Câmara de teste climático

• Uma breve discussão sobre o uso e manutenção da câmara de testes ambientais

  May 10, 2025

  Ⅰ. Uso adequado de COMPANHEIRO DE LABORATÓRIOInstrumento deOs equipamentos de teste ambiental continuam sendo um tipo de instrumento de precisão e alto valor. A operação e o uso corretos não apenas fornecem dados precisos para a equipe de teste, mas também garantem a operação normal a longo prazo e prolongam a vida útil do equipamento. Primeiramente, antes de realizar testes ambientais, é essencial familiarizar-se com o desempenho das amostras, as condições, os procedimentos e as técnicas de teste. Uma compreensão completa das especificações técnicas e da estrutura do equipamento de teste — especialmente da operação e funcionalidade do controlador — é crucial. A leitura atenta do manual de operação do equipamento pode evitar mau funcionamento causado por erros operacionais, que podem levar a danos nas amostras ou dados de teste imprecisos. Em segundo lugar, selecione o equipamento de teste apropriado. Para garantir a execução tranquila do teste, o equipamento adequado deve ser escolhido com base nas características das amostras de teste. Uma relação razoável deve ser mantida entre o volume da amostra e a capacidade efetiva da câmara de teste. Para amostras com dissipação de calor, o volume não deve exceder um décimo da capacidade efetiva da câmara. Para amostras sem aquecimento, o volume não deve exceder um quinto. Por exemplo, uma TV colorida de 21 polegadas submetida a testes de armazenamento de temperatura pode caber perfeitamente em uma câmara de 1 metro cúbico, mas uma câmara maior é necessária quando a TV está ligada devido à geração de calor. Terceiro, posicione as amostras de teste corretamente. As amostras devem ser colocadas a pelo menos 10 cm de distância das paredes da câmara. Várias amostras devem ser dispostas no mesmo plano, tanto quanto possível. O posicionamento não deve obstruir a saída ou entrada de ar, e deve ser deixado espaço suficiente ao redor dos sensores de temperatura e umidade para garantir leituras precisas. Em quarto lugar, para testes que requerem meios adicionais, o tipo correto deve ser adicionado de acordo com as especificações. Por exemplo, a água utilizada em câmaras de teste de umidade Deve atender a requisitos específicos: a resistividade não deve ser inferior a 500 Ω·m. A água da torneira normalmente tem uma resistividade de 10 a 100 Ω·m, a água destilada, de 100 a 10.000 Ω·m, e a água deionizada, de 10.000 a 100.000 Ω·m. Portanto, água destilada ou deionizada deve ser usada para testes de umidade, e deve ser fresca, pois a água exposta ao ar absorve dióxido de carbono e poeira, reduzindo sua resistividade ao longo do tempo. A água purificada disponível no mercado é uma alternativa econômica e conveniente. Quinto, uso adequado das câmaras de teste de umidade. A gaze ou papel de bulbo úmido utilizado nas câmaras de umidade deve atender a padrões específicos — não é qualquer gaze que pode substituí-los. Como as leituras de umidade relativa são derivadas da diferença de temperatura entre os bulbos seco e úmido (a rigor, também influenciada pela pressão atmosférica e pelo fluxo de ar), a temperatura de bulbo úmido depende das taxas de absorção e evaporação de água, que são diretamente afetadas pela qualidade da gaze. Os padrões meteorológicos exigem que a gaze de bulbo úmido seja uma "gaze de bulbo úmido" especializada, feita de linho. Uma gaze incorreta pode levar a um controle de umidade impreciso. Além disso, a gaze deve ser instalada corretamente: 100 mm de comprimento, firmemente enrolada ao redor da sonda do sensor, com a sonda posicionada 25 a 30 mm acima do copo d'água, e a gaze imersa em água para garantir o controle preciso da umidade. Ⅱ Manutenção de Equipamentos de Teste AmbientalOs equipamentos para testes