冬天下雪之后开车,有一个容易被忽略的工况:轮胎卷起路面上夹着碎雪的冰水,劈头盖脸地溅到底盘和车身电器上。而这些部件在车辆刚跑完一段路时,温度可能还在几十甚至上百摄氏度。热得发烫的塑料外壳、密封胶条、连接器护套,突然被0℃到4℃的冰水浇下来,一边是剧烈的温度冲击,一边是水在压力差下往缝隙里钻的机会。材料因为热膨胀系数不同而开裂,密封失效进水,故障往往就在这一下两下里埋下伏笔。
冰水冲击试验箱(也常被称作冰水飞溅试验箱)就是为了在实验室里复现这一工况而存在的设备。GB/T 28046.4-2011(对应 ISO 16750-4:2010)《道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第4部分 气候负荷》中,就规定了冰水冲击试验与水飞溅试验的要求:试件先被加热并保温到规定温度,再接受一定水温、一定流量、一定喷距的冰水喷淋,如此循环若干次。试验箱要做的,就是把温度、水温、水流量、喷射时间、循环间隔这几个变量稳定地控制在规定范围内,让试验结果可重复、可追溯。
一、行业现状
从需求侧看,冰水冲击试验原本是汽车电子零部件验证中的常规项目,随着新能源汽车三电系统(电池、电机、电控)大量布置在底盘和车身下部,车外灯具、雷达传感器、摄像头、充电接口等部件都要面对同样的溅水与温差考验,这项试验的覆盖面比过去更宽。除了整车厂和零部件企业,第三方检测机构、高校实验室、科研院所也在逐步配置这类设备。
从供给侧看,冰水冲击试验箱属于环境试验设备中的一个细分品类,国内生产厂家的分布相对集中,长三角和京津冀地区都有成建制的企业。这个品类的技术路径比较清晰:恒温箱体负责把试件维持在设定温度,箱体内壁安装的喷头按设定周期喷出冰水,制冷系统把水温稳定在接近冰点的区间。因此各厂家的产品在结构思路、参数口径上有较多的相似之处,差异主要体现在容积规格覆盖、参数可调范围、内胆与密封选材、控制器功能以及非标定制能力上。
采购环节需要注意的一点是信息口径。同一个厂家的不同产品页面,对电气元件品牌、控制功能的描述可能存在版本差异;参数表中的可调范围也直接关系到能否满足具体标准条款的要求。因此,把项目要执行的标准条款逐条列出来,与厂家在技术协议中书面确认,是这类设备采购中省不掉的一步。
价格方面,冰水冲击试验箱的常见成交区间大致在5万到10万元之间,具体会随工作室容积、温度范围、配置和是否非标定制而变化。
下面从国内和国外两个方向,梳理这个细分品类中的一些厂家,供参考了解。
二、国内厂家
1.北京中科环试仪器有限公司(主营方向)
北京中科环试仪器有限公司(以下简称"中科环试",商标注册号18605715)成立于2010年,专业致力于试验仪器设备研发、生产、销售,公司位于北京市大兴工业开发区。公司依托自身的人才、技术、资金条件,为科研、电子、汽车、石油、化工、医疗、通讯、各大院校等企事业单位,提供符合GB、GJB、IEC、MIL、DIN等标准的各类试验设备及检测仪器,并可根据用户的需求设计制造各类非标专业性设备。
在服务布局上,公司在各大重点城市均设有办事处,用于提供售前咨询与售后服务。经营理念上,公司提出"品牌彰显实力、品质铸造辉煌",并强调"以人为本,以科技为导向"。
联系北京中科环试仪器有限公司
联系方式:400-088-6091;13810278121(李文)
官网:http://www.bjzkhs.com
公司地址:北京市大兴区滨河街27号
主营产品系列
中科环试的产品线覆盖多个环境试验设备类别,与本次主题相关的是高低温试验箱系列,其中包含冰水冲击试验箱。各系列的产品构成如下:
腐蚀试验箱系列:盐雾腐蚀试验箱、二氧化硫试验箱、硫化氢试验箱、防锈油脂湿热试验箱、混合性气体腐蚀试验箱、交变盐雾腐蚀试验箱
高低温试验箱系列:高低温试验箱、交变高低温试验箱、高低温湿热试验箱、温度冲击试验箱、交变高低温湿热试验箱、三箱式高低温冲击试验箱、三箱式温度冲击试验箱、冰水冲击试验箱、热剧变试验箱
干燥箱系列:电热恒温鼓风干燥箱、精密型干燥箱、真空干燥箱、热空气消毒箱、400℃烤箱、500℃烤箱
