气候环境舱的核心实现技术（详细拆解）

一、气候环境舱定义

气候环境舱是一种基于多学科技术融合（涵盖热力学、流体力学、自动控制、材料科学等），在密闭且具备高强度、高密封性的专用空间内，通过模块化子系统（制冷、加热、加湿、光照、气压调节等）的协同工作，精准复现自然环境中温度、湿度、光照、气压、降水（雨 / 雪 / 雾）、气流（风）及腐蚀性介质（盐雾 / 酸性气体）等单一或复合气候条件的专业测试设备。其核心本质是构建 “可控、可重复、可量化” 的实验室级气候环境，打破自然环境不可控、测试周期长、数据离散性大的局限，为产品全生命周期（研发设计、样品验证、批量质检、合规认证）提供标准化的环境应力测试条件，以评估产品在不同气候场景下的性能稳定性、结构耐久性、功能可靠性及安全合规性。

从技术特征来看，气候环境舱具备三大核心属性：一是多参数协同可控性，可同时对两种及以上气候参数（如温度 + 湿度 + 光照）进行精准调节，且参数间联动响应速度≤100ms，避免单一参数控制导致的测试场景与真实环境脱节；二是宽范围参数覆盖性，温度可从 - 196℃（深冷，适配航空航天特种测试）延伸至 500℃（高温，适配材料耐烧蚀测试），湿度覆盖 5% RH（低湿，适配高原干燥环境模拟）至 98% RH（高湿，适配热带雨林模拟），气压可从 26kPa（10000 米海拔，适配高空模拟）调节至常压，满足从常规到极端气候的全场景测试需求；三是高精度与高稳定性，关键参数控制精度可达温度 ±0.5℃、湿度 ±2% RH、光照 ±5%、气压 ±0.1kPa，且在长时间测试（如 1000 小时老化测试）中参数波动幅度≤设定值的 2%，确保测试数据的准确性与可重复性。

二、模拟气候环境类型及核心参数

气候环境舱的核心功能是复现各类气候条件，不同气候类型的参数设定均围绕 “还原真实环境特性、满足测试标准要求” 展开，具体可分为四大类，各类型参数与测试目的高度匹配：

（一）基础气候模拟：覆盖通用环境测试需求

基础气候模拟以温度、湿度、光照为核心参数，是最广泛应用的测试场景，参数设定需兼顾精度与通用性，适配电子、医药、材料等多行业的常规测试需求。

温度模拟：常规参数范围为 - 70℃~150℃，通过双级压缩机制冷与电阻加热实现；针对特种测试场景（如航空航天深冷测试、材料高温耐烧蚀测试），可扩展至 - 196℃（液氮直冷辅助）~500℃（红外加热板加热）。温度控制精度需满足：常规场景 ±0.5℃，精密场景（如医药疫苗储存验证）±0.1℃；温度均匀性≤2℃（舱内任意两点温差），避免因局部温度差异导致测试结果偏差。

湿度模拟：常规控制范围为 5% RH~98% RH，通过超声波雾化（高精度加湿）与制冷 / 吸附除湿（低湿控制）协同实现；高精度场景（如精密电子、医药）湿度波动控制≤±2% RH，低湿场景（如高原干燥模拟）可稳定维持 5% RH~10% RH。湿度控制的核心是避免 “结露” 问题，需通过温度与湿度的联动调节，确保舱内空气温度始终高于露点温度 1℃以上。

光照与辐射模拟：光照强度范围为 0~1200W/m²，光谱覆盖紫外线（UVA 320-400nm、UVB 280-320nm）、可见光（400-760nm）及红外波段（760-2500nm），光源类型根据测试需求选择：全光谱模拟采用氙灯（与自然光相似度≥90%），特定波段模拟采用 LED 阵列（波长精度 ±5nm），光照强度控制精度≤±5%。

