Le procédé de fabrication d'unChambre d'essai à température et humidité (THC)est un flux de travail systématique en plusieurs étapes qui intègre l'ingénierie mécanique, le contrôle électrique, la dynamique thermique et l'assemblage de précision.Il se concentre sur l'assurance des performances essentielles de la chambre, telles que la précision du contrôle de la température/humidité, l'uniformité environnementale et la sécurité opérationnelle tout en respectant les normes spécifiques à l'industrie (par exemple, ISO 10281, ASTM D4359).
1Pré-fabrication: conception et approvisionnement en matériaux
Cette étape pose les bases de la performance et de la fiabilité de la chambre, nécessitant une collaboration étroite entre les ingénieurs de conception, les spécialistes des matériaux et les équipes de qualité.
1.1 Conception technique et simulation
- Analyse des exigences: Premièrement, les ingénieurs clarifient les spécifications cibles de la chambre en fonction des besoins des clients ou des normes de l'industrie, notamment:
- Plage de température (de -70°C à +180°C pour les modèles standard, -196°C pour les modèles cryogéniques).
- Plage d'humidité (10% à 98% RH ou ≤ 5% RH pour les versions à faible humidité).
- Le volume de la chambre (50L sur le banc, 1000L au sol ou 50m3 à l'intérieur).
- Fonctions spéciales (irradiation UV, pulvérisation de sel, vide).
- Modélisation 3D et simulation thermique: En utilisant des logiciels tels que SolidWorks, AutoCAD ou ANSYS, les ingénieurs conçoivent la structure de la chambre (enveloppe extérieure, revêtement intérieur, couche d'isolation) et simulent:
- Uniformité thermique: Assurer l'absence de "points chauds" ou de "zones froides" grâce à la conception des conduits de débit d'air (par exemple, optimiser le placement des ventilateurs et les angles de déviation).
- Rétention de chaleur/froid: Calcul de l'épaisseur des matériaux isolants (p. ex. mousse de polyuréthane, panneaux sous vide) afin de minimiser les pertes d'énergie.
- Répartition de l'humidité: Simulation de la diffusion de la vapeur d'eau pour éviter la condensation sur les surfaces des échantillons.
- Conception du système de commande: Développer le programme PLC (Programmable Logic Controller) et HMI (Human-Machine Interface) pour prendre en charge les cycles de test à plusieurs segments, l'enregistrement des données et les alarmes de sécurité.
1.2 approvisionnement en matériaux et inspection de la qualité
Seuls les matériaux à haute performance, résistants à la corrosion et stables à la température sont sélectionnés pour résister à des environnements d'essai extrêmes:
| Composant |
Sélection du matériel |
La raison du choix |
| Résidu de l'eau |
304/316 acier inoxydable |
Résistant à la rouille, à l'humidité et à la corrosion chimique (critique pour les essais à haute humidité / pulvérisation de sel). |
| Coquille extérieure |
Acier laminé à froid (avec revêtement en poudre) |
Haute résistance structurelle; revêtement en poudre (résine époxy) empêche la rouille externe. |
| Couche d'isolation |
Pâte de polyuréthane (densité ≥ 40 kg/m3) ou panneaux isolants sous vide |
Faible conductivité thermique (≤0,022 W/m·K) pour maintenir une température interne stable. |
| Système de refroidissement |
Tubes en cuivre (pour les circuits de réfrigération) + réfrigérants écologiques (R410A/R513A) |
Le cuivre a une conductivité thermique élevée; les réfrigérants sont conformes aux normes environnementales (faible GWP). |
| Système d'humidification |
Évaporateur en alliage de titane ou réservoir d'eau en acier inoxydable |
Le titane résiste à l'accumulation d'écailles; l'acier inoxydable assure la propreté de l'eau (critique pour les produits pharmaceutiques). |
| Ventilateurs et moteurs |
Moteurs à courant continu sans balai résistant aux températures élevées |
Fonctionnement stable à +180°C; faible bruit et longue durée de vie. |
2. Fabrication de composants de base
Les sous-systèmes clés (par exemple, réfrigération, humidification, circulation de l'air) sont préassemblés et testés individuellement pour s'assurer qu'ils répondent aux critères de performance avant leur intégration.
2.1 Fabrication de systèmes de réfrigération (critique pour le contrôle de la température)
Le système de réfrigération est responsable du refroidissement de la chambre à basse température (jusqu'à -196°C pour les modèles cryogéniques) et fonctionne avec des chauffeurs pour régler la température de manière dynamique.
- Assemblage du compresseur:Sélectionnez des compresseurs à rouleaux (pour les modèles standard) ou des compresseurs en cascade (pour les températures ultra-faibles) et assemblez-les avec des tubes en cuivre (brassés par protection contre l'azote pour éviter l'accumulation d'oxyde dans les tubes).
- Production de condensateurs et d'évaporateurs:
- Condensateur: plier les tubes en cuivre dans une structure à nageoires (nageoires en aluminium pour la dissipation de chaleur) et tester la pression (1,5 fois la pression de travail) pour détecter les fuites.
- Évaporateur: pour les modèles à basse température, utiliser des tubes en cuivre en spirale pour améliorer l'efficacité de l'échange thermique; revêtir de matériaux antifroix pour éviter l'accumulation de glace.
- Chargement du réfrigérant: Injecter la quantité exacte de réfrigérant (par exemple, R410A) dans le circuit fermé et tester la présence de fuites à l'aide d'un détecteur de fuite à l'hélium (taux de fuite ≤ 1 × 10−9 Pa·m3/s).
2.2 Fabrication de systèmes d'humidification et de déshumidification
Ce système contrôle l'humidité en ajoutant ou en supprimant la vapeur d'eau:
- Production d'humidificateurs: Pour les humidificateurs à vapeur, fabriquer des tubes de chauffage en acier inoxydable (avec revêtement anti-écaillage) et les assembler dans un réservoir d'eau.2 kg/h pour les chambres de 1000 L) et assurer une distribution uniforme des vapeurs.
- Production de déshumidificateurs: Utiliser des déshumidificateurs de réfrigération (enveloppes de refroidissement pour condenser l'humidité) ou des déshumidificateurs de séchage (gel de silice pour les modèles à faible humidité).Réduction de l'humidité de 98% à 10% RH en ≤ 1h).
2.3 Fabrication de systèmes de circulation de l'air
Un débit d'air uniforme est essentiel pour une température/humidité constante dans la chambre:
- Production de ventilateurs et de conduits: Former des conduits en plastique ABS (ou en acier inoxydable pour les températures élevées) dans une conception de "circulaire de flux d'air". Installer des ventilateurs sans pinceau et ajuster les angles de lame via la simulation pour assurer la vitesse de flux d'air (0,5 ‰ 1.5 m/s) et l'uniformité (différence de température ≤ ± 2°C).
- Installation de déflecteurs: fixer des baffles réglables en acier inoxydable aux conduits pour rediriger le flux d'air et éliminer les zones mortes (par exemple, près de la porte de la chambre ou