换气老化试验箱的组成分析

非凡仪器

　　换气老化试验箱是用于模拟材料在高温、特定气体环境下老化性能的实验设备，广泛应用于橡胶、塑料、电线电缆等材料的耐老化性能测试。其组成结构围绕“精准控温、气体置换、样品承载、安全监控”四大核心功能设计，具体分析如下：
　　一、箱体结构系统
　　箱体是试验箱的基础框架，承担保温、密封和支撑功能，主要包括：
　　外箱体：通常采用冷轧钢板静电喷涂制成，表面耐磨损、抗腐蚀，兼具美观和结构强度，部分高端机型会增加隔热层以减少箱外温度影响。
　　内箱体：与样品直接接触，需具备耐高温、抗老化特性，多选用304不锈钢材质（耐温可达300℃以上），内壁光滑易清洁，避免杂质污染样品。
　　保温层：位于内外箱之间，填充耐高温保温材料（如硅酸铝棉、岩棉），减少箱内热量流失，保证温度稳定性，同时降低能耗。
　　箱门与观察窗：箱门配备耐高温密封胶条，确保关闭后密封性；观察窗采用双层耐高温玻璃，方便实时观察样品状态，部分带有内置照明（如LED灯），提升观察清晰度。
　　二、温度控制系统
　　温度控制是老化试验的核心参数，系统需实现精准控温、均匀布温，由以下部件组成：
　　加热装置：多采用不锈钢加热管（如U型加热管），分布于箱体侧面或底部，通过热辐射/热对流方式加热箱内空气，功率根据箱体容积设计（通常几百瓦至数千瓦）。
　　温度传感器：常用Pt100铂电阻传感器，精度可达±0.1℃，实时监测箱内温度并反馈给控制系统。
　　温控仪表/PLC控制器：接收传感器信号，通过PID（比例-积分-微分）调节算法控制加热装置输出，实现设定温度的精准稳定（控温精度通常为±1℃，高端机型可达±0.5℃），支持恒温、阶梯升温等模式设置。
　　循环风机：位于箱体顶部或背部，通过强制空气循环使箱内温度均匀（温差≤±2℃），避免局部过热导致样品老化不均。
　　三、换气系统
　　换气功能用于模拟材料在自然或特定气体环境中的老化，核心是控制换气量和气体纯度，包括：
　　进气装置：
　　进气口：连接外部气源（如压缩空气、氮气或特定混合气体），部分机型内置空气过滤器（如活性炭滤芯），去除气源中的杂质、水分。
　　流量计/质量流量控制器：精确控制进气速率（通常以“换气次数/小时”表示，范围1-100次/h，可调节），确保箱内气体置换速率稳定。
　　排气装置：
　　排气口：位于箱体顶部（热空气聚集处），通过管道将箱内老化产生的挥发物排出，部分连接废气处理装置（如活性炭吸附）。
　　排气阀/风机：控制排气速率，与进气量匹配，避免箱内压力剧烈波动（通常维持微正压，防止外界污染物进入）。
　　气体混合组件（可选）：针对需要特定气体比例（如含氧量、腐蚀性气体）的试验，配备混合罐、电磁阀等，精准调控气体组分。
　　四、样品承载系统
　　用于放置和固定样品，确保样品在试验中受力均匀、不相互干扰：
　　样品架：多为不锈钢材质的层架或托盘，可根据样品尺寸调节层高，承载能力根据设计而定（通常每层几公斤），部分带有镂空设计，便于气体流通。
　　样品夹具（可选）：针对橡胶、薄膜等柔性材料，配备专用夹具（如拉伸夹具），模拟材料在受力状态下的老化行为。
　　五、安全保护系统
　　为防止设备故障或操作失误导致的安全风险，通常包含多重保护：
　　超温保护：当箱内温度超过设定上限（如高于目标温度10-20℃），自动切断加热电源并报警。
　　过载保护：电机（加热管、风机）过载时，断路器跳闸，避免电路损坏。
　　漏电保护：配备漏电保护器，防止操作人员触电。
　　断气/欠压保护：当气源压力不足或中断时，设备暂停运行并报警，避免样品在缺氧或异常气体环境中损坏。
　　开门保护：箱门打开时，加热装置暂停工作（部分机型），防止高温烫伤。
　　六、控制系统与操作界面
　　操作面板：配备触摸屏或按键式控制器，可设置温度、时间、换气次数等参数，实时显示运行状态（温度曲线、剩余时间等）。
　　定时器：支持设定试验时长（0-9999小时），到达时间后自动停机并报警。
　　数据记录（可选）：部分高端机型内置数据存储功能或连接计算机，记录温度、换气量等参数曲线，便于实验追溯。