ambientais estão disponíveis em diversos tipos, mas os mais utilizados são câmaras de alta temperatura, baixa temperatura e umidade. Recentemente, câmaras de teste combinadas de temperatura e umidade que integram essas funções tornaram-se populares. São mais complexas de reparar e servem como exemplos representativos. A seguir, discutimos a estrutura, as avarias comuns e os métodos de solução de problemas para câmaras de teste de temperatura e umidade. (1) Estrutura de câmaras comuns de teste de temperatura e umidadeAlém da operação adequada, a equipe de teste deve compreender a estrutura do equipamento. Uma câmara de teste de temperatura e umidade consiste em um corpo de câmara, sistema de circulação de ar, sistema de refrigeração, sistema de aquecimento e sistema de controle de umidade. O sistema de circulação de ar normalmente apresenta direção de fluxo de ar ajustável. O sistema de umidificação pode utilizar métodos baseados em caldeira ou evaporação de superfície. O sistema de resfriamento e desumidificação emprega um ciclo de refrigeração com ar condicionado. O sistema de aquecimento pode utilizar aquecedores de aletas elétricos ou aquecimento direto por fio de resistência. Os métodos de medição de temperatura e umidade incluem testes de bulbo seco-úmido ou sensores diretos de umidade. As interfaces de controle e exibição podem apresentar controladores de temperatura e umidade separados ou combinados. (2) Falhas comuns e métodos de solução de problemas para Câmaras de teste de temperatura e umidade1. Problemas com testes de alta temperatura Se a temperatura não atingir o valor definido, inspecione o sistema elétrico para identificar falhas.Se a temperatura subir muito lentamente, verifique o sistema de circulação de ar, certificando-se de que o amortecedor esteja ajustado corretamente e que o motor do ventilador esteja funcionando.Se ocorrer ultrapassagem de temperatura, recalibre as configurações do PID.Se a temperatura aumentar incontrolavelmente, o controlador pode estar com defeito e precisar ser substituído. 2. Problemas com testes de baixa temperatura Se a temperatura cair muito lentamente ou subir novamente após atingir um determinado ponto: Certifique-se de que a câmara esteja pré-seca antes do teste. Verifique se as amostras não estão superlotadas, obstruindo o fluxo de ar. Se esses fatores forem descartados, o sistema de refrigeração pode precisar de manutenção profissional.O ressalto de temperatura geralmente ocorre devido a más condições ambientais (por exemplo, espaço insuficiente atrás da câmara ou alta temperatura ambiente). 3. Problemas com testes de umidade Se a umidade atingir 100% ou se desviar significativamente do alvo: Para 100% de umidade: Verifique se a gaze de bulbo úmido está seca. Inspecione o nível de água no reservatório do sensor de bulbo úmido e no sistema automático de abastecimento de água. Substitua ou limpe a gaze endurecida, se necessário. Em caso de baixa umidade: Verifique o abastecimento de água do sistema de umidificação e o nível da caldeira. Se estiverem normais, o sistema de controle elétrico pode precisar de reparo profissional. 4. Falhas de emergência durante a operação Em caso de mau funcionamento do equipamento, o painel de controle exibirá um código de erro com um alarme sonoro. Os operadores podem consultar a seção de solução de problemas no manual para identificar o problema e providenciar reparos profissionais para retomar os testes o mais rápido possível. Outros equipamentos de teste ambiental podem apresentar problemas diferentes, que devem ser analisados ​​e resolvidos caso a caso. A manutenção regular é essencial, incluindo a limpeza do condensador, a lubrificação das peças móveis e a inspeção dos controles elétricos. Essas medidas são indispensáveis ​​para garantir a longevidade e a confiabilidade do equipamento.

