快速溫變試驗箱是航天、航空、儀器、儀表、電工、電子、材料等領(lǐng)域必備的環(huán)境試驗設(shè)備，主要用于測試整機及零部件等產(chǎn)品在溫度快速變化條件下的適應(yīng)性，考核產(chǎn)品在溫度快速變化時能否正常工作和滿足使用要求。
    目前快速溫變試驗主要是在快速溫變試驗箱進(jìn)行的，當(dāng)快速溫變試驗箱中環(huán)境溫度升高時，由于熱慣性導(dǎo)致產(chǎn)品表面的溫度低于環(huán)境溫度，當(dāng)濕熱的環(huán)境空氣遇到低于露點的產(chǎn)品表面時，水汽就會凝結(jié)在產(chǎn)品表面形成露滴，并且，如果產(chǎn)品密封，當(dāng)快速溫變試驗箱中環(huán)境溫度降低時，產(chǎn)品外殼內(nèi)壁溫度比腔體內(nèi)空氣溫度降得快，腔體內(nèi)濕熱空氣也會在產(chǎn)品外殼內(nèi)壁凝結(jié)成露滴，如果產(chǎn)品外殼溫度過低，凝露也會形成結(jié)霜。凝露和結(jié)霜對產(chǎn)品來說是致命性的，輕則降低產(chǎn)品壽命，重則使產(chǎn)品損壞，所以要避免產(chǎn)品在升降溫過程中凝露結(jié)霜。

    現(xiàn)有快速溫變試驗箱的原理基本相同，主要由試驗箱體、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、氣體循環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。制冷系統(tǒng)使試驗箱降溫，加熱系統(tǒng)使試驗箱升溫，氣體循環(huán)系統(tǒng)使箱內(nèi)空氣循環(huán)，防止產(chǎn)品表面及內(nèi)部結(jié)霜，這樣的快速溫變試驗箱結(jié)構(gòu)對于熱熔較小的產(chǎn)品可以滿足使用要求，對于熱熔較大的產(chǎn)品，在試驗時仍存在容易結(jié)霜的問題，因此無法滿足使用要求。

    自動除霜型快速溫變試驗箱優(yōu)點

    1、本試驗箱利用抽氣系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)作為自動除霜裝置，在試驗前，將快速溫變試驗箱箱體內(nèi)的空氣置換為不含水份的惰性氣體（例如干燥的高純氮氣），從而從源頭上能杜絕了快速溫變試驗時產(chǎn)品結(jié)霜的可能性；
    由于參試產(chǎn)品是在大氣環(huán)境下進(jìn)行試驗的，不能附加額外應(yīng)力，所以在控制系統(tǒng)控制進(jìn)氣系統(tǒng)和抽氣系統(tǒng)協(xié)同工作的同時，利用壓力測試系統(tǒng)實時采集試驗箱內(nèi)的壓力數(shù)據(jù)，當(dāng)試驗箱內(nèi)壓力為一個大氣壓的狀態(tài)（試驗要求的壓力條件  ），抽氣系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)便停止工作。
    2、本快速溫變試驗箱通過控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器能夠控制抽氣速率和充氣速率，能夠使試驗箱內(nèi)壓力在一個大氣壓下保持動態(tài)平衡，使試驗數(shù)據(jù)更可靠。
     自動除霜型快速溫變試驗箱由試驗箱體、控制系統(tǒng)、均與控制系統(tǒng)相連的用于使試驗箱升溫的加熱系統(tǒng)、用于使試驗箱降溫的制冷系統(tǒng)、用于使試驗箱內(nèi)空氣循環(huán)的氣體循環(huán)系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、壓力測試系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、溫度傳感器和濕度傳感器組成。
    在此，以本速溫變試驗箱完成一個循環(huán)的快速溫變試驗為例：
    試驗條件：高溫60℃、低溫-40攝氏度，升降溫速率為10℃/min，試驗箱濕度低于15%。
    試驗過程：分為升溫、高溫保持、降溫、低溫保持四個工況。

    工作過程如下

    1.試驗前準(zhǔn)備工作：
    1.1將試驗產(chǎn)品放置于試驗箱體內(nèi)的載物架上，關(guān)閉試驗箱大門；
    1.2在上位機上設(shè)定試驗箱體內(nèi)壓力為一個大氣狀態(tài)；
    1.3啟動真空泵，打開第二電動調(diào)節(jié)閥7，同時打開電動調(diào)節(jié)閥3，通過進(jìn)氣系統(tǒng)的質(zhì)量流量計4向試驗箱體中充入氮氣，通過控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器使試驗箱體內(nèi)的氣壓在一個大氣壓的環(huán)境下達(dá)到動態(tài)平衡；
    1.4濕度傳感器檢測出試驗箱中濕度低于15%時，真空泵和質(zhì)量流量計同時停止工作。
    2.快速溫變試驗
    2.1升溫：
    試驗箱以10℃/min的升溫速率開始升溫，在升溫過程中試驗箱體內(nèi)的氣體壓力會增大，因此需要通過單向平衡閥向外排氣。
在升溫過程中由于熱慣性的影響，產(chǎn)品容易結(jié)霜，所以在升溫過程中需盡可能降低試驗箱體內(nèi)的濕度，因此在升溫過程的同時進(jìn)行氮氣置換，具體方法為：
    啟動真空泵，打開第二電動調(diào)節(jié)閥7抽氣；同時打開電動調(diào)節(jié)閥3，通過進(jìn)氣系統(tǒng)的質(zhì)量流量計向試驗箱體中充入氮氣；通過控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器調(diào)整抽氣速率和充氣速率，使抽氣速率和充氣速率達(dá)到動態(tài)平衡，將試驗箱體內(nèi)的氣壓穩(wěn)定在一個大氣壓；
    2.2高溫保持：
    試驗箱體內(nèi)溫度升至并保持在高溫60℃，試驗箱壓力不會變化，也不會產(chǎn)生結(jié)霜，此過程中無需充入氮氣置換；
    2.3降溫：
    試驗箱體內(nèi)溫度向低溫-40℃下降，降溫過程中由于溫度降低，試驗箱內(nèi)氣壓會減小，因此需要向試驗箱體內(nèi)充入氮氣，具體方法為：
打開電動調(diào)節(jié)閥3,向試驗箱體內(nèi)充入氮氣，通過大氣壓力變送器實時反饋試驗箱內(nèi)壓力，當(dāng)箱內(nèi)壓力達(dá)到一個大氣壓時停止充氣。
    2.4低溫保持
    在低溫保持階段，快速溫變試驗箱內(nèi)氣壓不會發(fā)生變化，無需抽氣和/或充氣。