April 27, 2022
1. Các bài thử nghiệm được tiến hành trong một buồng nhiệt độ
Buồng nhiệt độ là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả một buồng thực hiện nhiều thử nghiệm môi trường khác nhau. Nhiệt độ quá cao là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hỏng hóc sản phẩm, điều này làm cho việc thử nghiệm một sản phẩm mới hoặc hiện tại đối với những điều kiện đó trở nên cần thiết.
Các loại thử nghiệm được hoàn thành bởi một buồng nhiệt độ cung cấp dữ liệu liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt và ảnh hưởng của độ ẩm cao. Các thử nghiệm này thiết lập các giới hạn cho một thiết kế sản phẩm và cung cấp dữ liệu liên quan đến các lỗi hoặc hư hỏng sớm của sản phẩm.
- Nhiệt độ cao
- Sốc nhiệt
- Độ ẩm
- Độ cao
2. Các loại buồng nhiệt độ
Có nhiều loại kích thước và loại buồng nhiệt độ từ loại có thể đặt trên kệ cho đến loại khác có kích thước bằng một tòa nhà. Các yếu tố cần thiết để chọn một buồng nhiệt độ là khoảng không gian có sẵn và các điều kiện mong muốn được tạo ra.
Mặc dù có thể mua một buồng thử nghiệm chung, trong hầu hết các trường hợp, khách hàng làm việc với nhà sản xuất để thiết kế một buồng đáp ứng cụ thể các yêu cầu của khách hàng. Có những yếu tố khác nhau mà mỗi khách hàng muốn kiểm tra và buồng họ chọn phải đáp ứng các tiêu chí đó.
- Buồng nhiệt độ di động
- Buồng nhiệt độ đặt trên mặt bàn
- Buồng nhiệt độ kiểu “Reach-in”
- Buồng nhiệt độ kiểu “Walk-in”
- Buồng nhiệt độ kiểu “Drive-in”
3. Các thành phần của buồng nhiệt độ
Trong phần lớn các trường hợp, các phòng thử nghiệm môi trường được thiết kế theo các thông số kỹ thuật và yêu cầu của khách hàng vì mỗi ngành có nhu cầu và yêu cầu thử nghiệm khác nhau. Bất kể chuyên môn hóa và các biến thể, có các khía cạnh của tất cả các buồng thử nghiệm giống nhau như vật liệu, cửa, vật liệu làm kín, thiết bị lưu thông không khí và bộ điều khiển, mặc dù bộ điều khiển khác nhau tùy thuộc vào điều kiện đang được giám sát. Các thành phần của buồng nhiệt độ bao gồm:
3.1 Vách ngăn: Vật liệu bằng thép không gỉ có lớp thép 304 hoặc 306. Các vật liệu này được chọn để xây dựng buồng được sử dụng vì khả năng chống ăn mòn và độ bền của chúng. Các buồng thử nghiệm được chế tạo, sản xuất và thiết kế để bền lâu cũng như có thể chịu được áp lực do các thử nghiệm khác nhau gây ra.
3.2 Vật liệu cách nhiệt: Giữa tấm thép bên ngoài và tấm bên trong bằng thép không gỉ là lớp cách nhiệt. Có một số dạng cách nhiệt được sử dụng trong các buồng thử nghiệm, có thể là một số dạng silicone, sợi thủy tinh và polyurethane. Trong hầu hết các trường hợp, polyurethane được sử dụng vì độ dẫn nhiệt thấp và hiệu suất cao như một chất cách nhiệt.
3.3 Cửa ra vào: Một yếu tố quan trọng trong cấu tạo cửa là khả năng tạo thành một lớp kín cũng như rất cứng cáp và chắc chắn để chịu được việc sử dụng liên tục và liên tục. Cũng như các vách ngăn, chúng có một vật liệu bịt kín để ngăn ngừa sự ô nhiễm của các vật liệu xung quanh vào buồng. Trong nhiều trường hợp, chúng có cửa sổ hai lớp làm bằng thủy tinh hoặc polyme trong suốt, cũng được bịt kín. Kích thước của buồng càng lớn thì càng có nhiều cửa, được bịt kín hai lần. Các buồng lớn hơn cũng có bộ khử sương hoặc dây sưởi để ngăn hơi nước đọng trên cửa sổ.
3.4 Bộ điều khiển
i) + Một trong những thành phần quan trọng nhất của buồng nhiệt độ là bộ điều khiển, có nhiều loại, lập trình và thành phần. Yếu tố quan trọng đối với bộ điều khiển là khả năng duy trì các điều kiện được lập trình với những thay đổi rất nhỏ.
ii) + Phần quan trọng nhất của bộ điều khiển là độ chính xác của dữ liệu và độ tin cậy. Chúng cần được cấu hình dễ dàng và thích ứng với nhiều loại sản phẩm và điều kiện khác nhau. Chương trình phải cân bằng giữa dữ liệu chính xác và dễ lập trình. Mỗi bộ điều khiển có một số tính năng. Đa số có màn hình hiển thị LCD màu và một loạt các tính năng ứng dụng. Chúng tương thích với máy tính với cổng USB để dễ dàng truyền dữ liệu.
3.5 Luồng không khí: Luồng không khí tự do là chìa khóa để có một buồng nhiệt độ hiệu quả. Nó là một trong những yếu tố đảm bảo rằng nhiệt độ được phân bố đến tất cả các không gian trong buồng. Các buồng nhiệt độ cần có quạt gió điều khiển động cơ hoặc quạt hướng trục để phân phối không khí đồng đều khắp buồng.
