步入式恒温恒湿试验箱：大型产品与批量的“气候模拟城堡”

在汽车整车、航空航天组件、大型通信机柜、电池包、装备等大体积产品或需要大批量同步测试的领域，常规的桌面式或柜式环境试验箱已无法满足其空间需求。步入式恒温恒湿试验箱应运而生，它本质上是一个可人工进入的、可精确控制内部气候环境的大型实验舱。它模拟从酷热、严寒到潮湿、干燥的广泛温湿度条件，为产品、材料或组件的可靠性验证、性能评估和极限测试提供了一个宏观、可控的“人工气候室”，被誉为大型环境试验的“气候模拟城堡”。

一、核心设计：一个房间级的精密环境

步入式试验箱与小型箱体的最大区别在于其庞大的内部空间（通常从数立方米到数十甚至上百立方米）和可步入式的操作结构。

1.箱体结构：

◦骨架：采用高强度型钢构成坚固框架，确保结构稳定，能承载内部负载和自身重量。

◦壁板：核心是高密度、高阻燃的聚氨酯库板，通常厚度为100mm或150mm，具备极低的导热系数，确保优异的保温性能，降低能耗。壁板表面为不锈钢板或彩钢板，内壁常为不锈钢，易于清洁。

◦观察窗与门：配备大面积双层中空钢化玻璃观察窗和照明灯。门为单开或双开，通常带有电加热防凝露功能和安全逃生锁。

2.精密的气候控制系统：

◦温度系统：

▪加热：采用大功率镍铬合金电加热器，通常分布在风道内或工作室顶部，由固态继电器（SSR）无触点精确控制。

▪制冷：核心是大功率压缩机组。根据温度范围，采用单级、复叠式或二元复叠式压缩机制冷系统。蒸发器通常为翅片式盘管，安装在强大的空气循环风道中。

◦湿度系统：

▪加湿：通常采用锅炉蒸汽加湿或电极加湿方式，产生洁净蒸汽注入循环空气中，实现高湿度控制。

▪除湿：在低温高湿工况下，主要依靠制冷系统蒸发器将空气中的水分析出（冷凝除湿）；也有采用干燥空气置换或转轮除湿的辅助方式。

3.气流循环与均匀性保障：

◦核心挑战：在大空间内实现温度、湿度的均匀分布。解决方案是采用顶部/底部/侧面多风机的水平/垂直送风系统，配合精心设计的导风板、回风道，形成强大、均匀的循环气流，确保工作空间内各点温湿度波动度极小（如±0.5℃,±2%RH）。

4.智能控制系统：

◦采用大型触摸屏PLC控制器，可编程控制温度、湿度、时间，并可进行复杂的多段程序设定，模拟温度循环、湿热交变、恒定湿热等测试条件。

◦配备独立的安全保护系统（超温、漏电、风机过热、压缩机过载、缺水报警等）和数据记录功能。

二、核心应用与价值

1.大型整机/总成的综合环境测试：测试汽车整车、飞机航电设备、大型服务器机柜、储能电池系统、户外通信基站等在储存、运输、使用中可能遇到的各种温湿度环境下的功能和性能。

2.大批量产品可靠性试验：可同时放入数十、上百个中小型产品（如电子产品、元器件、材料样品），进行高温老化、温湿度循环、恒温恒湿等批量测试。

3.满足行业标准：执行GJB150、MIL-STD-810、IEC60068-2等标准中对大型设备的温湿度试验要求。

4.工艺研究：用于特殊材料（如复合材料、涂层）的固化、干燥工艺研究，或特殊产品的储存条件验证。

三、选型与特殊考量

1.尺寸：需根据最大被测物尺寸，并预留足够的空气循环空间来确定。

2.负载与热耗散：被测物自身如有发热（如通电工作的电池包、服务器），需明确其发热功率，以便试验箱有足够的制冷能力来抵消这部分热量，维持设定温度。

3.观察与布线：需考虑观察、监控、电源线/信号线穿过箱壁的接口（测试引线孔）需求。

4.安装条件：对场地承重、电源（大功率，通常三相）、供水（加湿）、排水（除湿水、溢流水）有明确要求。

步入式恒温恒湿试验箱，是将环境模拟技术从“桌面实验”推向“工程应用”和“批量验证”的关键基础设施。它以建筑级的规模和工业级的精密控制，构建了一个独立于外界气候的、参数可任意设定的“微观世界”。在其封闭的、受控的庞大空间内，现代工业的大型、高价值产品经受着严酷的环境“洗礼”，以验证其设计的鲁棒性和质量的可靠性。