（二）复杂自然气候模拟：还原户外实际使用场景

复杂自然气候模拟聚焦雨、雪、雾、风等自然现象，参数设定需贴合真实环境中的气候强度与物理特性，适配户外设备、汽车、建筑等行业的场景化测试需求。

降雨模拟：降雨量调节范围为 0.5mm/h（细雨，对应气象学 “小雨” 标准）~200mm/h（特大暴雨，对应 “百年一遇” 暴雨强度），雨滴粒径通过喷嘴孔径控制（0.5mm~5mm），可配合 0~15m/s 的风速模拟 “风雨交加” 场景（风速均匀性≤20%）。降雨系统需具备 “防堵塞” 设计，喷嘴采用不锈钢材质且内置滤网（孔径 0.2mm），避免杂质堵塞导致降雨量不均。

降雪与覆冰模拟：降雪量设定为 5mm/h~10mm/h（雪粒直径 0.5mm~2mm），积雪厚度通过测试时间控制（0~50cm），雪粒密度需维持在 0.1~0.3g/cm³（模拟自然松散积雪）；覆冰模拟需在 - 10℃~0℃环境下，通过过冷水雾化（水滴直径 50~500μm）生成 0.1mm~10mm 的冰层，冰层均匀性≤1mm（舱内样品各部位冰层厚度差异）。降雪与覆冰系统需与温度控制系统联动，避免雪粒融化或冰层脱落。

雾与风场模拟：雾模拟的能见度范围为 10 米（浓雾，对应气象学 “强浓雾” 标准）~5000 米（轻雾），通过 5~50μm 的微细水雾实现（水雾粒径越小，雾浓度越高），需配合 1~3m/s 的微风确保雾场均匀分布；风场模拟的风速范围为 0~15m/s（对应 0~7 级风），风场均匀性≤20%，可通过风道整流器（蜂窝状结构）梳理气流，避免局部风速异常。

（三）极端环境模拟：满足特种行业严苛测试需求

极端环境模拟针对低气压（高原 / 高空）、腐蚀性环境等非常规场景，参数设定突破常规气候范围，适配航空航天、海洋工程、化工等行业的特种测试需求。

低气压与高原环境模拟：气压调节范围为 26kPa（对应 10000 米海拔，高空环境）~101kPa（常压），降压速率 0.1~10kPa/min 可调，控制精度 ±0.1kPa；可配合氧浓度调节（5%~21%），模拟高原低氧环境（氧浓度控制精度 ±0.5%）。低气压舱需具备 “低泄漏” 性能，泄漏率≤1kPa/h，避免气压因泄漏而波动。

腐蚀性环境模拟：盐雾测试采用 5% NaCl 溶液（pH 值 6.5~7.2），沉降量 1~3ml/80cm²・h（控制精度 ±0.5ml/80cm²・h），可模拟海洋高盐环境；酸性气体模拟可控制 SO₂、H₂S 等气体浓度（≤40ppm），配合 40℃~60℃、80% RH~90% RH 的温湿度条件，模拟工业酸性大气环境。腐蚀性环境舱需具备 “防腐蚀” 设计，内胆采用钛合金或 PP 材质，避免舱体被腐蚀介质损坏。

（四）复合环境模拟：应对多因素叠加的实际工况

复合环境模拟是将两种及以上气候参数协同控制，模拟真实场景中的多因素叠加效应，参数设定需考虑各因素间的耦合关系，适配新能源、汽车、户外产品等行业的复杂测试需求。

温湿度 + 光照复合：典型参数组合如 “50℃高温 + 90% RH 高湿 + 800W/m² 光照”（热带气候模拟）、“40℃+85% RH+600W/m² 光照”（亚热带气候模拟），各参数需同步控制，光照产生的热量需通过温度系统实时补偿，避免舱内温度异常升高。典型测试目的包括：光伏组件在热带气候下的 2000 小时老化测试（评估东南亚地区使用可靠性）、户外家具在亚热带气候下的防霉测试（防止木材霉变）、太阳能路灯在 45℃+80% RH+700W/m² 光照下的续航测试（验证户外工作能力）。

温变 + 气压复合：典型参数组合如 “-40℃→常温→85℃快速温变（15℃/min）+50kPa 低气压”（高空温变模拟）、“-30℃→25℃→55℃温循（5℃/min）+101kPa 常压”（跨季节温变模拟），温变速率需稳定，气压调节需与温变同步，避免温度骤变导致舱内气压波动。典型测试目的包括：飞行器零部件在高空温变下的结构强度测试（防止温度应力导致损坏）、新能源电池在跨季节温变下的循环寿命测试（评估南北地区使用适应性）、电子设备在快速温变 + 低气压下的可靠性测试（模拟航空运输环境）。

