三箱式冷熱沖擊試驗箱是一種用于模擬極端高低溫交替環境，測試材料、零部件或產品性能穩定性的可靠性試驗設備。其核心優勢在于通過獨立的三箱體設計實現快速溫度切換，避免了傳統兩箱式設備需等待箱體升 / 降溫的時間損耗。以下從原理和結構兩方面詳細解析：
一、工作原理
1. 核心邏輯：預恒溫 + 快速切換
高溫箱和低溫箱分別提前加熱 / 制冷至設定溫度并保持恒溫。
測試箱用于放置樣品，通過氣動風門或機械傳動裝置，使樣品在高溫箱與低溫箱之間快速移動（通常≤5 分鐘完成溫度轉換），實現溫度驟變沖擊。
非工作狀態下，測試箱可維持常溫或特定溫度，避免樣品因直接暴露于極端溫度而受損。
2. 溫度控制原理
高溫箱：通過電加熱絲或紅外加熱裝置升溫，PID（比例 - 積分 - 微分）控制系統維持恒溫。
低溫箱：采用壓縮機 + 制冷劑（如氟利昂）的制冷循環系統降溫，配合熱交換器實現溫度穩定。
測試箱：通過風門切換連通高溫箱或低溫箱，利用氣流循環（如離心風機）使樣品表面溫度均勻變化。
二、結構組成
1. 三箱體獨立設計
高溫箱
- 溫度范圍：通常 + 60℃~+150℃（可定制更高，如 200℃）
- 內部配置加熱元件、保溫層（如巖棉或聚氨酯）
低溫箱
- 溫度范圍：通常 - 20℃~-70℃（可定制更低，如 - 80℃）
- 包含制冷壓縮機、冷凝器、蒸發器、干燥過濾器等
測試箱
- 放置樣品的核心區域，容積根據需求可選（如 50L~1000L）
- 配備樣品架、溫度傳感器（如熱電偶）
- 箱壁設有隔熱層，減少熱量傳導
2. 關鍵組件
氣動風門 / 傳動裝置：
通過氣缸或電機驅動，控制測試箱與高溫箱 / 低溫箱的連通狀態，實現樣品快速轉移（平移或升降式）。
溫度控制系統：
控制器：PLC 或觸摸屏式，支持編程設定溫度曲線、循環次數、保持時間等參數。
傳感器：高精度溫度傳感器（如 Pt100 鉑電阻）實時監測各箱體溫度，反饋至控制器調整加熱 / 制冷功率。
循環風機：
安裝于高溫箱、低溫箱或測試箱內，通過強制氣流循環確保箱內溫度均勻性（通常≤±2℃）。
制冷系統：
采用單級或多級壓縮機制冷（如復疊式制冷用于 - 40℃以下低溫），搭配冷凝器散熱（風冷或水冷）。
安全保護裝置：
超溫報警、壓縮機過載保護、漏電保護、缺水保護（水冷型）、風門限位開關等。
