可程式沙塵試驗箱是一種通過模擬沙塵環境來測試產品防塵、耐塵性能的精密設備,廣泛應用于汽車、電子、航空航天、軍事裝備等領域,用于驗證產品在惡劣沙塵條件下的密封性、可靠性和耐久性。
其核心原理是通過風機將沙塵揚起,經沙塵管道輸送至試驗箱內,形成均勻的沙塵環境。試驗過程中,產品置于箱內經受沙塵侵蝕,模擬實際使用中可能遇到的沙塵暴、風沙天氣等場景。設備采用PLC控制,支持觸摸屏操作,可設定連續或周期吹塵模式,吹塵時間、振擊時間、真空泵流量等參數均可靈活調節,滿足不同測試需求。
一、試驗箱體(核心測試空間)
箱體外殼:通常采用不銹鋼(如304不銹鋼)或耐腐蝕鋼板焊接而成,具備良好的剛性和密封性,防止沙塵泄漏,同時抵御內部沙塵對箱體的磨損。
試驗工作室:內部為測試樣品放置區域,空間大小根據測試需求設計(如小型實驗室用或大型工業產品測試用)。內壁多采用磨砂或光滑處理,減少沙塵附著,便于清潔。
密封結構:工作室與箱門、線纜接口等部位設有耐高溫、耐磨損的密封件(如硅膠密封圈、氟橡膠密封條),確保試驗時的密封性,避免沙塵外溢影響環境或測試精度。
二、沙塵發生與循環系統
沙塵儲料箱:用于儲存試驗用沙塵(如特定粒度的滑石粉、石英砂,符合國際標準如ISO 16750、GB/T 4208等規定),通常帶有料位監測裝置,提醒補充沙塵。
送塵裝置:
由鼓風機、氣流管道、噴嘴等組成,通過風機產生氣流,將儲料箱中的沙塵均勻吹入試驗工作室。
部分設備配備可調速風機,可控制沙塵濃度(通過調節風速或沙塵輸送量實現)。
沙塵循環系統:包括回料裝置(如螺旋輸送機、刮板輸送機)和過濾裝置,將工作室中沉降的沙塵回收至儲料箱,實現沙塵的循環利用,保證試驗過程中沙塵濃度的穩定性。
三、可程式控制系統(核心控制單元)
PLC控制器:作為“大腦”,接收預設程序指令,控制各執行部件(如風機、加熱器、計時器等)的運行,實現試驗參數的自動調節(如沙塵濃度、試驗時間、溫度等)。
觸摸屏/操作面板:用于人機交互,可設置試驗程序(如分段設定沙塵吹塵時間、靜置時間、濃度梯度等)、實時顯示當前試驗參數(溫度、時間、沙塵狀態等),并支持程序保存、調用和修改。
傳感器組:
沙塵濃度傳感器:監測工作室中沙塵濃度,反饋給PLC實現閉環控制(如濃度低于設定值時,自動啟動送塵裝置補塵)。
溫度傳感器:部分試驗箱需模擬高溫沙塵環境,通過溫度傳感器監測工作室溫度,配合加熱系統實現恒溫控制。
時間繼電器:精準控制試驗總時長、吹塵階段/靜置階段的切換時間,確保按預設程序執行。
四、輔助功能系統
加熱與溫控系統:
加熱器(如電加熱管):用于模擬高溫沙塵環境(部分標準要求測試溫度可達60℃以上),安裝在工作室或風道內,通過PLC與溫度傳感器聯動,實現恒溫控制。
溫控儀表:輔助監測和調節溫度,確保溫度波動符合試驗標準(如±2℃)。
風道與氣流調節系統:
風道設計:引導氣流均勻分布,使沙塵在工作室中形成懸浮狀態(模擬自然沙塵的流動特性),避免局部沙塵堆積。
風門/風量調節閥:通過調節風門開度控制進入工作室的氣流量,配合風機轉速,實現沙塵濃度的精準調節。
五、樣品架與安裝裝置
樣品放置架:位于工作室內部,用于固定測試樣品(如電子元件、汽車零部件、戶外設備等),通常可調節高度或角度,確保樣品表面能均勻接觸沙塵。
樣品密封接口:若測試樣品需要通電、通氣或連接外部監測設備(如性能測試儀),箱體側面會預留密封接口,防止沙塵從接口處泄漏,同時保證樣品與外部設備的連接。
六、安全與輔助裝置
安全防護系統:
過載保護:風機、加熱器等部件配備過載保護器,防止設備因電流過大損壞。
超溫保護:當工作室溫度超過設定上限s,自動切斷加熱電源并報警。
箱門連鎖裝置:箱門打開時,試驗自動暫停(如停止送塵、加熱),防止沙塵噴出或人員接觸高溫部件。
清潔與排塵裝置:試驗結束后,用于清理工作室殘留沙塵的裝置(如內部吸塵器接口、排污口),方便后續維護。
報警裝置:當設備出現異常(如沙塵不足、溫度失控、密封失效等)時,通過聲光報警提醒操作人員。