三、气候环境舱核心实现技术（详细拆解）

气候环境舱的精准模拟能力依赖于六大核心技术系统的深度协同，各系统针对不同气候参数的控制需求，采用专业化技术方案，确保参数精度、稳定性与场景适配性，具体技术拆解如下：

（一）温湿度控制技术：基础参数精准调节的核心

温湿度控制技术是气候环境舱的 “基石”，需同时实现温度的宽范围调节、快速响应与湿度的稳定控制，解决 “温度与湿度耦合干扰”“局部参数不均” 等技术难点。

温度控制技术：分为制冷、加热与气流循环三大模块，各模块协同实现温度的精准调节与均匀分布。制冷技术：根据温度范围采用差异化方案。常规制冷（-70℃~ 常温）采用 “双级压缩机制冷系统”，由两台全封闭压缩机串联组成 —— 第一级压缩机将制冷剂（R404A/R508B 环保型）从低压蒸发压力（-40℃对应压力）压缩至中压（0℃对应压力），第二级压缩机再将中压压缩至高压（100℃对应压力），高压制冷剂经冷凝器冷凝成液态后，通过膨胀阀节流降压，进入翅片式蒸发器与舱内空气换热，实现降温；该系统制冷速率可达 2℃/min，温度波动控制在 ±0.5℃，适配电子、医药等常规低温测试。极寒制冷（-70℃~-196℃）采用 “双级压缩 + 液氮直冷复合系统”，在双级制冷基础上，通过电磁阀精确控制液氮（沸点 - 196℃）的喷射量（0~50L/h），液氮直接注入舱内换热器与空气换热，降温速率提升至 10℃/min，且温度均匀性≤1℃；为避免液氮过量导致样品脆裂，系统需配备温度反馈调节（当舱内温度接近设定值时，自动降低液氮喷射量），适配航空航天、特种材料等极寒测试。加热技术：分为常规加热与快速温变加热。常规加热采用 “不锈钢加热管 / 陶瓷加热片”，加热管内置在舱壁或风道内（功率 500W~10kW 可调），通过 PLC 控制加热功率实现温度升高，加热精度 ±0.3℃，适合恒温或慢速率温变测试（如医药疫苗储存的 2℃~8℃控制）；加热管表面采用钝化处理，防止高温氧化，延长使用寿命。快速温变加热（10~20℃/min）采用 “红外加热板 + 高速风道系统”，红外加热板（波长 2~10μm）通过辐射直接加热空气（无需加热舱壁，减少热滞后），配合离心风机（风速 2m/s）形成高速气流循环，使舱内空气快速升温；红外加热板功率密度可达 500W/m²，且采用分区控制（如舱内顶部、中部、底部各设一组），确保温度均匀性≤2℃，适配新能源电池、汽车零部件等快速温变测试。气流循环技术：采用 “上出风、下回风” 的对称式风道结构，舱内设置多组导流板（角度可调节），引导气流覆盖无死角。风机选用低噪声离心风机（噪声≤65dB），风速 0.5~2m/s 可调，通过 CFD（计算流体力学）仿真优化风道截面尺寸与导流板角度，确保舱内任意两点温度差≤2℃（精密级设备≤1℃）；为避免气流直接冲击样品导致局部温度偏差，出风口设置蜂窝状气流均布器，使气流速度均匀性提升至 ±10%，适配对温度均匀性要求高的测试（如电子元器件批量测试）。