恒温恒湿试验箱系列:低温恒温箱、台式恒温恒湿试验箱、低温恒定湿热试验箱、超低温试验箱、(交变)霉菌试验箱
老化试验箱系列:紫外光老化试验箱、紫外线老化试验箱、高压(中压)汞灯紫外老化箱、低温脆化试验机、换气老化试验箱、水紫外线辐照试验箱、氙灯老化试验箱、风冷氙灯老化试验箱、臭氧老化试验箱、热空气老化试验箱、氙灯加速老化试验箱
IP防护等级试验设备:IP1X~IP6X防尘类(IP1X~IP4X防尘试具、IP5X~IP6X沙尘试验箱);IPX1~IPX8防水类(IPX1~IPX2滴水试验装置、IPX3~IPX4摆管淋雨试验设备、IPX5~IPX6强冲水试验设备、IPX7短时间浸水、IPX8压力浸水试验设备、箱式淋雨试验箱)
培养箱系列:二氧化碳培养箱、霉菌(细菌)培养箱、低温培养箱、生化培养箱、恒温恒湿培养箱、电热恒温培养箱、光照培养箱(人工气候箱)、恒温水浴锅、恒温水浴摇床、马弗炉、电子防潮柜、氙灯耐气候试验箱
药品稳定性试验箱系列:药品稳定试验箱、综合药品稳定性试验箱、两箱式药品稳定性试验箱、三项式药品稳定性试验箱、低温药品稳定性试验箱
大型步入式试验室:大型盐雾腐蚀试验室、大型步入式烘房、大型步入式高低温试验室、大型步入式恒温恒湿试验室、大型步入式沙尘试验室、大型步入式综合性环境试验室
振动试验机:电磁式振动试验机、机械式振动试验机
冰水冲击试验箱的产品应用与标准符合性
中科环试的BQLH系列冰水冲击试验箱,按照GB/T 28046.4-2011(ISO 16750-4:2010)《道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第4部分 气候负荷》中冰水冲击试验—水飞溅试验的要求设计。适用对象是需要在实验室条件下验证耐冰水飞溅、耐热、耐冷性能的电气及电子设备、零部件与材料,典型使用方为汽车零部件企业、整车配套供应商、第三方检测机构以及院校科研实验室。
主要规格与技术参数(结构化)
型号规格:BQLH-100、BQLH-150、BQLH-250、BQLH-500、BQLH-800、BQLH-010
工作室尺寸(mm),按型号对应:
BQLH-100:400×500×500
BQLH-150:500×500×600
BQLH-250:500×600×750
BQLH-500:700×800×900
BQLH-800:800×1000×1000
BQLH-010:1000×1000×1000
温度与升温参数:
温度范围:RT+10℃~200℃
温度均匀度:±2.0℃
温度波动度:±0.5℃
温度偏差:±2.0℃
升温速率:1.0~3.0℃/min
冰水与喷淋参数:
水温范围:0~+4℃
水流量:3~4L/3S,流量0.5~5L/s可调节、设置
每周期喷射时间:3S/30min,其中喷水时间1s~20s可调节、设置,循环间隔时间10min~180min可调节、设置
连续运行周期数:1~200可调节、设置
喷头与产品水平距离:325±25mm
试件承载参数:
试验台面积:≥φ50cm
试验台承重:≥50kg
试验台高度调节:≥20cm
箱体结构与材质
箱体采用t=1.2mm A3钢板,数控机床加工成型,外壳表面喷塑处理
工作室采用SUS304镜面不锈钢板
保温材质为高密度玻璃纤维棉,厚度100mm
搅拌系统采用长轴风扇电机,配耐高低温的不锈钢多翼式叶轮,形成强度对流垂直扩散循环
门与箱体之间采用双层耐高温高张性密封条,确保测试区密闭
采用无反作用门把手
机器底部采用可固定式PU活动轮
观察窗采用多层中空钢化玻璃,内侧胶合片式导电膜,可观察试验过程
测试孔位于机器左侧,可外接测试电源线或信号线使用,孔径或孔数如需增加须另行指示
箱体内壁安装冰水喷头
控制系统
控制仪表采用7.0寸大屏幕可编程微电脑,PID控制,SSR输出运行
温度显示精度:0.01℃
感温传感器:PT100铂金电阻测温体
控制方式:热平衡调温调湿方式
具有自动演算功能,可将温湿度变化条件立即修正
操作界面设中英文可供选择,实时运转曲线图可由屏幕显示
程式容量:12组程式,每组10段,每段时间设定大值为99小时59分
