高低溫環(huán)境艙的核心工作原理是基于逆卡諾循環(huán)，通過制冷劑在壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器中的循環(huán)流動，實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移和溫度的控制。具體過程如下：
1.絕熱壓縮：制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)絕熱壓縮到較高壓力，消耗功使排氣溫度升高，完成從低溫低壓狀態(tài)到高溫高壓狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。
2.等溫放熱：高溫高壓的制冷劑進(jìn)入冷凝器，與周圍介質(zhì)進(jìn)行等溫?zé)峤粨Q，將熱量傳遞給外界，制冷劑逐漸液化。
3.絕熱膨脹：液態(tài)制冷劑通過膨脹閥時，壓力驟降，部分液體汽化吸熱，制冷劑溫度降低，實(shí)現(xiàn)從高溫高壓到低溫低壓的變化。
4.等溫吸熱：低溫低壓的制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，吸收艙內(nèi)空氣的熱量，使艙內(nèi)溫度下降，自身汽化后再次被吸入壓縮機(jī)，開始新的循環(huán)。
同時，環(huán)境艙還采用平衡調(diào)溫技術(shù)(BTC)，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定溫度點(diǎn)，通過PID自動運(yùn)算輸出結(jié)果控制加熱器的輸出量，在制冷系統(tǒng)連續(xù)工作的情況下，達(dá)到一種動態(tài)平衡，確保艙內(nèi)溫度的穩(wěn)定。
高低溫環(huán)境艙的測定步驟：
1.樣品預(yù)處理：將待測樣品放入高低溫低氣壓測試艙內(nèi)，根據(jù)需要預(yù)熱或冷卻至初始溫度，確保樣品達(dá)到測試起始條件。
2.參數(shù)設(shè)定與啟動：通過控制面板或軟件設(shè)置目標(biāo)溫度(范圍通常為-80℃至+150℃，具體取決于設(shè)備型號)、升降溫速率(如每分鐘5°C至20°C)及保溫時間。啟動試驗(yàn)箱后實(shí)時監(jiān)測溫度變化曲線和樣品響應(yīng)狀態(tài)。
3.保溫階段監(jiān)測：在恒溫階段按預(yù)定間隔記錄樣品運(yùn)行參數(shù)(如電氣性能、機(jī)械特性)，并定期進(jìn)行功能測試以驗(yàn)證其穩(wěn)定性。若涉及復(fù)合環(huán)境測試，需同步調(diào)節(jié)濕度、光照等附加因素。
4.多周期循環(huán)測試：重復(fù)上述過程完成多個測試周期(如GJB360B標(biāo)準(zhǔn)中的3個循環(huán))，每次低氣壓測試后需恢復(fù)常壓1~2小時再進(jìn)行下一周期。
5.結(jié)束與恢復(fù)：測試完成后關(guān)閉系統(tǒng)電源，待艙內(nèi)溫度自然回升至室溫后取出樣品，并在正常試驗(yàn)氣體規(guī)范下靜置恢復(fù)。
