Лучший способ понять, как продукт или материал будет выполняться в поле или с течением времени, — использовать лабораторную испытательную камеру для моделирования этих условий. Это делается одним из двух способов: тестовая камера может моделировать условия точно так, как они есть, или камера может ускорить старение материала, подвергая его воздействию стресса в течение нескольких часов или дней. Многие из этих тестов связаны с испытаниями с высокими ставками, где миллионы долларов оборудования или даже жизни находятся на кону. Некоторые заявки на испытательную камеру должны соответствовать строгим правительственным нормам. Это означает, что материалы, компоненты и технологии, используемые при конструировании этих камер, должны быть более жесткими, чем все, что помещено внутри них, и что
камера должны соответствовать очень высоким стандартам.

Некоторые из самых экстремальных лабораторных испытательных камер используются НАСА для тестирования оборудования для космических полетов и разведки. Компоненты, предназначенные для космического телескопа Хаббла или Международной космической станции, подвергаются моделированию космических условий в больших испытательных камерах НАСА в Космическом центре НАСА Годдард в Мэриленде. Это испытание включает в себя центрифугу, термовакуумную камеру для экстремальных жарких или холодных условий и акустическую камеру, способную к шуму до 150 дБ.

По сравнению с этими суперкамерами НАСА большинство лабораторных и промышленных испытательных камер являются скромными. Существует не одна испытательная камера, которая может удовлетворить все потребности, но доступно множество разнообразных однокомпонентных и комбинированных испытательных камер для моделирования практически любых условий, которые вы могли себе представить. В зависимости от приложения и потребностей доступны многие типы тестовых камер. Температурные камеры имеют только регулируемые температуры. Другие камеры, обычно называемые камерами влажности, предлагают ряд условий влажности. Существуют камеры, которые позволяют регулировать температуру и влажность одновременно Например, климатическая камера тепло холод влага, предлагаемая заводом «Патриот», позволяет проводить испытания при высоких и низких температурах, с влажностью до 98 %.

Климатические камеры моделируют условия температуры и влажности, а камеры окружающие среды включают дополнительные переменные, такие как свет, движение или пыль.

Температурные камеры

Температурная камера является самой основной из лабораторных испытательных камер. В температурной испытательной камере имеются различные технологии и оборудование. Температуру можно модулировать с помощью электрических катушек, гравитационной конвекции, конвекции с вентилятором или циркуляционной водяной бани. Одним из отличительных признаков температурной камеры является широкий диапазон температур: некоторые модели имеют температуру до -80 ° C, а максимальная температура может составлять 300 ° C или выше. Важна точность настройки температуры. Фактическая температура внутри должна соответствовать максимально возможной температуре, а большинство печей точны в пределах нескольких десятых долей градуса. Кроме того, равномерность температуры является серьезной проблемой в температурной камере; в камере не должно быть горячих или холодных пятен. Еще одной важной особенностью в испытательной камере температуры является скорость изменения температуры. Иногда желательно тестировать изделие при различных температурах. Количество времени, для перехода от одной температуры к другой, представляет собой некоторую степень неопределенности в экспериментальных результатах. Быстрое изменение температуры может свести к минимуму эту неопределенность. Альтернативно, температурные камеры с программируемыми скоростями изменения дают пользователям возможность проектировать градиентные эксперименты.

Камеры влажности

Камеры лажности наиболее востребованы в отраслях, которые упаковывают, хранят и транспортируют продукты, чувствительные к влаге, такие как фармацевтическая промышленность или упаковка для пищевых продуктов. Камеру для измерения влажности будет предлагать температурный контроль, но диапазон отражает то, что можно было бы найти в нормальной внутренней или наружной среде — от около 0 ° C до 100 ° C. Относительная влажность в камере может быть как 10%, так и выше 98%. Все компоненты камеры стабилизации должны быть изготовлены из коррозионностойкого материала, такого как нержавеющая сталь. Датчик влажности внутри — дополнительная функция, которая может улучшить точность устройства.

Температурные камеры влажности

Температурные камеры (также известные как климатические камеры) сочетают контроль температуры и влажности для более строгих условий испытаний. С расширенным температурным диапазоном, подобным температурной камере (выше) в дополнение к системе контроля влажности, камера с температурной влажностью является специализированным оборудованием для расширенных применений. Климатические камеры широко используются в испытаниях полупроводников, где небольшое количество коррозии может привести к серьезному отказу электронного устройства. Это особенно верно в отношении электроники, которая подвергается воздействию внешних погодных условий, таких как военная техника, телекоммуникационное оборудование или фотоэлектрические солнечные батареи.

Экологические испытательные камеры

В дополнение к температуре и влажности многие другие аспекты окружающей среды могут быть смоделированы с использованием испытательной камеры для окружающей среды. Камеры окружающей среды, которые включают контроль давления, могут моделировать условия низкой или большой высоты или глубоководные среды. Некоторые испытательные камеры включают в себя такие элементы окружающей среды, как свет, пыль, дождь или движение. Окружающая камера может вибрировать, вращать или ударять ее содержимое, чтобы имитировать грубую обработку в полевых условиях. Свет и ветер — другие стрессоры, которые могут быть включены в камеру.

Лабораторные испытательные камеры имеют приложения по широкому кругу научных и инженерных дисциплин. Промышленное использование для испытательных камер включает в себя тестирование стабильности продукции, ускоренное старение, срок хранения и испытание на отказ. Исследования, используемые для тестовых камер, включают в себя все: от инкубаций тонких биологических экспериментов до моделирования экстремальных условий на Земле или даже в космическом пространстве. Выбор лабораторной испытательной камеры является важным решением, поскольку он будет одним из наиболее используемых единиц оборудования в лаборатории.

 

Оставить комментарий