย้อนกลับ หลังอัดรอบแรก ระบายความร้อนกลาง อัดรอบสอง และขยายสองขั้น ได้ COP ทฤษฎี 0.72 ที่ –65 °C
องค์ประกอบหลัก
a) คอมเพรสเซอร์เทคัมเซห์แบบปิดสนิท: ตลับลูกปืน DU ปล่อยน้ำมัน ≤1.5 % ยืดอายุเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
b) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น: 316L เบรซ์สุญญากาศ พื้นที่ 0.42 ม² U ≥6 500 W m⁻² K⁻¹
c) วาล์วขยายอิเล็กทรอนิก (EEV): สเต็ปเปอร์มอเตอร์ ความละเอียด 0.1 % ควบคุมแคสเคดกับอุณหภูมิอีวาโป ค่าสั่น ±0.3 °C
คอนเดนเซอร์แอร์คูลด์
ฟินอลูมิเนียมบนท่อทองแดง ระยะฟิน 2.1 มม. ความเร็วลม 3.5 ม ว⁻¹ อุณหภูมิคอนเดนส์ ≤45 °C พัดลมแกนเดียวอินเวอร์เตอร์ปรับรอบตามอุณหภูมิรอบข้าง เสียง ≤68 ดีบี(A) ที่ 1 ม
ลักษณะเด่นที่ 6 – ระบบฉนวนประกอบหลายชั้น
วัสดุฉนวน
ชั้นใน: โฟมโพลียูรีเทนแน่น 48 กก ม⁻³ ปิดเซลล์ ≥95 % λ =0.019 W m⁻¹ K⁻¹
ชั้นนอก: แผ่นแอโรเจลซิลิกา + สะท้อนอลูมิเนียมฟอยล์ หนา 10 มม. ตัดรังสีความร้อน ผิวโต ≤อุณหภูมิรอบ +5 °C
การตัดสะพานความร้อน
ทุกส่วนที่เจาะผ่าน—หัวเชื่อมฮีตเตอร์ รูเซ็นเซอร์ ฟีดทรู—ใช้ “ซีล PTFE + O-ring คู่” ลดพื้นที่สะพานเหลือ 30 % ของแบบดั้งเดิม ไร้หยดน้ำบนผิว
การพิสูจน์พลังงาน
ที่ +180 °C/–65 °C วนซักเคิล รอบข้าง 25 °C พาวเวอร์คงที่ ≤4.8 กิโลวัตต์ ประหยัดกว่าฉนวนชั้นเดียว ~18 % ผ่าน GB/T 18430.1
บทสรุป
การรวม “ถ่ายโอนสุดเร็ว โซนคู่ควบคุมอิสระ ล็อกนิรภัยหลายชั้น โปรแกรมอัจฉริยะ คาสเคดประสิทธิภาพสูง และฉนวนประกอบ” ทำให้ห้องช็อกความร้อนสมัยใหม่สร้างกำแพงเทคนิคที่แข็งแกร่งในด้านจำลองแรงช็อกความร้อนชั่วครู่ ดีไซน์ที่แตกต่างไม่เพียงเพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำของข้อมูล หากยังให้แพลตฟอร์มวิเคราะห์ความล้มเหลวที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตระดับไฮเอนด์ หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเลือกมาตรฐาน การออกแบบพิเศษ หรือบริการสอบเทียบ โทร +86-400-066-2888 เพื่อปรึกษาวิศวกรผู้เชี่ยวชาญตัวต่อตัว