O processo de fabrico de umCâmara de ensaio de temperatura e umidade (THC)É um fluxo de trabalho sistemático e em várias etapas que integra engenharia mecânica, controle elétrico, dinâmica térmica e montagem de precisão.O controlo de temperatura/umidade é um dos principais objectivos da câmara., uniformidade ambiental e segurança operacional, cumprindo normas específicas do sector (por exemplo, ISO 10281, ASTM D4359).
1Prefabricação: Design e aprovisionamento de materiais
Esta fase estabelece as bases para o desempenho e a fiabilidade da câmara, exigindo uma estreita colaboração entre os engenheiros de projecto, os especialistas em materiais e as equipas de qualidade.
1.1 Projeto técnico e simulação
- Análise dos requisitosOs engenheiros clarificam, em primeiro lugar, as especificações-alvo da câmara com base nas necessidades dos clientes ou nos padrões do sector, incluindo:
- Intervalo de temperatura (de -70°C a +180°C para os modelos normais, -196°C para os modelos criogénicos).
- Intervalo de umidade (RH 10% ∼98% ou ≤ 5% RH para versões de baixa umidade).
- O volume da câmara (50L no banco, 1000L no chão ou 50m3 para entrar).
- Funções especiais (irradiação UV, sal, vácuo).
- Modelagem 3D e simulação térmica: Utilizando software como SolidWorks, AutoCAD ou ANSYS, os engenheiros desenham a estrutura da câmara (casca exterior, revestimento interior, camada de isolamento) e simulam:
- Uniformidade térmica: Garantir a ausência de "pontos quentes" ou "zonas frias" através do projeto de dutos de fluxo de ar (por exemplo, otimizar a colocação do ventilador e os ângulos de deflexão).
- Retenção de calor/frio: Calcular a espessura dos materiais isolantes (por exemplo, espuma de poliuretano, painéis de vácuo) para minimizar a perda de energia.
- Distribuição da umidade: Simulação da difusão do vapor de água para evitar a condensação nas superfícies das amostras.
- Projeto do sistema de controlo: Desenvolver o programa PLC (Programmable Logic Controller) e HMI (Human-Machine Interface) para suportar ciclos de teste de vários segmentos, registo de dados e alarmes de segurança.
1.2 Fornecimento de materiais e inspecção da qualidade
Apenas materiais de alto desempenho, resistentes à corrosão e estáveis à temperatura são selecionados para suportar ambientes de ensaio extremos:
| Componente |
Seleção de material |
Razão para a escolha |
| Liner interno |
304/316 Aço inoxidável |
Resistente à ferrugem, à umidade e à corrosão química (crítico para testes de alta umidade/espelhamento de sal). |
| Concha exterior |
Aço laminado a frio (com revestimento em pó) |
Alta resistência estrutural; revestimento em pó (resina epoxi) impede a ferrugem externa. |
| Camada de isolamento |
Espinhas de poliuretano (densidade ≥ 40 kg/m3) ou painéis de isolamento por vácuo |
Baixa condutividade térmica (≤0,022 W/ ((m·K)) para manter temperaturas internas estáveis. |
| Sistema de arrefecimento |
Tubos de cobre (para circuitos de refrigeração) + refrigerantes ecológicos (R410A/R513A) |
O cobre tem uma elevada condutividade térmica; os refrigerantes cumprem as normas ambientais (baixo GWP). |
| Sistema de humidificação |
Evaporador de liga de titânio ou reservatório de água de aço inoxidável |
O titânio resiste ao acúmulo de escamas; o aço inoxidável garante a limpeza da água (crítico para produtos farmacêuticos). |
| Ventiladores e motores |
Motores sem escovas de corrente contínua resistentes a altas temperaturas |
Funcionam de forma estável a +180°C; baixo ruído e longa vida útil. |
2Fabricação de componentes essenciais
Os subsistemas essenciais (por exemplo, refrigeração, umidificação, circulação de ar) são pré-montados e testados individualmente para garantir que cumprem os critérios de desempenho antes da integração.
2.1 Fabricação de sistemas de refrigeração (críticos para o controlo da temperatura)
O sistema de refrigeração é responsável pelo arrefecimento da câmara a baixas temperaturas (até -196°C para modelos criogénicos) e funciona com aquecedores para ajustar a temperatura dinamicamente.
- Montagem do compressor:Selecionar compressores de rolos (para modelos padrão) ou compressores em cascata (para temperaturas ultra-baixas) e montá-los com tubos de cobre (soldatos através de proteção por azoto para evitar o acúmulo de óxido nos tubos).
- Produção de condensadores e evaporadores:
- Condensador: Dobrar tubos de cobre numa estrutura de barbatanas (barbatanas de alumínio para dissipação de calor) e ensaio de pressão (1,5x pressão de trabalho) para detectar fugas.
- Evaporador: Para modelos de baixa temperatura, use tubos de cobre em espiral para melhorar a eficiência da troca de calor; reveste-o com materiais antifroxo para evitar o acúmulo de gelo.
- Carregamento do refrigerante: Injetar a quantidade exacta de refrigerante (por exemplo, R410A) no circuito fechado e testar a presença de fugas com um detector de fugas de hélio (taxa de fugas ≤ 1×10−9 Pa·m3/s).
2.2 Fabricação de sistemas de humidificação e desumidificação
Este sistema controla a humidade adicionando ou retirando vapor de água:
- Produção de umidificadores: Para umidificadores de vapor, fabricar tubos de aquecimento de aço inoxidável (com revestimento antiescala) e montá-los num reservatório de água.2 kg/h para câmaras de 1000 L) e assegurar uma distribuição uniforme dos vapores.
- Produção de desumidificadores: Utilize desumidificadores de refrigeração (bobinas de refrigeração para condensar a umidade) ou desumidificadores de secante (gel de sílica para modelos de baixa umidade).Redução da humidade de 98% para 10% RH em ≤ 1h).
2.3 Fabricação de sistemas de circulação de ar
O fluxo de ar uniforme é essencial para uma temperatura/umidade consistentes em toda a câmara:
- Fabricação de ventiladores e condutas: moldear condutos de plástico ABS (ou aço inoxidável para altas temperaturas) em um design de "fluxo de ar circular".5 m/s) e uniformidade (diferença de temperatura ≤ ± 2°C).
- Instalação de defletores: Fixar defletores de aço inoxidável ajustáveis nos condutos para redireccionar o fluxo de ar e eliminar zonas mortas (por exemplo, perto da porta da câmara ou
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