低溫脆性試驗機的工作原理及制冷系統關鍵技術

來源：江蘇明拓試驗機械有限公司 2025年07月24日 09:06

　　一、工作原理

　　低溫脆性試驗機通過模擬低溫環境，評估材料在低溫下的脆性行為。其核心流程包括：

　　低溫環境構建：利用制冷系統將試驗箱內溫度降至目標值（通常可達-70℃至-120℃，擴展功能需液氮輔助），溫度波動控制在±0.5℃以內。

　　試樣處理：將材料試樣（如橡膠、塑料）固定于夾具中，浸入低溫介質（如乙醇或冷卻液）中冷凍5分鐘，確保溫度均勻性。

　　力學沖擊測試：以標準速度（如2±0.2m/s）對試樣施加沖擊力，觀察其是否出現裂紋、斷裂或碎片化。

　　數據判定：通過反復試驗確定材料脆性溫度范圍，即試樣從韌性到脆性的轉變臨界點。

　　二、制冷系統關鍵技術

　　復疊式壓縮機制冷：

　　采用雙級循環（高壓循環+低壓循環），通過蒸發冷凝器連接，實現-70℃以下低溫。例如，法國泰康壓縮機結合R404A/R23環保冷媒，制冷效率高且穩定性強。

　　翅片式蒸發器（換熱效率提升30%）與風冷/水冷式冷凝器配合，優化熱交換過程。

　　精準溫控技術：

　　PID微電腦控制結合Pt100溫度傳感器，實現±0.1℃的分辨率與±0.5℃的波動度。

　　冷井攪拌器與循環送風系統確保溫度均勻性，避免局部過熱或過冷。

　　節能與可靠性設計：

　　能量調節技術動態匹配制冷量與負載需求，降低能耗與故障率。

　　全系統管路采用無氧銅管、充氮焊接及高保壓防泄漏工藝，通過48小時檢漏測試保障密封性。

　　安全與維護優化：

　　配備超溫、過載、漏電等保護功能，支持故障自動停機與報警。

　　模塊化設計便于定期維護，如冷凝器清洗、干燥過濾器更換等。

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