湿度控制技术：通过加湿与除湿模块的联动，解决 “低湿难以稳定”“高湿易结露” 等问题，实现湿度的精准控制。加湿技术：根据精度需求选择方案。高精度加湿（±2% RH）采用 “超声波雾化器”，将去离子水（电阻率≥10MΩ・cm）通过高频振动（1.7MHz）雾化成 5~10μm 的微细水雾，水雾经气流带入舱内；雾化器配备水位自动控制（低水位报警 + 自动补水），避免干烧，且雾化量 0.1~1kg/h 可调，适配精密电子、医药等场景（如芯片湿热老化测试）。大流量加湿（≥1kg/h）采用 “蒸汽加湿系统”，通过电加热管（功率 2~5kW）将去离子水煮沸产生纯蒸汽（湿度 100% RH），蒸汽经防烫导管注入舱内；系统配备蒸汽干燥器，去除蒸汽中的冷凝水，避免水滴直接滴落样品，适配需要 90% RH 以上高湿的场景（如热带雨林环境模拟）。除湿技术：分为常规除湿与低湿除湿。常规除湿（50% RH 以上）采用 “制冷除湿法”，让舱内湿空气流经低温蒸发器（温度低于空气露点 1~2℃），水汽凝结成水后通过排水管排出；蒸发器表面采用亲水涂层，防止冷凝水附着导致换热效率下降，除湿速率可达 0.5~2kg/h，适配大多数常规除湿需求。低湿除湿（≤30% RH）采用 “制冷除湿 + 吸附除湿复合技术”，先通过制冷除湿将湿度降至 30% RH 以下，再通过填充硅胶 / 分子筛的吸附转轮（转速 1~5r/h）吸附残留水汽；吸附转轮分为吸附区（占比 70%）与再生区（占比 30%），再生区通过电加热（80~120℃）将吸附的水汽脱附，实现转轮循环使用，可将湿度稳定控制在 5% RH~10% RH，适配高原干燥、低湿存储等场景（如锂电池电极材料低湿测试）。

（二）光照与辐射模拟技术：复现自然光照特性

光照与辐射模拟技术需解决 “光谱匹配度低”“强度控制不稳定” 等问题，确保光照环境与真实自然环境一致，满足户外产品的老化与性能测试需求。

光源系统技术：根据光谱需求选择专用光源，且具备光谱校准与寿命管理功能。全光谱光源：采用 “氙灯光源系统”，氙灯灯管（功率 1~6kW）发出的连续光谱与太阳光相似度≥90%，配合 UV 滤光片（可选择 UVA-340、UVB-313、UVB-340 等型号）过滤短波长有害紫外线（如 < 280nm 的 UVC），确保光谱符合测试标准（如 ISO 10489）；氙灯系统配备冷却装置（水冷 / 风冷），避免灯管温度过高导致光谱漂移（灯管表面温度需控制在 500℃以下），灯管使用寿命≥1000 小时，适配光伏组件、汽车车漆等全光谱老化测试。特定波段光源：采用 “LED 阵列光源系统”，由多颗单色 LED（UVA/UVB/ 红外）组成阵列，可单独控制各波段强度（0~100% 功率可调），波长精度 ±5nm；LED 阵列采用散热基板（铝制）与风扇冷却，避免温度升高导致 LED 光衰（光衰率≤5%/1000 小时），且可通过更换 LED 模组实现波段切换（如从 UVA 切换为 UVB），适配材料耐紫外、红外加热等专项测试（如塑料 UVB 老化测试）。

光照强度控制技术：通过 “功率调节 + 距离调节 + 反馈校准” 的闭环控制，确保光照强度稳定。功率调节：通过 PLC 控制光源的输入功率（0~100% 可调），实现光照强度的粗调，如将氙灯功率从 1kW 调至 3kW，对应光照强度从 300W/m² 升至 900W/m²；功率调节精度 ±2%，避免功率波动导致强度不稳定。距离调节：光源模组通过电动升降机构（行程 50~300mm）调节与样品的距离，根据 “平方反比定律” 实现光照强度的细调（距离翻倍，强度降至 1/4）；升降机构定位精度 ±1mm，确保距离调节准确，适配不同高度样品的测试需求。反馈校准：舱内内置 “光伏式光照传感器”（量程 0~1200W/m²，精度 ±3%），实时采集光照强度（采样频率 1Hz），将数据反馈至控制器；当强度偏离设定值时，控制器自动调节光源功率或升降距离，使强度回归设定值，波动幅度≤±5%，确保测试数据可重复。

