عملية تصنيع غرفة اختبار درجة الحرارة والرطوبة (THC)هي سير عمل منهجي متعدد المراحل يدمج الهندسة الميكانيكية والتحكم الكهربائي والديناميكا الحرارية والتجميع الدقيق. وهي تركز على ضمان الأداء الأساسي للغرفة - مثل دقة التحكم في درجة الحرارة / الرطوبة، والتوحيد البيئي، والسلامة التشغيلية - مع تلبية المعايير الخاصة بالصناعة (مثل ISO 10281، ASTM D4359). فيما يلي تفصيل تفصيلي لمراحل التصنيع الرئيسية:

تضع هذه المرحلة الأساس لأداء الغرفة وموثوقيتها، مما يتطلب تعاونًا وثيقًا بين مهندسي التصميم، والمتخصصين في المواد، وفرق الجودة.

• تحليل المتطلبات: أولاً، يوضح المهندسون المواصفات المستهدفة للغرفة بناءً على احتياجات العملاء أو معايير الصناعة، بما في ذلك:
  • نطاق درجة الحرارة ( -70 درجة مئوية إلى +180 درجة مئوية للطرازات القياسية، -196 درجة مئوية للطرازات المبردة).
  • نطاق الرطوبة (10%–98% رطوبة نسبية، أو ≤5% رطوبة نسبية للإصدارات منخفضة الرطوبة).
  • حجم الغرفة (طاولة 50 لترًا، قائمة على الأرض 1000 لتر، أو غرفة مشي 50 مترًا مكعبًا).
  • وظائف خاصة (إشعاع الأشعة فوق البنفسجية، رذاذ الملح، الفراغ).
• النمذجة ثلاثية الأبعاد والمحاكاة الحرارية: باستخدام برامج مثل SolidWorks أو AutoCAD أو ANSYS، يقوم المهندسون بتصميم هيكل الغرفة (الغطاء الخارجي، البطانة الداخلية، طبقة العزل) ومحاكاة:
  • التوحيد الحراري: التأكد من عدم وجود "نقاط ساخنة" أو "مناطق باردة" عبر تصميم قناة تدفق الهواء (على سبيل المثال، تحسين موضع المروحة وزوايا الحاجز).
  • الاحتفاظ بالحرارة/البرودة: حساب سمك مواد العزل (مثل رغوة البولي يوريثين، الألواح العازلة للفراغ) لتقليل فقدان الطاقة.
  • توزيع الرطوبة: محاكاة انتشار بخار الماء لتجنب التكثف على أسطح العينات.
• تصميم نظام التحكم: تطوير برنامج PLC (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) و HMI (واجهة الإنسان والآلة) لدعم دورات الاختبار متعددة الأقسام، وتسجيل البيانات، وإنذارات السلامة.

يتم اختيار المواد عالية الأداء والمقاومة للتآكل والمستقرة في درجة الحرارة فقط لتحمل بيئات الاختبار القاسية:

يتم تجميع الأنظمة الفرعية الرئيسية (مثل التبريد والترطيب وتدوير الهواء) مسبقًا واختبارها بشكل فردي للتأكد من أنها تلبي معايير الأداء قبل التكامل.

نظام التبريد مسؤول عن تبريد الغرفة إلى درجات حرارة منخفضة (حتى -196 درجة مئوية للطرازات المبردة) ويعمل مع السخانات لضبط درجة الحرارة ديناميكيًا.

• تجميع الضاغط: حدد ضواغط التمرير (للطرازات القياسية) أو الضواغط المتتالية (لدرجات الحرارة شديدة الانخفاض) وقم بتجميعها مع أنابيب نحاسية (ملحومة بالنحاس عبر حماية النيتروجين لتجنب تراكم الأكسيد في الأنابيب).
• إنتاج المكثف والمبخر:
  • المكثف: قم بثني الأنابيب النحاسية في هيكل مزعنف (زعانف ألومنيوم لتبديد الحرارة) واختبار الضغط (1.5 ضعف ضغط التشغيل) للكشف عن التسربات.
  • المبخر: بالنسبة للطرازات منخفضة الحرارة، استخدم أنابيب نحاسية حلزونية لتعزيز كفاءة تبادل الحرارة؛ قم بطلاءها بمواد مضادة للتجمد لمنع تراكم الجليد.
• شحن المبرد: قم بحقن الكمية الدقيقة من المبرد (مثل R410A) في الدائرة المغلقة واختبر التسربات باستخدام كاشف تسرب الهيليوم (معدل التسرب ≤1×10⁻⁹ باسكال·متر مكعب/ثانية).

يتحكم هذا النظام في الرطوبة عن طريق إضافة أو إزالة بخار الماء:

• إنتاج المرطب: بالنسبة لأجهزة ترطيب البخار، قم بتصنيع أنابيب تسخين من الفولاذ المقاوم للصدأ (مع طلاء مضاد للترسبات) وقم بتجميعها في خزان مياه. اختبر معدل إنتاج البخار (على سبيل المثال، 2 كجم/ساعة لغرف 1000 لتر) وتأكد من توزيع البخار بشكل موحد.
• إنتاج مزيل الرطوبة: استخدم مزيلات الرطوبة بالتجميد (ملفات تبريد لتكثيف الرطوبة) أو مزيلات الرطوبة المجففة (هلام السيليكا للطرازات منخفضة الرطوبة). اختبر كفاءة إزالة الرطوبة (على سبيل المثال، تقليل الرطوبة من 98% إلى 10% رطوبة نسبية في ≤1 ساعة).

تدفق الهواء المنتظم ضروري للحصول على درجة حرارة/رطوبة متسقة عبر الغرفة:

• إنتاج المروحة والقناة: قم بتشكيل قنوات بلاستيكية ABS (أو فولاذ مقاوم للصدأ لدرجات الحرارة المرتفعة) في تصميم "تدفق الهواء الدائري". قم بتركيب مراوح بدون فرش وضبط زوايا الشفرات عبر المحاكاة لضمان سرعة تدفق الهواء (0.5–1.5 م/ث) والتوحيد (فرق درجة الحرارة ≤±2 درجة مئوية).
• تركيب الحاجز: قم بتوصيل الحواجز المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ القابلة للتعديل بالقنوات لإعادة توجيه تدفق الهواء والقضاء على المناطق الميتة (على سبيل المثال، بالقرب من باب الغرفة أو