一、核心結構系統

1. 試驗箱體結構

• 三箱式結構（主流設計）：

• 高溫區：內置加熱器和高溫空氣循環系統，溫度范圍通常可達+150°C至+200°C。

• 低溫區：內置制冷系統和低溫空氣循環，溫度范圍通常可低至-70°C至-10°C。

• 測試區：樣品放置區域，通過切換風門或移動吊籃，使樣品在高低溫區間快速轉移。

• 兩箱式結構：

• 僅包含高溫區和低溫區，樣品通過吊籃在兩箱之間移動，轉換速度更快，但溫度穩定性略低于三箱式。

2. 溫度調節系統

• 加熱系統：

• 電加熱器：通常采用鎳鉻合金加熱絲，配合陶瓷絕緣，實現快速升溫。

• 加熱氣流循環：通過風機將高溫空氣均勻吹入測試區。

• 制冷系統：

• 核心部件：壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥。

• 制冷方式：多級復疊式制冷（如-70°C以下需采用雙壓縮機或多級制冷）。

• 制冷劑：常用環保制冷劑（如R404A、R23等）。

3. 快速轉換系統

• 風門切換式（三箱式）：

• 通過氣動或電動風門控制高溫/低溫氣流進入測試區，轉換時間通常＜10秒。

• 吊籃移動式（兩箱式）：

• 樣品架通過機械驅動在高低溫箱之間移動，轉換時間可縮短至5~10秒。

4. 空氣循環系統

• 高速風機：確保箱內溫度均勻性（通常溫差控制在±2°C以內）。

• 導流設計：優化風道結構，避免氣流死角，提升溫度響應速度。

二、關鍵輔助系統

1. 控制系統

• 控制器：采用PLC或專用溫控儀，設定溫度曲線、駐留時間、循環次數等。

• 人機界面：觸摸屏操作，實時顯示溫度曲線、故障報警等信息。

2. 安全保護系統

• 超溫保護：獨立溫控器防止溫度失控。

• 電源保護：過流、漏電防護。

• 機械安全：風門/吊籃運行異常檢測、樣品區門鎖聯動。

3. 隔熱與密封

• 箱體材質：內膽通常為不銹鋼（SUS304），外殼為鋼板噴塑。

• 隔熱層：高強度聚氨酯發泡材料，確保保溫性能。

• 密封：耐高低溫硅膠密封條，防止熱量泄漏。

三、工作流程示意

1. 樣品放置：試樣置于測試區（或吊籃）中。

2. 參數設定：設定高溫、低溫、駐留時間、循環次數等。

3. 沖擊過程：

• 高溫階段：高溫區氣流進入測試區，達到設定時間后快速切換。

• 低溫階段：低溫區氣流迅速替代高溫氣流，實現快速降溫。

4. 循環與監控：重復沖擊過程，系統自動記錄數據并報警異常。

四、技術要點

• 轉換時間：關鍵指標，通常要求≤10秒（溫度穩定時間依據標準而定）。

• 溫度均勻性：需滿足標準（如IEC 60068-2-14）要求。

• 負載影響：樣品材質和數量會影響溫度響應，需合理規劃裝載量。

五、應用領域

• 電子元器件：芯片、電路板、電池等。

• 汽車部件：傳感器、連接器、橡膠密封件。

• 航空航天：材料在溫度性能驗證。

• 科研機構：材料可靠性研究。