廣皓天-耐寒耐濕熱折彎試驗機的工作原理及系統(tǒng)協(xié)同機制

1. 耐寒耐濕熱折彎試驗機的工作原理及系統(tǒng)協(xié)同機制

一、整體功能邏輯

耐寒耐濕熱折彎試驗機的核心作用是在模擬苛刻環(huán)境（低溫、高溫、高濕等）的同時，對材料施加折彎應(yīng)力，以此評估材料在復(fù)雜環(huán)境與力學(xué)作用下的性能穩(wěn)定性。其工作過程是環(huán)境模擬系統(tǒng)與力學(xué)測試系統(tǒng)的協(xié)同運作：環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建目標(biāo)溫濕度條件，折彎系統(tǒng)在該環(huán)境下按設(shè)定參數(shù)對樣品進(jìn)行折彎操作，最終通過數(shù)據(jù)采集與分析輸出材料的耐受性能結(jié)果。

二、核心系統(tǒng)及工作原理

1. 環(huán)境模擬系統(tǒng)

• 溫度控制：
  制冷環(huán)節(jié)采用壓縮式制冷循環(huán)，制冷劑經(jīng)壓縮機壓縮為高溫高壓氣體，通過冷凝器散熱后變?yōu)楦邏阂后w，再經(jīng)節(jié)流裝置降壓為低溫低壓氣液混合物，進(jìn)入蒸發(fā)器吸收試驗箱內(nèi)熱量，實現(xiàn)降溫；加熱環(huán)節(jié)通過電加熱元件（如加熱管）將電能轉(zhuǎn)化為熱能，配合溫度傳感器實時監(jiān)測箱內(nèi)溫度，由控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)加熱功率，維持目標(biāo)溫度（范圍通常覆蓋 - 70℃至 150℃）。

• 濕度控制：
  加濕采用蒸汽加濕或高壓噴霧方式，前者通過加熱水產(chǎn)生蒸汽送入箱內(nèi)，后者利用噴嘴將水霧霧化后擴(kuò)散；除濕則通過冷凝或吸附實現(xiàn)，冷凝除濕借助制冷系統(tǒng)使空氣中的水汽在低溫表面凝結(jié)成水滴排出，吸附除濕利用干燥劑（如硅膠）吸附水分。濕度傳感器實時反饋數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)加濕 / 除濕設(shè)備運行強度，將濕度控制在 10%~98% RH（相對濕度）范圍內(nèi)。

2. 折彎測試系統(tǒng)
   由驅(qū)動機構(gòu)（伺服電機 + 滾珠絲杠）、折彎模具（上模與下模）、力 / 位移傳感器組成。根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)（如 ASTM、ISO），用戶預(yù)設(shè)折彎角度（如 90°、180°）、折彎速度（0.1~50mm/s）、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)后，控制系統(tǒng)驅(qū)動伺服電機，通過滾珠絲杠將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，帶動折彎模具對固定在夾具上的樣品（如電線電纜、塑料片、金屬條）施加壓力，使其發(fā)生彎曲變形。力傳感器實時監(jiān)測折彎過程中的作用力，位移傳感器記錄模具運動軌跡，確保操作精準(zhǔn)符合設(shè)定參數(shù)。
3. 控制系統(tǒng)
   以微處理器為核心，整合溫濕度傳感器、力 / 位移傳感器的實時數(shù)據(jù)，通過 PID（比例 - 積分 - 微分）算法實現(xiàn)閉環(huán)控制。例如，當(dāng)箱內(nèi)溫度低于目標(biāo)值時，系統(tǒng)增加加熱功率；濕度高于設(shè)定值時，啟動除濕裝置。同時，控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)環(huán)境參數(shù)與折彎動作的同步性，可設(shè)定 “先達(dá)到目標(biāo)環(huán)境再開始折彎" 或 “邊調(diào)整環(huán)境邊進(jìn)行折彎" 等模式，滿足不同材料的測試需求（如某些材料需在溫濕度穩(wěn)定后再受力，避免環(huán)境波動影響結(jié)果）。

三、協(xié)同工作流程

1. 操作人員將樣品固定于折彎夾具，在控制界面輸入目標(biāo)溫濕度、折彎參數(shù)及測試時長；

2. 環(huán)境系統(tǒng)啟動，制冷 / 加熱、加濕 / 除濕設(shè)備協(xié)同工作，使試驗箱內(nèi)溫濕度快速達(dá)到并穩(wěn)定在設(shè)定值；

3. 折彎系統(tǒng)接到啟動指令，按預(yù)設(shè)程序驅(qū)動模具對樣品進(jìn)行折彎操作，傳感器實時記錄力、位移、角度等數(shù)據(jù)；

4. 測試過程中，控制系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控環(huán)境參數(shù)與折彎狀態(tài)，若出現(xiàn)偏差（如溫度波動超 ±2℃），立即調(diào)整相關(guān)設(shè)備，確保試驗條件穩(wěn)定；

5. 測試結(jié)束后，系統(tǒng)自動停止運行，輸出原始數(shù)據(jù)（如折彎次數(shù)、斷裂時的力值、環(huán)境曲線），供后續(xù)分析材料的耐候性與力學(xué)可靠性（如是否出現(xiàn)開裂、斷裂、性能衰減等）。