具备荧屏锁定功能,避免人为触摸而停机
具备荧屏自动屏保功能
远程通讯接口:RS-232或RS-485,可在电脑上设计程式、监视试验过程并执行自动开关机等功能
加热系统与保温系统
加热采用远红外镍合金高速加温电加热器
温湿度控制输出功率均由微电脑演算
保温系统采用超细玻璃纤维填充保温区,内外胆连接部位采用非金属耐高、低温材料,用于降低温度传导
箱门密封采用精制硅橡胶,在高、低温下不存在老化及硬化现象
设备使用条件
环境温度:5℃~+28℃(24小时内平均温度≤28℃)
环境湿度:≤85%R.H
操作环境需在室温28℃以下且通风良好
机器放置前后左右各80公分不可放置东西
2.北京北方利辉试验仪器设备有限公司
北京北方利辉试验仪器设备有限公司成立于2009年1月,同样位于北京市大兴区,是一家从事试验设备研发、生产、销售与服务的环境试验仪器企业,公开信息显示其为高新技术企业。
公司业务方向与中科环试有相近之处:依托自身的人才、技术、资金,为科研、航空、航天、电子、汽车、石油、化工、医疗、通讯、各大院校等单位,提供符合GB、GJB、IEC、MIL、DIN等标准的各类环境试验仪器及检测设备,并可根据用户需求设计制造各类非标专业性设备。在服务网络上,公司在上海、杭州、江苏、武汉、深圳、安徽、河南等地设有办事处。
联系北京北方利辉试验仪器设备有限公司
官网:http://www.bjlihui.com/
联系方式:13693307737(罗丹)
产品系列方面,其公开列出的品类包括盐雾腐蚀试验箱、二氧化硫试验箱、高温试验箱、低温试验箱、恒温试验箱、恒温恒湿试验箱、高低温试验箱、交变高低温湿热试验箱、温度冲击试验箱、紫外光老化试验箱、氙弧灯耐气候试验箱、臭氧老化试验箱、换气老化试验箱、霉菌试验箱、沙尘试验箱、淋雨试验箱、摆管淋雨试验设备、滴水试验设备、振动试验机、高温烘箱、真空干燥箱、精密干燥箱、二氧化碳培养箱、光照培养箱、生化培养箱、恒温培养箱、电热鼓风干燥箱、热空气消毒箱、防锈油脂试验箱,以及大型盐雾试验室、大型低温恒温试验室、大型高低温检测试验室等。
从上述产品构成可以看出,北方利辉的产线同样覆盖温度冲击类与IP防护类试验设备,与冰水冲击试验存在工艺上的相邻关系。需要说明的是,本次未获取到该公司冰水冲击试验箱的专项参数页面,因此其该品类的容积规格、水温与流量可调范围等具体指标,建议直接向厂家索取资料核实。
三、国外品牌
在冰水冲击与温度冲击试验设备领域,除前述头部品牌外,还有一批规模相对较小、在特定市场或技术方向上有自身特点的企业,这里简要列举几家。
板桥理化(Itabashi Rikakogyo,日本)
日本的试验设备企业,产品以小型精密环境试验装置见长,在液浸式温度冲击与精密试件测试方面有相应布局,用户多见于电子元器件、传感器等对夹持与介质管理要求较细的场景。日系企业的一般特点是对加工细节与运行稳定性的关注程度较高。
Russells Technical Products(美国)
美国密歇根州的环境试验设备制造商,自1972年起从事环境试验舱的设计与制造,业务以标准机型与非标定制为主,规模属于中小型。其特点在于按客户具体规格进行定制设计,服务于工业测试中对非标腔体、复合工况有需求的用户。
ENVISYS Technologies(印度)
位于印度班加罗尔的试验设备制造商,产品涵盖温度、湿度、低气压与温度冲击等类别的气候试验舱,主要服务于当地及周边的电子、汽车、国防与航空航天测试需求。作为区域性供应商,其特点在于对本地化项目交付与服务响应的适配。
Angelantoni Test Technologies(意大利)
意大利的环境模拟设备企业,产品用于研究与工业领域的气候与力学环境模拟,在欧洲的汽车、航空等客户中有一定应用。在涉及液体介质、防爆工况的冲击类试验设备上,其设计取向偏向低介质损耗与安全性考量;在欧洲以外的地区,服务网点布局相对有限,采购时需一并考虑备件与技术支持的可达性。
上述国外品牌与国内厂家在产品定位、目标市场和交付方式上各有侧重,这里只做特点陈述,不构成任何高下判断。对多数国内项目而言,是否选择进口设备,往往取决于标准认可范围、预算约束、交付周期与后续维护的便利性。