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  Apr 26, 2025

  1. Conceitos básicosEquipamentos de teste ambiental (frequentemente chamados de "câmaras de teste climático") simulam diversas condições de temperatura e umidade para fins de teste. Com o rápido crescimento de indústrias emergentes, como inteligência artificial, novas energias e semicondutores, testes ambientais rigorosos tornaram-se essenciais para o desenvolvimento e a validação de produtos. No entanto, os usuários frequentemente enfrentam desafios na seleção de equipamentos devido à falta de conhecimento especializado. A seguir, apresentaremos os parâmetros básicos da câmara de teste ambiental, para ajudá-lo a fazer uma melhor escolha de produtos. 2. Principais especificações técnicas(1) Parâmetros relacionados à temperatura1. Faixa de temperatura Definição: A faixa extrema de temperatura na qual o equipamento pode operar de forma estável por longos períodos. Faixa de alta temperatura: Câmaras padrão de alta temperatura: 200℃, 300℃, 400℃, etc. Câmaras de alta e baixa temperatura: modelos de alta qualidade podem atingir 150–180 ℃.Recomendação prática: 130°C é suficiente para a maioria das aplicações. Faixa de baixa temperatura:Refrigeração de estágio único: Cerca de -40℃.Refrigeração em cascata: Cerca de -70℃.Opções econômicas: -20℃ ou 0℃. 2. Flutuação de temperatura Definição: A variação de temperatura em qualquer ponto dentro da zona de trabalho após a estabilização. Requisito padrão: ≤1℃ ou ±0,5℃. Observação: Flutuações excessivas podem impactar negativamente outras métricas de desempenho de temperatura. 3. Uniformidade de temperatura Definição: A diferença máxima de temperatura entre quaisquer dois pontos na zona de trabalho. Requisito padrão: ≤2℃. Observação: Manter essa precisão se torna difícil em altas temperaturas (>200℃). 4. Desvio de temperatura Definição: A diferença média de temperatura entre o centro da zona de trabalho e outros pontos. Requisito padrão: ±2℃ (ou ±2% em altas temperaturas). 5. Taxa de variação de temperatura Conselhos de compra:Defina claramente os requisitos reais de testes.Forneça informações detalhadas da amostra (dimensões, peso, material, etc.).Solicite dados de desempenho sob condições de carga. (Quantos produtos você vai testar de uma vez?)Evite confiar apenas nas especificações do catálogo. (2) Parâmetros relacionados à umidade1. Faixa de umidade Característica principal: Um parâmetro duplo dependente da temperatura. Recomendação: Concentre-se em saber se o nível de umidade necessário pode ser mantido de forma estável. 2. Desvio de umidade Definição: A uniformidade da distribuição de umidade dentro da zona de trabalho. Requisito padrão: ±3%UR (±5%UR em zonas de baixa umidade). (3) Outros Parâmetros1. Velocidade do fluxo de ar Geralmente não é um fator crítico, a menos que especificado pelos padrões de teste. 2. Nível de ruído Valores padrão:Câmaras de umidade: ≤75 dB.Câmaras de temperatura: ≤80 dB. Recomendações para o ambiente de escritório:Equipamentos pequenos: ≤70 dB.Equipamentos grandes: ≤73 dB. 3. Recomendações de compraSelecione parâmetros com base nas necessidades reais — evite especificar demais.Priorize a estabilidade de longo prazo no desempenho.Solicitar dados de teste carregados de fornecedores.Verifique as verdadeiras dimensões efetivas da zona de trabalho.Especifique condições especiais de uso com antecedência (por exemplo, ambientes de escritório).

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  O que é um LED? Um Diodo Emissor de Luz (LED) é um tipo especial de diodo que emite luz monocromática e descontínua quando uma tensão direta é aplicada — um fenômeno conhecido como eletroluminescência. Ao alterar a composição química do material semicondutor, os LEDs podem produzir luz quase ultravioleta, visível ou infravermelha. Inicialmente, os LEDs eram usados ​​principalmente como luzes indicadoras e painéis de exibição. No entanto, com o advento dos LEDs brancos, eles agora também são empregados em aplicações de iluminação. Reconhecidos como a nova fonte de luz do século XXI, os LEDs oferecem vantagens incomparáveis, como alta eficiência, longa vida útil e durabilidade em comparação com as fontes de luz tradicionais. Classificação por Brilho: LEDs de brilho padrão (feitos de materiais como GaP, GaAsP) LEDs de alto brilho (feitos de AlGaAs) LEDs de ultra-alto brilho (feitos de outros materiais avançados) ☆ Diodos infravermelhos (IREDs): emitem luz infravermelha invisível e atendem a diferentes aplicações.   