无论是卫星、火箭、飞机还是无人机——在国防工业的地面固定式和移动式系统中,几乎没 有第二次机会可言。组件必须在极端条件下可靠运行:在太空中甚至要面对近乎绝对真空的 环境,承受远超地球标准的温度,且在数年内无法进行维护或维修。为确保每一次任务都能 成功,所有系统和部件都必须在真实条件下进行测试和认证。LAUDA 为此提供精准的温控技 术——可靠、可重复,并在全球航空航天、航空电子和国防领域的领先企业得到广泛采用。
发射前最严苛的测试:
热真空室中的温度控制
热真空室(TVK,英文常称:TVC)是民用航空航天 领域以及安全和国防工业中的核心测试设备。其模 拟地球大气层各主要层的极端条件:压力低于 10–6 mbar 的近真空环境,以及模拟组件未来在轨道上将 面临的温度条件。根据轨道不同,卫星在地球向阳 侧温度可达 150 °C,而在背阴侧则会冷却至 –190 °C,所有电子元件、结构部件和子系统都必须能够 完好无损地承受这些极端的温度波动。
与那些依靠抽样检测即可确保质量的行业不同,在航天领域中,每一个单独的单元都必须经过一整套完整的测试——这一过程可能持续数周之久。那些直到进入太空后才被发现的缺陷,根本无法予以纠正。
热真空室温控原理
在真空室内部,所谓的护罩——一种由不锈钢制成的温控壁面结构——呈圆柱形包围住试样。温控介质通过该双层壁泵入一个封闭循环回路中。
由于在真空环境下无法通过对流进行热传递,护罩与试样之间的热量交换完全通过热辐射实现。因此,温控设备必须极其精确且稳定地维持护罩温度——同时快速且可重复地实现动态温度变化。
热真空室测试通常采用三种测试方法:
热循环测试:
试样经受规定次数的低温与高温之间的温度循环。每 次循环后检查其功能是否正常。电子元件的典型温度 范围通常在 –40 至 80 °C 之间,但根据应用需求, 范围可能会显著扩大。对于制冷性能要求极高的应 用,LAUDA 在特殊测试场景中使用液氮,从而可靠 地将温度降至 –100 °C 以下。
热平衡测试:
用于验证卫星或组件的热力学数学模型。测定内部温度分布,并与计算结果进行比对。若出现偏差,则需对隔热层、反射器或加热元件进行调整。
负荷与应力测试:
为确定组件的极限并验证安全裕度,会刻意超越极端 条件——包括 – 100 °C 以下至远高于 100 °C 的 温度。
LAUDA 真空室温控解决方案
LAUDA Integral XT 过程恒温器已广泛应用于全球范围 的热真空室中。其优势在于兼具宽广的温度范围、高温 度稳定性以及高性能泵——这些正是满足严苛的护罩温 控要求的关键特性。其中,水冷机型能够以格外紧凑且 高效的方式集成到狭窄的测试环境中,在此类环境中, 由于现场无法实现充分的空气循环,因而无法使用风冷 式温控设备。
对于需要低于 –40 °C 温度的应用——例如在低温 条件下测试发动机部件、燃料系统或卫星子系统—— LAUDA Integral 过程恒温器凭借其两级制冷技术进一 步丰富了产品组合。其低温范围可达 –90 °C,即使是 最苛刻的低温认证测试也能轻松应对。
此外,为了冷却在热真空室环境中产生大量废热的真空 泵本身,还采用了 LAUDA Ultracool 循环冷却器—— 这一应用对于腔室的稳定运行不可或缺。
在设备集成方面,LAUDA 提供灵活的接口选项:模拟 和数字接口以及现场总线连接,为实现无缝集成到自动 化测试环境和上级测试台控制系统提供了可能性。
地面系统压力测试:
环境模拟舱
在安全与国防工业中,压力测试旨在确保任务关键型组 件能够承受极端的物理、气候和电子负荷。在环境模拟 中,这些组件会暴露于盐雾、高湿度、快速温度变化和 沙漠沙尘等极端条件下,以防止腐蚀和故障。在此,像 LAUDA Integral XT 这样精确可靠的温控设备能够精确 模拟这些温度条件——从极度严寒到高热负荷——从而 确保符合军用标准的测试结果。
其他应用领域:材料检测与传感器技术
除了真空室温控和环境模拟之外,LAUDA 还为航空 航天工业中另外两个密切相关的应用领域提供服务。
极端温度下的材料检测
应用于航空航天及国防领域的材料——从高强度铝合 金、钛合金到纤维增强塑料——必须在一个宽广的温 度范围内可靠地证明其机械性能。诸如夏比缺口冲击 弯曲试验(DIN EN ISO 148-1)、弯曲试验和跌落试 验等标准化测试方法,要求将试样精确预处理至规定 的测试温度——远低于或远高于室温。
其中,对温控设备的关键要求除了可达到的温度极 限之外,尤其还包括浴槽开口与浴槽深度、可重复 性、浴槽内的温度均匀性以及转移速度:尤其是在 夏比缺口冲击弯曲试验中,试样在预处理后必须在 几秒钟内转移到试验机中。任何延迟都会导致结果失 真。Proline Kryomate 和 Universa MAX 浴槽式恒 温器可实现此类预处理:它们能产生稳定、均匀的浴 槽温度,并提供较短的稳定时间——这是获得符合标 准且可比较的测试结果的基础。
传感器的温控与校准
现代航空与国防系统依赖于大量高精度传感器:温度传感器、惯性传感器、陀螺仪和加速度计必须在其整个工作温度范围内得到精确校准。那些在室温下看似微不足道的温度波动或测量误差,在实际应用中可能导致严重的导航或控制错误。
LAUDA 温控仪器和设备可提供精确、稳定的温度环 境,这对此类传感器的校准至关重要。无论是用于低温 校准的制冷恒温器,还是用于高温特性分析的高温浴槽 式恒温器——通过多个 LAUDA 设备系列,可覆盖 –90 至 320 °C 的温度范围。
LAUDA——享誉全球的专业实力
在航空航天以及安全与国防工业中,最重要的莫过于 一点:可靠性。LAUDA 温控仪器和设备广泛应用于各 大洲的研究与开发机构、系统集成商以及测试服务提供 商——从欧洲的卫星测试实验室,到美国的航天企业, 再到全球众多国家的国防企业。
作为实力雄厚的合作伙伴,LAUDA 提供从紧凑型实验 室设备到定制化工艺解决方案的广泛产品组合,这些产 品经久耐用且便于维护。
这正契合 LAUDA 的理念:“以精准温控携手改善世 界。”
了解我们的解决方案如何让您的流程更高效
最大连接性、性能与动态响应;集成旁路设计带来更高灵活性与便捷操作,使Integral系列成为众多场景的理想工艺恒温器。无论在航空航天、汽车制造、化工制药还是生物技术领域,三款Integral型号(T、XT和P)都是值得信赖的可靠伙伴。 在Integral系列的诸多应用场景中——例如对压敏玻璃反应器的温度控制——工艺恒温器的泵送能力与输送压力至关重要。在此方面,我们对新一代Integral工艺恒温器进行了重大升级:通过优化泵性能,设备实现了显著提升的体积流量(最高达120 L/min)与最大输送压力(最高达6 bar)。
为您的应用选择合适的设备
您的比较清单中已有三种产品。
要比较其他产品,请删除比较清单中的某个产品。