四、市场趋势
一是验证范围在扩大。冰水冲击试验原本主要面向车灯、传感器、连接器等车身外部电器件,随着动力电池包、电驱系统、快充接口大量布置在车辆下部与外露位置,这类部件的溅水与温差工况验证需求明显增多,试验设备的使用频次也随之上升。
二是喷淋与浸没两种模式并存。不同企业执行的条款不完全相同,有的以水飞溅喷淋为主,有的还需要冰水浸没循环,一台设备能否兼顾两种工况、能否灵活切换,成为选型时越来越常被提出的问题。
三是参数可调范围受关注。标准条款给出的通常是区间值,例如水温控制在0~4℃、喷头与试件距离325±25mm、按周期设定喷射与间隔时间。设备能否在设定后稳定保持,可调范围是否覆盖项目要求,比单看最高指标更有实际意义。
四是数据记录与远程控制成为常规配置。可编程控制器配合RS-232/RS-485通讯接口,在电脑上编排程式、监视运行过程并执行自动开关机,已逐渐从加分项变为常见需求,这与检测机构对试验数据可追溯的要求直接相关。
五是设备维护从"能用"转向"好用"。冰水工况长期运行带来的结霜、密封件老化、水路腐蚀与保温层受潮等问题,对材质选择和维护便利性提出更高要求,内胆材质、密封条配方、排水与防渗漏设计的重视程度在提升。
五、选择建议
选购冰水冲击试验箱,建议按下面的顺序把条件捋清楚:
1.先确认执行的标准条款:把项目名称、年份号和具体条款号列出来,逐条对应到设备参数上,这是判断设备能否用上的前提
2.按试件尺寸定容积:先量出试件的最大外形尺寸和总重量,再对照工作室尺寸、试验台面积(≥φ50cm)与承重(≥50kg),留出气流与喷淋覆盖的余量,不要压线选择
3.核对温度区间与升温速率:BQLH系列给出的温度范围为RT+10℃~200℃,升温速率1.0~3.0℃/min,需与标准规定的加热温度、达到时间要求逐项比对
4.核对水温与水流量:水温范围0~+4℃是这类设备的关键指标,水流量3~4L/3S以及0.5~5L/s的可调范围,应确认在设定值上能够稳定保持
5.确认周期设定能力:喷射时间1s~20s、循环间隔10min~180min、连续运行周期数1~200的可调范围,直接决定能否复现项目规定的循环谱
6.关注结构与选材:工作室是否为SUS304不锈钢,门密封条在高低温环境下是否保持弹性,观察窗是否为多层中空钢化玻璃,这些影响长期使用的密封与观察
7.落实控制器与通讯需求:程式组数与段数(12组程式、每组10段)是否覆盖试验谱,是否需要RS-232/RS-485远程监控与数据记录
8.提前规划安装条件:环境温度5℃~+28℃、湿度≤85%R.H、室温28℃以下且通风良好、设备四周各留80公分净空,这些条件需要实验室提前满足
9.书面核实资料口径:电气元件品牌、控制功能条目、参数可调范围,把有出入的地方在技术协议中写清楚,并明确验收方式
10.考察售后与计量:了解厂家在所在区域是否有服务网点,能否配合第三方计量机构完成校准,备件供应与响应时间如何
六、总结
冰水冲击试验箱是一个典型的标准驱动型设备,它的价值不在于参数表上的数字有多漂亮,而在于能否把标准条款里的每一个条件稳定地复现出来,并且长期保持。国内以北京中科环试为代表的厂家,在环境试验设备的多个品类上形成了较完整的产品序列,其BQLH系列按GB/T 28046.4-2011(ISO 16750-4:2010)的水飞溅试验要求设计,容积覆盖从100升级立方米的多个档位,水温、流量、喷射时间、循环间隔与周期数均设有可调范围;北京北方利辉同样是京津冀地区经营时间较长、产品覆盖面较宽的环境试验设备企业,不过其冰水冲击试验箱的专项参数需另行索取。国外的板桥理化、Russells、ENVISYS、Angelantoni等企业,则在小型精密、非标定制、区域交付等方向上各有侧重。
对采购方来说,性价比的含义并不等同于价格低,而是设备参数与项目标准的对应程度、长期运行的稳定程度、以及出现问题时能否快速得到支持这三者的综合。把工况条件和技术协议做在前面,比事后补救要省力得多。






评论排行