（三）复杂气候（雨、雪、雾、风）模拟技术：场景化物理复现

复杂气候模拟技术需通过专用机械结构与流体控制，还原雨、雪、雾、风的物理特性，且与温湿度系统联动，解决 “场景与真实环境脱节” 的问题。

降雨模拟技术：核心是通过喷嘴设计与流量控制，确保雨滴粒径、降雨量与真实降雨一致。喷嘴系统：采用 “多组可调节不锈钢喷嘴”，喷嘴孔径 0.5mm~5mm 可选（孔径 0.5~1mm 对应细雨，2~3mm 对应中雨，4~5mm 对应暴雨），喷嘴角度可手动或电动调节（0~90°），可模拟垂直雨、倾斜雨（如 30°/45°/60°）；喷嘴内置不锈钢滤网（孔径 0.2mm），防止杂质堵塞，且喷嘴间距均匀（100~200mm），确保降雨覆盖无死角，适配不同尺寸样品的测试（如汽车整车、户外灯具）。流量控制系统：采用 “高精度流量计 + 比例电磁阀”，流量计（量程 0~50L/min，精度 ±2%）实时监测降雨流量，比例电磁阀（响应时间≤100ms）根据流量数据调节开度，实现 0.5~200mm/h 的降雨量精准控制；系统配备压力稳定阀（压力 0.1~0.5MPa 可调），避免供水压力波动导致降雨量不均，适配对降雨量精度要求高的测试（如建筑外墙抗渗测试）。

降雪与覆冰模拟技术：需同时控制温度、湿度与雾化参数，生成符合自然特性的雪与冰，避免 “雪粒粘连”“冰层不均” 问题。降雪模拟：采用 “压缩空气式造雪机”，将 - 5℃以下的去离子水通过喷嘴（孔径 0.3mm）雾化，同时通入 0.5MPa 的压缩空气，使水雾在舱内（温度 - 10℃~-5℃）快速冷却形成冰晶（雪粒直径 0.5~2mm）；造雪机功率 0.5~2kW 可调，降雪量 5~10mm/h 可控，且通过调节压缩空气压力控制雪粒密度（0.1~0.3g/cm³），避免雪粒粘连成块，适配激光雷达、户外设备等积雪测试。覆冰模拟：采用 “过冷水雾化系统”，在舱内温度 - 10℃~0℃环境下，将 5℃的去离子水通过高压喷嘴（压力 1MPa，孔径 0.1mm）雾化成 50~500μm 的过冷水滴（温度 - 2℃~0℃，未结冰状态）；过冷水滴撞击样品表面后，在样品温度（-5℃~-2℃）作用下迅速结冰，冰层厚度通过雾化时间（10~120 分钟）控制，可实现 0.1~10mm 的均匀覆冰；系统配备样品温度控制模块，确保样品温度稳定，避免冰层因样品温度波动而脱落，适配电力线路、飞机机翼等覆冰测试。

雾与风场模拟技术：雾模拟需控制水雾粒径与浓度，风场模拟需确保风速均匀性，解决 “雾场不均”“风速局部异常” 问题。雾模拟：采用 “超声波雾化器 + 风机扩散系统”，超声波雾化器（频率 1.7MHz）将去离子水雾化成 5~50μm 的微细水雾，风机（风速 1~3m/s）将水雾扩散至整个舱内；雾化器数量根据舱体容积配置（如 1000L 舱体配 4~6 个雾化器），确保雾场均匀，能见度 10~5000 米可调（通过雾化器功率调节）；系统配备湿度控制模块，避免雾量过大导致舱内湿度超标，适配智能汽车、雾灯等雾天测试。风场模拟：采用 “离心风机 + 风道整流器 + 风速传感器”，离心风机（功率 1~5kW）提供 0~15m/s 的风速，风道整流器内置蜂窝状结构（孔径 10mm），将紊乱气流梳理成均匀气流，使风场均匀性≤20%；舱内布置多个风速传感器（精度 ±0.2m/s），实时监测不同位置风速，控制器根据传感器数据调节风机转速，确保风速稳定；风场系统可配合降雨 / 降雪模块，模拟 “风雨”“风雪” 复合场景，适配户外结构件、交通工具等风载测试。

