1. Basic Concepts
Environmental test equipment (often referred to as "climate test chambers") simulates various temperature and humidity conditions for testing purposes.
With the rapid growth of emerging industries such as artificial intelligence, new energy, and semiconductors, rigorous environmental testing has become essential for product development and validation. However, users often face challenges when selecting equipment due to a lack of specialized knowledge.
The following will introduce the basic parameters of the environmental test chamber, so as to help you make a better choice of products.
2. Key Technical Specifications
(1) Temperature-Related Parameters
1. Temperature Range
Definition: The extreme temperature range in which the equipment can operate stably over long periods.
High-temperature range:
Standard high-temperature chambers: 200℃, 300℃, 400℃, etc.
High-low temperature chambers: High-quality models can reach 150–180℃.
Practical recommendation: 130℃ is sufficient for most applications.
Low-temperature range:
Single-stage refrigeration: Around -40℃.
Cascade refrigeration: Around -70℃.
Budget-friendly options: -20℃ or 0℃.
2. Temperature Fluctuation
Definition: The variation in temperature at any point within the working zone after stabilization.
Standard requirement: ≤1℃ or ±0.5℃.
Note: Excessive fluctuation can negatively impact other temperature performance metrics.
3. Temperature Uniformity
Definition: The maximum temperature difference between any two points in the working zone.
Standard requirement: ≤2℃.
Note: Maintaining this precision becomes difficult at high temperatures (>200℃).
4. Temperature Deviation
Definition: The average temperature difference between the center of the working zone and other points.
Standard requirement: ±2℃ (or ±2% at high temperatures).
5. Temperature Change Rate
Purchasing advice:
Clearly define actual testing requirements.
Provide detailed sample information (dimensions, weight, material, etc.).
Request performance data under loaded conditions.(How many produce you going to test once?)
Avoid relying solely on catalog specifications.
(2) Humidity-Related Parameters
1. Humidity Range
Key feature: A dual parameter dependent on temperature.
Recommendation: Focus on whether the required humidity level can be maintained stably.
2. Humidity Deviation
Definition: The uniformity of humidity distribution within the working zone.
Standard requirement: ±3%RH (±5%RH in low-humidity zones).
(3) Other Parameters
1. Airflow Speed
Generally not a critical factor unless specified by testing standards.
2. Noise Level
Standard values:
Humidity chambers: ≤75 dB.
Temperature chambers: ≤80 dB.
Office environment recommendations:
Small equipment: ≤70 dB.
Large equipment: ≤73 dB.
3. Purchasing Recommendations
Select parameters based on actual needs—avoid over-specifying.
Prioritize long-term stability in performance.
Request loaded test data from suppliers.
Verify the true effective dimensions of the working zone.
Specify special usage conditions in advance (e.g., office environments).
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
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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