Visão geral dos testes de confiabilidade de LED: Os LEDs foram desenvolvidos pela primeira vez na década de 1960 e inicialmente utilizados em semáforos e produtos de consumo. Somente nos últimos anos passaram a ser adotados para iluminação e como fontes alternativas de luz. Observações adicionais sobre a vida útil do LED: Quanto menor a temperatura da junção do LED, maior será sua vida útil, e vice-versa. Vida útil do LED em altas temperaturas: 10.000 horas a 74°C 25.000 horas a 63°C Como um produto industrial, as fontes de luz LED devem ter uma vida útil de 35.000 horas (tempo de uso garantido). As lâmpadas tradicionais normalmente têm uma vida útil de cerca de 1.000 horas. Espera-se que as luzes de LED das ruas durem mais de 50.000 horas. Resumo das condições de teste de LED: Teste de choque de temperatura Choque Temp. 1 Temperatura ambiente Choque Temp. 2 Tempo de recuperação Ciclos Método de Choque Observações -20℃(5 min) 2 90℃(5 min)   2 Choque de gás   -30℃(5 min) 5 105℃(5 min)   10 Choque de gás   -30℃(30 minutos)   105℃(30 min)   10 Choque de gás   88℃(20 min)   -44℃(20 min)   10 Choque de gás   100℃(30 min)   -40℃(30 min)   30 Choque de gás   100℃(15 min)   -40℃(15 min) 5 300 Choque de gás LEDs HB 100℃(5 min)   -10℃(5 min)   300 Choque Líquido LEDs HB   Teste de LED de alta temperatura e alta umidade (Teste THB) Temperatura/Umidade Tempo Observações 40℃/95%UR 96 horas   60℃/85%UR 500 horas Teste de vida útil de LED 60℃/90%UR 1000 horas Teste de vida útil de LED 60℃/95%UR 500 horas Teste de vida útil de LED 85℃/85%UR 50 horas   85℃/85%UR 1000 horas Teste de vida útil de LED   Teste de vida útil em temperatura ambiente 27℃ 1000 horas Iluminação contínua em corrente constante   Teste de vida útil operacional em alta temperatura (teste HTOL) 85℃ 1000 Hora Iluminação contínua em corrente constante 100℃ 1000 Hora Iluminação contínua em corrente constante   Teste de vida útil operacional em baixa temperatura (teste LTOL) -40℃ 1000 Hora Iluminação contínua em corrente constante -45℃ 1000 Hora Iluminação contínua em corrente constante   Teste de soldabilidade Condição de teste Observações Os pinos do LED (1,6 mm de distância da parte inferior do colóide) são imersos em um banho de estanho a 260 °C por 5 segundos.   Os pinos do LED (1,6 mm de distância da parte inferior do colóide) são imersos em um banho de estanho a 260+5 °C por 6 segundos.   Os pinos do LED (1,6 mm de distância da parte inferior do colóide) são imersos em um banho de estanho a 300 °C por 3 segundos.     Teste de forno de solda por refluxo 240℃ 10 segundos   Teste ambiental (realizar tratamento de solda TTW por 10 segundos a uma temperatura de 240 °C ± 5 °C) Nome do teste Padrão de Referência Consulte o conteúdo das condições de teste em JIS C 7021 Recuperação Número do ciclo (H) Ciclagem de temperatura Especificação automotiva -40 °C ←→ 100 °C, com tempo de permanência de 15 minutos 5 minutos 5/50/100 Ciclagem de temperatura   60 °C/95% UR, com corrente aplicada   50/100 Polarização reversa de umidade Método MIL-STD-883 60 °C/95% UR, 5V RB   50/100  

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  Comparação de teste climático e teste ambientalTeste de clima e ambiente -- câmara de teste de temperatura e humidade constantes, câmara de teste de alta e baixa temperatura, câmara de teste de choque frio e quente, câmara de teste alternada de calor e umidade, câmara de teste de mudança rápida de temperatura, câmara de teste de mudança linear de temperatura, câmara de teste de temperatura e umidade constantes, etc. Todas elas envolvem controle de temperatura.Como há vários pontos de controle de temperatura para escolher, o método de controle de temperatura da câmara climática também tem três soluções: controle de temperatura de entrada, controle de temperatura do produto e controle de temperatura "cascata". Os dois primeiros são controle de temperatura de ponto único, e o terceiro é controle de temperatura de dois parâmetros.O método de controle de temperatura de ponto único é muito maduro e amplamente utilizado.A maioria dos métodos de controle iniciais eram controles de interruptores "pingue-pongue", comumente conhecidos como aquecimento quando está frio e resfriamento quando está quente. Este modo de controle é um modo de controle de feedback. Quando a temperatura do fluxo de ar circulante é maior que a temperatura definida, a válvula eletromagnética de refrigeração é aberta para fornecer volume frio ao fluxo de ar circulante e reduzir a temperatura do fluxo de ar. Caso contrário, o interruptor do circuito do dispositivo de aquecimento é ligado para aquecer diretamente o fluxo de ar circulante. Aumente a temperatura do fluxo de ar. Este modo de controle requer que o dispositivo de refrigeração