（四）气压控制技术：模拟低气压环境

气压控制技术需解决 “低气压泄漏”等问题，实现低气压的精准调节，同时可配合氧浓度控制，满足特种行业测试需求。

低气压控制技术：核心是真空系统与压力稳定控制，确保气压降至目标值且无泄漏。真空系统：采用 “旋片式真空泵 + 罗茨真空泵组合”，罗茨真空泵（抽速 100~500L/s）负责 “粗抽”，快速将舱内气压从 101kPa 降至 50kPa（耗时 10~15 分钟）；旋片式真空泵（抽速 5~20L/s）负责 “精抽”，将气压从 50kPa 降至 26kPa（10000 米海拔），控制精度 ±0.1kPa；真空泵与舱体之间设置真空阀门与过滤器（孔径 0.1μm），避免杂质进入真空泵损坏设备，适配航空航天、高原测试等低气压场景。泄漏控制技术：低气压舱体采用 “焊接 + 螺栓连接” 结构，焊缝经过氦质谱检漏（漏率≤1×10⁻⁹Pa・m³/s），舱门采用 “法兰式密封”，配备双层硅橡胶密封圈（耐温 - 60℃~200℃），通过门体压紧机构（手动 / 电动）使密封圈压缩量达到 30%~50%，确保密封性能；舱体设置压力监测点，实时监测泄漏率（≤1kPa/h），当泄漏率超标时自动报警，避免气压波动影响测试，适配对气压稳定性要求高的测试（如航空电子设备密封测试）。氧浓度控制技术：在低气压基础上，通过 “氮气稀释系统” 调节氧浓度，高纯氮气（纯度 99.999%）通过流量计（精度 ±1%）缓慢注入舱内，稀释空气中的氧气；舱内内置氧浓度传感器（精度 ±0.5%），实时反馈浓度数据，控制器自动调节氮气流量，实现 5%~21% 的氧浓度控制；氧浓度系统需与气压系统联动，避免气压变化导致氧浓度波动，适配高原低氧测试（如新能源汽车高原性能测试）。

（五）智能控制系统：全系统协同的 “大脑”

智能控制系统是气候环境舱的核心中枢，需实现多参数同步控制、实时监测、数据管理与安全保护，解决 “多系统协同响应慢”“测试数据不规范” 等问题。

硬件核心：采用 “PLC（可编程逻辑控制器）+ 嵌入式系统” 架构，PLC 负责执行机构控制，嵌入式系统负责数据处理与人机交互。PLC 模块：选用工业级 PLC（如西门子 S7-1200/S7-1500、三菱 FX5U），支持多模拟量输入输出（AI/AO）与数字量输入输出（DI/DO），可同时控制制冷、加热、加湿、光照等 10 + 子系统，响应时间≤100ms；PLC 配备扩展模块，支持以太网 / RS485 通信，可与传感器、执行器实时通信，适配多参数协同控制需求。嵌入式系统：采用工业级触摸屏（10~15 英寸，分辨率 1920×1080）或电脑端软件，支持中英文界面切换，具备参数设置、实时监控、数据查询等功能；嵌入式系统存储容量≥16GB，可本地存储≥10 万条测试数据，同时支持云端存储（可选），适配数据追溯与合规需求。

控制算法：采用 “PID 算法 + 模糊控制算法”，解决多参数耦合干扰问题，确保参数稳定。PID 算法：用于常规参数（温度、湿度、光照、气压）的稳定控制，通过自整定功能优化比例系数（P）、积分时间（I）、微分时间（D），使参数快速达到设定值且无超调（如温度从 25℃升至 85℃，超调量≤2℃）；针对快速温变场景，采用 “增量式 PID 算法”，减少温变速率波动（±0.5℃/min），适配新能源电池、汽车零部件等快速温变测试。模糊控制算法：用于复合环境（如温湿度 + 光照、温变 + 气压）的控制，通过建立模糊规则库（如 “光照强度升高→温度补偿功率增加”“气压降低→氧浓度调节速率减慢”），应对参数间的耦合干扰；模糊控制与 PID 算法结合，形成 “模糊 - PID 复合算法”，使复合参数控制精度提升 20%~30%，适配复杂场景测试（如高空温变 + 低氧测试）。

