ما هي آلة اختبار المحاكاة الحرارية؟
آلة اختبار المحاكاة الحرارية هي نوع من معدات اختبار الأداء المستخدمة لمحاكاة المواد تحت درجة حرارة عالية أو درجة حرارة منخفضة أو بيئة دورة درجة الحرارة. يتم استخدامه على نطاق واسع في مجال الطيران وتصنيع السيارات والأجهزة الإلكترونية وعلوم المواد وغيرها من المجالات لمساعدة الباحثين على تقييم المعلمات الرئيسية مثل الاستقرار الحراري ومقاومة الحرارة ومعامل التمدد الحراري للمواد. ستجمع هذه المقالة بين الموضوعات الساخنة والمحتوى الساخن على الإنترنت في الأيام العشرة الماضية لتقديم التعريف التفصيلي ومبدأ العمل ومجالات التطبيق واتجاهات السوق لآلات اختبار المحاكاة الحرارية.
1. تعريف ومبدأ عمل آلة اختبار المحاكاة الحرارية

آلة اختبار المحاكاة الحرارية هي جهاز يحاكي ظروف الإجهاد الحراري التي قد تواجهها المواد في بيئات الاستخدام الفعلي عن طريق التحكم في التغيرات في درجات الحرارة. وتشمل وظائفه الأساسية اختبار درجة الحرارة المرتفعة، واختبار درجة الحرارة المنخفضة، واختبار دورة درجة الحرارة، وما إلى ذلك. وفيما يلي شرح موجز لكيفية عمله:
| مكونات | وظيفة |
|---|---|
| نظام التدفئة | قم بزيادة درجة حرارة بيئة الاختبار من خلال التسخين المقاوم أو التسخين بالأشعة تحت الحمراء. |
| نظام التبريد | استخدم تقنية تبريد النيتروجين السائل أو الضاغط لتقليل درجة حرارة بيئة الاختبار |
| نظام التحكم | التحكم بدقة في معدل تغير درجة الحرارة ونطاقها من خلال خوارزمية PID |
| نظام الحصول على البيانات | التسجيل في الوقت الحقيقي لدرجة الحرارة والإجهاد والإجهاد وغيرها من المعالم |
2. مجالات تطبيق آلة اختبار المحاكاة الحرارية
وفقًا لتحليل النقاط الساخنة في الصناعة في الأيام العشرة الماضية، زاد الطلب على آلات اختبار المحاكاة الحرارية بشكل كبير في المجالات التالية:
| الصناعة | سيناريوهات التطبيق | الغرض من الاختبار |
|---|---|---|
| مركبات الطاقة الجديدة | اختبار الإدارة الحرارية لحزمة البطارية | تقييم تدهور أداء البطارية في ظل درجات الحرارة القصوى |
| أشباه الموصلات | اختبار موثوقية تغليف الرقاقة | الكشف عن فشل وصلة اللحام بسبب التدوير الحراري |
| الفضاء الجوي | اختبار مقاومة المواد المركبة للعوامل الجوية | محاكاة تأثير البيئات المرتفعة ودرجات الحرارة المنخفضة على المواد |
| مواد البناء | اختبار الإجهاد الحراري لزجاج الحوائط الساتر | التحقق من السلامة الهيكلية أثناء التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة |
3. اتجاهات التطوير الفني لآلات اختبار المحاكاة الحرارية
من خلال تحليل المنتديات التقنية الحديثة والمجلات المهنية، تظهر آلة اختبار المحاكاة الحرارية اتجاهات التطوير التالية:
1.ترقية ذكية: خوارزمية الذكاء الاصطناعي المتكاملة لتحقيق التحسين التلقائي لمعلمات الاختبار. على سبيل المثال، يمكن لأحدث طراز لعلامة تجارية معينة أن يقوم تلقائيًا بإنشاء منحنى درجة الحرارة الأمثل بناءً على خصائص المادة.
2.اختبار اقتران متعدد المجالات: من خلال الجمع بين متطلبات الاختبار المتعددة مثل التحميل الميكانيكي والبيئة الكهرومغناطيسية، على سبيل المثال، فإن نظام اختبار الاقتران ثلاثي المجالات "الحراري والميكانيكي والكهربائي" الذي طوره معهد أبحاث معين قد جذب انتباه الصناعة.
3.تصميم أخضر موفر للطاقة: باستخدام مواد عزل جديدة وتقنية استعادة الحرارة المهدرة، أدى النموذج الجديد لمصنع معين إلى تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 30%، وهو ما أصبح محور المعارض الأخيرة.
4. النقاط الرئيسية لاختيار آلة اختبار المحاكاة الحرارية
وفقًا لتحليل بيانات الشراء الأخيرة، فإن المعلمات التي يوليها المستخدمون أكبر قدر من الاهتمام عند شراء المعدات هي كما يلي:
| نوع المعلمة | المتطلبات النموذجية | معيار الصناعة |
|---|---|---|
| نطاق درجة الحرارة | -70 درجة مئوية إلى +300 درجة مئوية | جيجابايت/T2423.1-2020 |
| معدل التدفئة | ≥10 درجة مئوية/دقيقة | IEC60068-2-14 |
| دقة التحكم في درجة الحرارة | ±0.5 درجة مئوية | أستم E230/E230M |
| حجم الاستوديو | 500×500×500 ملم | احتياجات التخصيص للعملاء |
5. جرد الأحداث الساخنة الصناعة
1. قامت إحدى العلامات التجارية الجديدة لمركبات الطاقة بسحب البطاريات بسبب مشكلات حرارية، مما أثار مناقشات ساخنة حول معايير اختبار المحاكاة الحرارية (التقرير المالي بتاريخ 15 يوليو).
2. عرض مؤتمر المواد الدولي مادة الجرافين الجديدة، وأثارت بيانات التوصيل الحراري المذهلة الخاصة بها مناقشات جديدة حول طرق الاختبار (أخبار العلوم والتكنولوجيا، 18 يوليو).
3. أصدرت الإدارة العامة لمراقبة الجودة والتفتيش والحجر الصحي نسخة جديدة من معيار "الاختبارات البيئية للمنتجات الكهربائية والإلكترونية"، مع إضافة عدد من متطلبات الاختبار الحراري (إعلان حكومي بتاريخ 20 يوليو).
الاستنتاج
باعتبارها معدات رئيسية لتقييم أداء المواد، فإن التطور التكنولوجي لآلة اختبار المحاكاة الحرارية والطلب في السوق يرتبطان ارتباطًا وثيقًا باحتياجات الابتكار لمختلف الصناعات. يمكن أن نرى من النقاط الساخنة الأخيرة أنه مع التطور السريع للصناعات الناشئة مثل مركبات الطاقة الجديدة واتصالات الجيل الخامس، تم وضع متطلبات أعلى على الدقة والكفاءة وقدرات الاقتران متعددة المجالات لاختبار المحاكاة الحرارية. يمكن أن يساعد فهم هذه الاتجاهات المستخدمين على اتخاذ المزيد من القرارات العلمية بشأن اختيار المعدات وحلول الاختبار.
تحقق من التفاصيل
تحقق من التفاصيل