A Buồng thử nghiệm nhiệt độ và độ ẩm (còn được gọi là buồng thử nghiệm khí hậu hoặc buồng thử nghiệm môi trường) là một thiết bị công nghiệp và phòng thí nghiệm chuyên dụng được thiết kế để mô phỏng và kiểm soát các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cụ thể. Chức năng cốt lõi của nó là tái tạo các tình huống môi trường thực tế hoặc khắc nghiệt, cho phép người dùng kiểm tra cách các sản phẩm, vật liệu, linh kiện hoặc mẫu hoạt động, xuống cấp hoặc duy trì chức năng dưới sự căng thẳng về nhiệt và độ ẩm có kiểm soát.
Mục tiêu chính của buồng thử nghiệm nhiệt độ và độ ẩm là xác nhận khả năng thích ứng với môi trường, độ tin cậy và độ bền của các mặt hàng trước khi chúng được đưa vào sản xuất hàng loạt, được triển khai trong lĩnh vực hoặc đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp. Nó giúp xác định các sai sót tiềm ẩn (ví dụ: cong vênh vật liệu, hỏng linh kiện điện tử, bong tróc lớp phủ hoặc suy yếu cấu trúc) có thể xảy ra trong điều kiện nhiệt độ/độ ẩm khắc nghiệt hoặc thay đổi—mà không cần chờ đợi phơi nhiễm trong thế giới thực (tốn thời gian và không thể đoán trước).
Buồng thử nghiệm nhiệt độ và độ ẩm tích hợp ba hệ thống cốt lõi để đạt được sự kiểm soát chính xác:
-
Hệ thống kiểm soát nhiệt độ:
- Sử dụng các bộ phận làm nóng (ví dụ: bộ phận làm nóng bằng điện) để tăng nhiệt độ và hệ thống làm lạnh (ví dụ: máy nén, thiết bị bay hơi) để giảm nhiệt độ.
- Các mẫu tiên tiến sử dụng điều khiển PID (Tỷ lệ-Tích phân-Đạo hàm) để duy trì sự ổn định nhiệt độ (thường trong khoảng ±0,5°C đến ±2°C, tùy thuộc vào mức độ chính xác của buồng).
-
Hệ thống kiểm soát độ ẩm:
- Tạo ẩm: Bổ sung độ ẩm thông qua các phương pháp như phun hơi nước (nhanh, công suất lớn), nguyên tử hóa siêu âm (yên tĩnh, thích hợp cho môi trường ít tiếng ồn) hoặc bay hơi trong bồn tắm nước (ổn định đối với độ ẩm thấp).
- Khử ẩm: Loại bỏ độ ẩm thông qua các cuộn dây làm mát (ngưng tụ hơi nước thành chất lỏng) hoặc chất hút ẩm (ví dụ: gel silica, đối với mức độ ẩm cực thấp).
-
Hệ thống tuần hoàn không khí:
- Được trang bị quạt và ống dẫn khí để đảm bảo phân phối nhiệt độ và độ ẩm đồng đều trong không gian thử nghiệm. Tuần hoàn kém có thể tạo ra "điểm nóng" hoặc "vùng khô", làm mất hiệu lực kết quả thử nghiệm.
Các buồng khác nhau được thiết kế cho các nhu cầu thử nghiệm khác nhau, với các thông số kỹ thuật chính bao gồm:
Buồng thử nghiệm nhiệt độ và độ ẩm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp để đảm bảo chất lượng sản phẩm và tuân thủ. Các trường hợp sử dụng chính bao gồm:
- Kiểm tra các linh kiện điện tử (chip, bảng mạch, pin) và thiết bị (điện thoại thông minh, máy tính xách tay, bộ điều khiển công nghiệp) về khả năng chống chịu:
- Độ ẩm cao (để ngăn ngừa đoản mạch hoặc ăn mòn).
- Nhiệt độ khắc nghiệt (ví dụ: -40°C cho cảm biến ngoài trời, +85°C cho thiết bị điện tử ô tô).
- Chu kỳ nhiệt độ/độ ẩm (ví dụ: thay đổi hàng ngày từ 25°C/50% RH sang 60°C/90% RH) để mô phỏng việc sử dụng trong thế giới thực.
- Xác nhận các bộ phận ô tô (động cơ, cảm biến, dây điện, hệ thống thông tin giải trí trên xe hơi) về độ bền trong:
- Khí hậu nóng ẩm (ví dụ: các vùng nhiệt đới) hoặc điều kiện lạnh khô (ví dụ: các vùng cực).
- "Sốc nhiệt" (thay đổi nhiệt độ nhanh chóng, ví dụ: từ -30°C đến +80°C trong vài phút) để kiểm tra khả năng chống giãn nở/co ngót của vật liệu.
- Kiểm tra các bộ phận máy bay (hàng không, vật liệu thân tàu, hệ thống nhiên liệu) và thiết bị quân sự để tồn tại trong môi trường khắc nghiệt:
- Độ lạnh trên cao (-50°C) và độ ẩm thấp.
- Điều kiện ven biển ẩm ướt (để chống ăn mòn nước muối).
- Đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn quy định nghiêm ngặt (ví dụ: FDA, EU GMP):
- Kiểm tra độ ổn định của thuốc (cách thuốc bị suy giảm dưới độ ẩm/nhiệt độ cao, để xác định thời hạn sử dụng).
- Xác nhận các thiết bị y tế (ví dụ: máy tạo nhịp tim, bơm insulin) về độ tin cậy trong môi trường cơ thể người (37°C/95% RH) hoặc điều kiện bảo quản.
- Đánh giá hiệu suất của nguyên liệu thô và thành phẩm:
- Nhựa/cao su: Kiểm tra độ giòn (nhiệt độ thấp) hoặc làm mềm (nhiệt độ cao) và khả năng hấp thụ độ ẩm (ảnh hưởng đến độ bền).
- Dệt may: Kiểm tra độ bền màu và độ co rút trong chu kỳ giặt/sấy ẩm.
- Kim loại: Đánh giá khả năng chống ăn mòn trong môi trường độ ẩm cao hoặc phun muối (kết hợp với độ ẩm).