数据管理与安全保护：确保测试数据规范可追溯，同时保障设备与样品安全。数据管理：系统实时采集温度、湿度、光照、气压等参数（采样频率 1~10Hz），生成趋势曲线（如 24 小时温度变化曲线），支持数据导出（Excel/PDF 格式），报表包含测试参数、时间、操作人员、设备编号等信息，符合 GB/T、IEC 等标准的记录要求；部分高端设备支持电子签名功能，防止数据篡改，适配合规认证测试（如 CE、UL 认证）。安全保护：设置多重保护机制，包括超温保护（温度超过设定值 5℃时自动停机并切断加热电源）、超压保护（高气压舱压力超过设计值 10% 时自动泄压）、漏电保护（设备漏电电流≥30mA 时自动断电）、缺水保护（加湿系统水位低于下限报警并停止加湿）、过载保护（风机 / 压缩机电流超过额定值 10% 时报警）；所有保护动作均会记录至系统日志，便于故障排查，避免设备损坏或样品报废。

（六）舱体结构与保温技术：稳定模拟环境的 “容器”

舱体结构与保温技术需解决 “外界干扰大”“能量损耗高”“清洁维护难” 等问题，为气候模拟提供稳定的密闭空间。

舱体材质与结构：根据测试需求选择专用材质，确保耐腐蚀、易清洁、高强度。内胆材质：常规场景采用 “304 不锈钢板”（厚度 1.5~3mm），表面电解抛光处理（粗糙度 Ra≤0.8μm），耐腐蚀且易清洁，适配电子、汽车等行业；腐蚀性环境（盐雾 / 酸性气体）采用 “钛合金板” 或 “PP 板”（厚度 3~5mm），钛合金耐腐蚀性优于不锈钢，PP 板耐酸碱且成本较低，适配化工、海洋工程测试；医药场景采用 “316L 不锈钢板”（厚度 2~4mm），符合 GMP 洁净要求（洁净度 Class 8），适配疫苗、医疗器械测试。外壳材质：采用 “冷轧钢板 + 静电喷塑”（厚度 1~2mm），喷塑层厚度≥60μm，防刮擦且美观，可根据需求定制颜色（如工业灰、白色）；外壳内部贴覆吸音棉（厚度 20mm），降低设备运行噪声（≤70dB），改善实验室环境。舱体结构：采用 “整体焊接 + 模块化设计”，焊缝经过打磨处理，确保表面平整；舱门采用 “单开门 / 双开门” 设计，门体厚度与舱体一致，配备观察窗（双层钢化玻璃，中间充氮气防结露），观察窗尺寸根据舱体容积确定，方便测试过程中观察样品状态。

保温与密封技术：减少舱内与外界的热交换，确保参数稳定，同时防止外界空气渗入。保温技术：保温层采用 “聚氨酯发泡材料”（导热系数≤0.024W/(m・K)），厚度 50~150mm（低温场景厚度≥100mm，高温场景厚度≥80mm），通过高压发泡工艺填充，确保保温层无空隙；低温环境（≤-40℃）需在保温层内添加 “电热丝防结露系统”，电热丝功率 50~100W，通过温度控制器控制（当外壳温度≤5℃时启动），防止外壳结露或结冰；高温环境（≥100℃）需在保温层内添加 “耐高温隔热棉”（如陶瓷纤维棉，耐温 1000℃），避免外壳温度过高导致烫伤。密封技术：舱门与舱体接触部位采用 “双层硅橡胶密封圈”（截面 V 型，耐温 - 60℃~200℃），密封圈通过门体压紧机构（手动旋钮 / 电动推杆）实现压缩密封，压缩量 30%~50%；线缆与管道穿舱处采用 “金属密封接头”（材质 304 不锈钢），接头内配备耐温耐腐密封圈（如氟橡胶），防止舱内温湿度泄漏或外部空气渗入；对于低气压舱，密封接头需通过耐压测试（1.5 倍设计压力），确保无泄漏，适配特种气压测试。