e os componentes de aquecimento da câmara de teste estejam sempre em um estado de trabalho de espera, o que não apenas desperdiça muita energia, mas também o parâmetro controlado (temperatura) está sempre em um estado de "oscilação" e a precisão do controle não é alta.Agora, o método de controle de temperatura de ponto único foi alterado principalmente para o método de controle integral diferencial proporcional universal (PID), que pode fornecer a correção de temperatura controlada de acordo com a alteração anterior do parâmetro controlado (controle integral) e a tendência de alteração (controle diferencial), o que não apenas economiza energia, mas também a amplitude de "oscilação" é pequena e a precisão do controle é alta.O controle de temperatura de parâmetro duplo é coletar o valor de temperatura da entrada de ar da câmara de teste e o valor de temperatura próximo ao produto ao mesmo tempo. A entrada de ar da câmara de teste está muito próxima da posição de instalação do evaporador e aquecedor na sala de modulação de ar, e sua magnitude reflete diretamente o resultado da modulação de ar. Usar esse valor de temperatura como parâmetro de controle de feedback tem a vantagem de modular rapidamente os parâmetros de status do ar circulante.O valor de temperatura próximo ao produto indica as condições ambientais de temperatura real sofridas pelo produto, que é o requisito da especificação do teste ambiental. Usar esse valor de temperatura como parâmetro de controle de feedback pode garantir a eficácia e credibilidade do teste ambiental de temperatura, portanto, essa abordagem leva em consideração as vantagens de ambos e os requisitos do teste real. A estratégia de controle de temperatura de parâmetro duplo pode ser o "controle de compartilhamento de tempo" independente dos dois grupos de dados de temperatura, ou os dois valores de temperatura ponderados podem ser combinados em um valor de temperatura como um sinal de controle de feedback de acordo com um certo coeficiente de ponderação, e o valor do coeficiente de ponderação está relacionado ao tamanho da câmara de teste, à velocidade do vento do fluxo de ar circulante, ao tamanho da taxa de mudança de temperatura, à saída de calor do trabalho do produto e outros parâmetros.Como a transferência de calor é um processo físico dinâmico complexo e é muito afetado pelas condições do ambiente atmosférico ao redor da câmara de teste, o estado de trabalho da própria amostra testada e a complexidade da estrutura, é difícil estabelecer um modelo matemático perfeito para o controle de temperatura e umidade da câmara de teste. Para melhorar a estabilidade e a precisão do controle, a teoria e o método de controle de lógica fuzzy são introduzidos no controle de algumas câmaras de teste de temperatura. No processo de controle, o modo de pensamento do ser humano é simulado e o controle preditivo é adotado para controlar o campo espacial de temperatura e umidade mais rapidamente.Comparado com a temperatura, a seleção de pontos de medição e controle de umidade é relativamente simples. Durante o fluxo de circulação do ar úmido bem regulado na câmara de teste de ciclo de alta e baixa temperatura, a troca de moléculas de água entre o ar úmido e a peça de teste e as quatro paredes da câmara de teste é muito pequena. Enquanto a temperatura do ar circulante for estável, o fluxo de ar circulante da entrada da câmara de teste para a saída da câmara de teste está em processo. O teor de umidade do ar úmido muda muito pouco. Portanto, o valor de umidade relativa do ar detectado em qualquer ponto do campo de fluxo de ar circulante na caixa de teste, como a entrada, o fluxo médio do campo de fluxo ou a saída de ar de retorno, é basicamente o mesmo. Por isso, em muitas câmaras de teste que usam o método de bulbo úmido e seco para medir a umidade, o sensor de bulbo úmido e seco é instalado na saída de ar de retorno da câmara de teste. Além disso, a partir do design estrutural da caixa de teste e da conveniência de manutenção em uso, o sensor de bulbo úmido e seco usado para medição e controle de umidade relativa é colocado na entrada de ar de retorno para fácil instalação, e também ajuda a substituir regularmente a gaze de bulbo úmido e limpar a cabeça de detecção de temperatura da resistência PT100, e de acordo com os requisitos do teste de calor úmido GJB150.9A 6.1.3. A velocidade do vento que passa pelo sensor de bulbo úmido não deve ser inferior a 4,6 m/s. O sensor de bulbo úmido com um pequeno ventilador é instalado na saída de ar de retorno para facilitar a manutenção e o uso.   

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