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恒溫恒濕彎折試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行時(shí),艙內(nèi)氣流速度會(huì)影響溫濕度均勻性嗎?

更新時(shí)間:2025-08-05      瀏覽次數(shù):128

恒溫恒濕彎折試驗(yàn)機(jī)艙內(nèi)氣流速度是影響溫濕度均勻性的關(guān)鍵因素,其設(shè)計(jì)需在 “動(dòng)態(tài)環(huán)境模擬" 與 “機(jī)械動(dòng)作兼容" 之間找到精準(zhǔn)平衡,既需通過(guò)氣流循環(huán)消除溫濕度梯度,又要避免氣流擾動(dòng)影響彎折測(cè)試精度,這與普通恒溫箱的靜態(tài)氣流設(shè)計(jì)存在本質(zhì)差異。

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氣流速度過(guò)低時(shí),恒溫恒濕彎折試驗(yàn)機(jī)艙內(nèi)容易形成溫濕度分層。當(dāng)氣流速度≤0.2m/s 時(shí),彎折機(jī)構(gòu)運(yùn)行產(chǎn)生的局部熱量(如伺服電機(jī)散熱)無(wú)法及時(shí)擴(kuò)散,會(huì)在樣品周邊形成 3~5℃的溫度孤島,同時(shí)高濕環(huán)境下水汽易在重力作用下聚集于艙體底部,導(dǎo)致上下濕度偏差達(dá) 8%~10% RH。這種不均勻性會(huì)使 FPC 樣品不同區(qū)域的力學(xué)性能產(chǎn)生顯著差異,如低溫區(qū)材料脆性增加,高溫區(qū)材料軟化,最終導(dǎo)致彎折測(cè)試數(shù)據(jù)重復(fù)性誤差超過(guò) 5%。



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氣流速度過(guò)高則會(huì)引發(fā)新的問(wèn)題。當(dāng)速度≥0.8m/s 時(shí),高速氣流會(huì)沖擊樣品表面,造成兩類干擾:一是氣流剪切力改變 FPC 彎折時(shí)的應(yīng)力分布,使實(shí)際彎折角度與設(shè)定值產(chǎn)生 ±0.5° 的偏差;二是氣流攜帶的水汽在樣品表面形成強(qiáng)制對(duì)流換熱,加速局部冷凝(尤其在 - 20℃以下低溫工況),導(dǎo)致樣品表面出現(xiàn)結(jié)露風(fēng)險(xiǎn)。普通恒溫箱常因未考慮機(jī)械動(dòng)作干擾,采用固定高速氣流設(shè)計(jì),反而破壞了復(fù)合測(cè)試的環(huán)境穩(wěn)定性。

恒溫恒濕彎折試驗(yàn)機(jī)通過(guò)動(dòng)態(tài)氣流自適應(yīng)系統(tǒng)解決這一矛盾。其核心是多段式風(fēng)道設(shè)計(jì):艙體頂部布置環(huán)形靜壓箱,通過(guò) 36 個(gè)直徑 5mm 的微孔形成層流送風(fēng)(初始速度 0.5m/s),經(jīng)樣品區(qū)后從底部格柵回風(fēng),形成垂直循環(huán)氣流。系統(tǒng)內(nèi)置 5 組風(fēng)速傳感器(分布于艙體四角及中心),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣流速度并反饋至 PLC,當(dāng)檢測(cè)到彎折機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)(如角度變化率≥5°/s),自動(dòng)將風(fēng)速降至 0.3m/s,避免氣流與機(jī)械動(dòng)作產(chǎn)生耦合干擾;當(dāng)設(shè)備處于恒溫恒濕維持階段時(shí),風(fēng)速回升至 0.5m/s 以保證均勻性。


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針對(duì)高濕低溫等工況,恒溫恒濕彎折試驗(yàn)機(jī)搭載氣流 - 溫濕度聯(lián)動(dòng)算法。在 90% RH 以上高濕環(huán)境中,氣流速度會(huì)自動(dòng)降低 10%~15%,并啟動(dòng)風(fēng)道加熱(溫度高于艙內(nèi) 2℃),防止氣流攜帶的水汽在樣品表面冷凝;在 - 40℃以下低溫環(huán)境中,氣流速度提高至 0.6m/s,配合風(fēng)道內(nèi)的防霜涂層,加速低溫空氣循環(huán)以抵消樣品區(qū)的熱量滲透。這種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)使艙內(nèi)溫濕度均勻性控制在 ±0.5℃/±2% RH 以內(nèi),即使在 10 萬(wàn)次彎折循環(huán)測(cè)試中,仍能保持穩(wěn)定的環(huán)境參數(shù)。
實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證顯示:在折疊屏 FPC 的 “85℃/85% RH+180° 彎折" 測(cè)試中,恒溫恒濕彎折試驗(yàn)機(jī)通過(guò) 0.3~0.5m/s 的動(dòng)態(tài)氣流控制,使樣品不同區(qū)域的溫度偏差≤0.3℃,濕度偏差≤1% RH,彎折失效次數(shù)的重復(fù)性誤差降至 1.2%,遠(yuǎn)優(yōu)于固定氣流速度設(shè)計(jì)的普通設(shè)備(誤差≥4%)。因此,精準(zhǔn)調(diào)控氣流速度是恒溫恒濕彎折試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)高均勻性測(cè)試環(huán)境的核心技術(shù)之一。



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