3.6 Hệ thống làm mát: Có một số phương pháp được sử dụng để làm mát buồng nhiệt độ. Đối với các buồng nhỏ hơn, nhiệt được thoát ra ngoài qua bình ngưng làm mát bằng không khí. Các buồng lớn hơn yêu cầu một hệ thống làm mát phức tạp hơn, có thể ở dạng làm mát bằng nước hoặc làm mát bằng nitơ.
3.7 Hệ thống gia nhiệt: Các khoang nhiệt độ được làm nóng bằng cách sử dụng bộ sưởi dây làm bằng Nichrome. Các dây dẫn của lò sưởi được quấn thành vòng để tạo ra nhiệt lượng lớn nhất. Luồng không khí luân chuyển nhiệt trong buồng để phân phối đều nhiệt. Điều này tránh cho mẫu tiếp xúc với nhiệt bức xạ. Lượng nhiệt mà một buồng có thể tạo ra bị giới hạn bởi vật liệu tạo ra nó vì một số vật liệu cách nhiệt nhất định không thể chịu được phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt.
4. Xác định điểm yếu qua các bài kiểm tra nhiệt độ
Nhiệt độ tạo ra ứng suất trong sản phẩm và là điều mà mọi sản phẩm đều trải qua trong quá trình sử dụng. Nhiệt độ quan trọng như thế nào đối với một sản phẩm khác nhau giữa các sản phẩm? Thông thường, các thiết bị điện tử phải chịu nhiều áp lực về nhiệt độ hơn do bản chất của cách chúng hoạt động.
Có một số thử nghiệm nhiệt độ nhất định có thể được thực hiện để xác định khả năng tồn tại của sản phẩm. Các hình thức kiểm tra cơ bản là nhiệt độ cao và thấp, chu kỳ nhiệt, sốc nhiệt và nhiệt độ với độ ẩm.
Kiểm tra nhiệt độ cao
Có nhiều yếu tố khác nhau có thể được xác định bằng thử nghiệm nhiệt độ cao.
+ Các bộ phận và cách nhiệt nóng chảy
+ Tuổi thọ của các bộ phận bị rút ngắn
+ Nhiệt tăng gây ra phản ứng hóa học hoặc quá trình oxy hóa
+ Các bộ phận điện khác nhau bị quá nhiệt và hỏng hóc
+ Đối với các thiết bị và máy móc lớn, chất bôi trơn có thể bị thay đổi độ nhớt
+ Thay đổi cấu trúc và cơ học
Kiểm tra nhiệt độ thấp
+ Mất tính linh hoạt và độ giòn
+ Sự thay đổi các hằng số điện
+ Các thành phần bị đóng băng
+ Trong các thiết bị lớn, chất bôi trơn chuyển sang dạng gel hoặc nhớt hơn
+ Mất nhiệt nhanh chóng
+ Nứt, bong tróc bề mặt
Chu kỳ của nhiệt độ
+ Phản ứng luân phiên của các bộ phận ở các nhiệt độ khác nhau
+ Kích thước và hình dạng của vật liệu thay đổi
+ Lớp cách nhiệt, miếng đệm và trục hoặc vòng bi được thay đổi hình dạng và biến dạng
+ Hiệu suất của mạch dao động ở các nhiệt độ khác nhau
+ Các mối nối và đầu nối bị nứt hoặc đứt rời
+ Bảng mạch bị lỗi
5. Tiêu chuẩn buồng nhiệt độ
Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA)
Các yêu cầu đối với FDA không dành riêng cho các buồng nhiệt độ. Họ quan tâm nhiều hơn đến thiết bị thực phẩm được thử nghiệm trong các buồng và chỉ định các loại thử nghiệm được chấp nhận đủ điều kiện để bán thiết bị sản xuất thực phẩm.
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO)
ISO đã thiết lập tiêu chuẩn cho các phương pháp thử nghiệm được chấp nhận đối với nhiều loại sản phẩm. Nó là một tổ chức quốc tế đã được công nhận bởi đa số các quốc gia. Họ có một danh sách cụ thể các yêu cầu liên quan đến thực hành thử nghiệm và cách thực hiện chúng.
Một số tiêu chuẩn ISO:
+ ISO 11507 - Thử nghiệm sơn và vecni
+ ISO 29664 - Thử nghiệm chất dẻo
+ ISO 4892-1 và 3 (EN) (DIN) - Thử nghiệm chất dẻo
Kết luận
1) Buồng nhiệt độ là một môi trường được kiểm soát có khả năng tạo ra các điều kiện mà một sản phẩm sẽ gặp phải trong quá trình sử dụng.
2) Các buồng nhiệt độ kiểm tra các tác động kéo dài của một loạt các nhiệt độ khác nhau để kiểm tra các thông số chất lượng của sản phẩm hoặc bộ phận.
3) Các buồng nhiệt độ tạo ra các môi trường và điều kiện được sản xuất có thể mô phỏng các loại điều kiện mà khách hàng có thể phải đối mặt với một sản phẩm.
4) Buồng nhiệt độ là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả một buồng thực hiện nhiều thử nghiệm môi trường khác nhau.
Nhiệt độ tạo ra điều kiện thực tế để kiểm tra trong sản phẩm và là điều mà mọi sản phẩm đều trải qua trong quá trình sử dụng