一、明確設計目標與核心參數

設計小型試驗箱的第一步是明確應用場景與測試需求，這直接決定了設備的性能指標。例如：

• 溫度范圍：需覆蓋-70℃至180℃的極端環境測試，還是僅需常溫至120℃的常規老化？
• 濕度控制：是否需要模擬高濕（95%RH）或低濕（10%RH）環境？
• 空間尺寸：根據樣品體積確定內部有效空間（如300L、500L或定制尺寸）。
• 均勻性要求：溫度/濕度在腔體內的分布偏差需控制在±2℃或±5%RH以內。

隆安試驗設備在設計時，會通過與客戶深度溝通，將需求轉化為可量化的技術參數，例如某款小型恒溫恒濕箱的設計目標為“溫度范圍-20℃~150℃，濕度20%~98%RH，均勻性± ℃”。

二、結構設計：模塊化與可擴展性

小型試驗箱的結構設計需平衡空間利用率與維護便捷性，核心模塊包括：

1. 腔體結構：
   • 內膽材質：優先選用304不銹鋼（耐腐蝕、易清潔）或鍍鋅鋼板（成本更低）。
   • 保溫層：采用聚氨酯發泡或玻璃纖維棉，厚度50-100mm以減少能耗。
   • 觀察窗：雙層鋼化玻璃+電加熱膜，防止結露且保證安全性。

2. 風道系統：

   • 循環風機：選擇后傾式離心風機，風量需覆蓋腔體體積的3-5倍/分鐘。
   • 導流板：優化風道走向，避免局部死角（如隆安試驗設備采用弧形導流板，溫度均勻性提升30%）。

3. 樣品架設計：

   • 可調節層架：支持樣品間距自由調整，適配不同尺寸試樣。
   • 承重能力：根據最大樣品重量設計（如50kg/層）。

三、控制系統：精準與智能化

現代小型試驗箱的核心競爭力在于控制精度與操作體驗，需重點關注：

• 控制器類型：
  • 基礎款：PID微電腦控制器，支持溫度/濕度設定、定時功能。
  • 高端款：觸摸屏PLC控制系統，可編程多段測試程序（如隆安試驗設備的LA-TH系列支持100組程序存儲）。

• 傳感器配置：

  • 溫度傳感器：PT100鉑電阻（精度± ℃）。
  • 濕度傳感器：電容式濕敏元件（精度±2%RH）。

• 安全保護：

  • 過溫保護：獨立超溫報警+斷電功能。
  • 漏電保護：接地電阻≤ Ω，符合CE安全標準。

四、材料與工藝：耐用性與成本平衡

材料選擇直接影響試驗箱的壽命與穩定性，需遵循以下原則：

• 耐腐蝕性：沿海或高濕地區需采用316L不銹鋼內膽。
• 密封性：門封條選用硅橡膠材質，壓縮變形率≤15%。
• 加工工藝：
  • 腔體焊接：采用氬弧焊滿焊工藝，避免漏風。
  • 表面處理：噴塑或電鍍，提升防銹能力（隆安試驗設備通過48小時鹽霧測試）。

五、能效優化：降低運行成本

小型試驗箱的能耗占長期使用成本的30%以上，設計時需考慮：

• 壓縮機選型：
  • 制冷量匹配：根據溫度范圍選擇活塞式或渦旋式壓縮機（如-40℃以下需復疊制冷）。
  • 變頻技術：隆安試驗設備的變頻壓縮機可節能20%-30%。

• 加熱方式：

  • 鎳鉻合金電熱管：升溫快（5℃/min），壽命長（≥10000小時）。
  • 紅外加熱：適用于局部快速升溫場景。

• 節能設計：

  • 休眠模式：非工作時間自動降低功率。
  • 熱回收系統：利用排風余熱預熱新風（可選配）。

六、驗證與迭代：從實驗室到量產

設計方案需通過多輪驗證確保可靠性：

1. 計算機模擬：使用CFD軟件優化風道與溫度場分布。
2. 樣機測試：連續運行72小時，記錄溫度波動、濕度穩定性等數據。
3. 客戶反饋：隆安試驗設備會根據首批用戶的使用數據，對控制器界面、報警邏輯等進行迭代升級。

小型試驗箱的設計是技術、成本與用戶體驗的綜合博弈。無論是初創企業還是科研機構，選擇具備定制化能力的供應商（如隆安試驗設備）能更高效地匹配需求。從明確參數到落地生產，每一步的精細化設計都是保障測試結果準確性的基石。當您看到一臺小型試驗箱穩定運行時，背后是數百次參數調整與工藝優化的成果——而這，正是專業設計的價值所在。