Основное отличие камер
тепла холода от холодильников, морозильников, и сухожаровых шкафов заключается в том,
что испытательные камеры способны как охлаждать так и нагревать тестируемый образец.
Максимальный температурный диапазон камер тепла холода составляет от -100°С до +200°С. Скорость
изменения температуры, как в плюс так и в минус, задается пользователем, для наиболее совершенных моделей этот параметр может достигать 20 К/мин для
обычных камер тепла холода и 100К/мин для термошоковых камер. Если кроме температуры необходимо изменять
еще и влажность, то используют климатические камеры.
Отклонение температуры по объему камеры тепла холода согласно ГОСТ 30630.0.0-99 не должно превышать 2К. Стабильность температуры по времени для различных камер колеблется в диапазоне от 0,1 до 1К. В тех случаях, когда необходима стабильность порядка 0,01К используют в качестве теплоносителя не воздух, а жидкость. Теплоноситель поступает из специального жидкостного термостата в теплообменник, интегрированный во внутреннюю камеру, что позволяет достичь высокую стабильность и равномерность температуры - 0,01К! Подробнее см. испытательные камеры со стабильностью 0,01К.
Важно знать, что приводимые в технических описаниях параметры, такие как скорость изменения температуры,
стабильность и равномерность температуры относятся к пустой камере. Если положить внутрь 50-ти литровой
камеры 20-ти килограммовый брусок алюминия, параметры существенно изменятся.
Важным параметром является также максимальная термическая нагрузка (МТН). Приводится обычно
при +20°С. Уважающие себя производители приводят данные также для 0°С, -20°С, -40°С и т.д. Если вы
тестируете электрический прибор, который при работе выделяет тепло, например 2 кВт и МТН также
составляет 2 кВт при +20°С, то вам не удастся опустить температуру тестируемого прибора ниже +20°С.
Зачастую необходимо избегать образования конденсата на тестируемом образце, особенно когда речь
идет об испытаниях микроэлектроники. Во время охлаждения вся влага конденсируется на испарителе,
если после этого начать нагрев, то тестируемый образец будет самым холодным местом в камере, поэтому
влага сконденсируется на нем. Есть два пути, чтобы избежать этого:
Осушение камеры тепла холода сухим воздухом, азотом или так называемым КИПовским воздухом. Недостатком этого метода
является необходимость иметь балоны с сжатым газом или же другой источник газа. Но только этот способ
дает сто процентную гарантию, что на тестируемом образце не будет образовываться конденсат.
Осушение камеры тепла холода при помощи кассеты с адсорбентом. Это более простой вариант, существенно понижает
влажность в камере, но не дает гарантии, что на тестируемом образце не будет образовываться конденсат.
Циркуляция воздуха внутри камеры осуществляется вентилятором, поэтому после помещения тестируемого образца в
камере все же должно оставаться достаточное количество свободного места для движения воздуха. Опционально,
скорость вращения вентилятора может регулироваться. Более того, воздушный поток в камере может иметь специальный профиль, по желанию заказчика. Необходимо помнить, что при уменьшении воздушного потока равномерность и стабильность температуры будет также уменьшаться, так как воздух является нашим теплоносителем.
Уплотнение для двери должно быть выполнено из высококачественной резины, ведь она должна выдерживать
перепады температур от -100°С до +250°С. Кроме этого, периметр двери должен подогреваться, во избежании
ее примерзания. По желанию заказчика в дверь камеры может быть врезано смотровое окно, состоящее из пакета
в 5-10 стекол для лучшей теплоизоляции и снабженное нагревателем для избежания конденсата. Качественные
камеры тепла холода имеют два независимых, взаимозаменяемых контура подогрева двери и стекла. Это
позволяет использовать их десятки лет без дополнительных затрат на ремонт.
Обычно внутренняя камера тепла холода собирается на заклепках, а швы обрабатываются герметиком.
Этот способ имеет ряд недостатков. Во-первых, в таком случае нельзя гарантировать герметичность. При
намокании теплоизоляции её теплопроводность резко увеличивается. Во-вторых, камера, собранная на заклёпках,
обладает меньшей жёсткостью. Но есть производители, которые делают сварные швы, что обеспечивает отличную
изоляцию камеры в течении всего срока службы.
Для подвода коммуникаций к тестируемым приборам, камеры снабжаются как правило одним или двумя
отверстиями, впрочем их число и размеры могут изменяться по требованию заказчика. Тепло и влагоизоляция
отверстий выполняется посредством силиконовых заглушек снаружи и изнутри камеры.
При охлаждении камеры тепла холода, давление в ней падает. Это может повлечь проблемы со стенками,
не рассчитанными на большой перепад давления, и с ее открыванием. Поэтому все камеры снабжены небольшим
отверстием для выравнивания давления.
Зачастую бывает важно, чтобы температура тестируемого образца не превышала определенного значения.
Поэтому опционально камера тепла холода может быть снабжена специальными механическими (не
программными) устройствами для выключения камеры, в тех случаях, когда температура образца
выходит за пределы заданных значений. Опционально, также поставляется дополнительный датчик
Pt100 для измерения температуры тестируемого образца, при этом ее значение отображается на экране
контроллера и может быть использованно для корректировки программы испытаний. Например Вы можете
поставить перед камерой задачу охлаждать, пока температура образца не достигнет, скажем -70°С.
Все камеры тепла холода (>50 литров) поставляются уже в базовой комплектации с одной полкой,
опционально их число может быть увеличено. Настольные камеры тепла холода объемом 25 и 50 литров
в стандартной комплектации поставляются без полок, но их можно заказать в качестве опции.
Максимальная нагрузка на пол камеры составляет 150 кг./м2, по желанию заказчика этот параметр
может быть увеличен до 200 кг./м2.
По желанию заказчика, верхний предел температуры может быть повышен с +180°С до +200°С.
Также доступна опция - дополнительное охлаждение жидким азотом. Что позволяет мгновенно охлаждать
объем камеры до сверх низких температур.
Камера тепла холода компании CTS управляется 32 - битовым
контроллером, эргономично рассположенным на ее дверце. Большой цветной экран с сенсорным
управлением обеспечивает быструю навигацию по простому и понятному меню. Температура
камеры, температура заданного значения и показания с трех аналоговых каналов, например
температура разных точек испытываемого образца отображаются на экране контроллера в
цифровом и графическом виде. CTS - Контроллер, предоставляет практически неограниченные
возможности программирования различных профилей температурных испытаний, а также позволяет
просматривать их в графическом режиме. В случае каких либо неполадок, на его экране появится
соответствующее сообщение в доступной форме излагающее суть проблемы. В стандартной компектации
контроллер оснащен интерфейсом RS232 для подключения к компьютеру, опционально он может быть
заменен на USB интерфейс, а также на RS485 или ETHERNET интерфейс для объединения до 32
испытательных камер CTS в одну сеть. Релейный выход позволит включать и выключать испытываемый
Вами прибор непосредственно с контроллера. Для документирования поцесса испытаний и более
удобного управления камерой тепла холода компания CTS разработала специальный пакет программного
обеспечения CID.
С его помощю Вы можете:
Управлять процессом испытаний
Сохранять все результаты
Легко создавать тест-программы в графическом редакторе
Объединять в единую сеть до 32 испытательных камер
Подключать дополнительные измерителные устройства
Сохранять информацию обо всех сбоях в работе оборудования и об отклонениях
реальных величин параметров от заданных
Распечатывать результаты испытаний в формате таблиц и/или графиков
Импортировать результаты в другие приложения, в том числе Microsoft Word и Microsoft Excel