工业自动化设备高低温湿热耐受性测试研究

工业自动化设备面临的环境挑战

工业自动化设备广泛应用于各类场景，从酷热的钢铁冶炼车间，高温可达 60℃以上，到寒冷的冷库物流环境，低温低至 - 20℃；从潮湿多雨的南方户外作业区，湿度常超 80% RH，到化工生产中的高湿高腐蚀环境。在这些条件下，设备的电子元件、机械部件、电路系统等均面临严峻考验。如电子元件在高温下易出现参数漂移，低温时则可能导致电容容量变化、电池性能下降；高湿度环境会引发金属部件腐蚀、电路短路，严重影响设备的正常运行与使用寿命。

高低温湿热耐受性测试的重要性

1. 保障设备可靠性：通过模拟实际运行中的高低温、湿热环境，提前暴露设备潜在问题，如材料热胀冷缩导致的结构变形、电子器件在湿度影响下的绝缘性能降低等。经测试优化，可大幅提升设备在复杂环境中的可靠性，减少故障发生概率。例如，某自动化生产线的控制设备，经测试改进后，年故障率从 15% 降至 3%。

2. 提升产品质量：测试结果为产品设计优化提供数据支撑。研发人员依据测试反馈，针对性调整选材、改进结构设计与电路布局。如某工业机器人在高低温湿热测试中，发现关节部位密封材料在高湿环境下易老化，更换材料后，设备在潮湿环境中的运行稳定性显著提升，产品质量得到有效保障。

3. 适应多样化应用场景：不同行业对工业自动化设备的环境适应性要求各异。汽车制造车间需设备耐高温、抗油污；食品加工企业要求设备在高湿、低温环境下能稳定运行且符合卫生标准。通过高低温湿热耐受性测试，设备可满足各行业多样化需求，拓宽应用领域。

测试方法与流程

1. 测试设备：主要采用高低温湿热试验箱，其温度范围通常为 - 70℃至 150℃，湿度范围 10% - 98% RH，能模拟各类环境。设备配备高精度温湿度传感器，温度控制精度可达 ±0.5℃，湿度控制精度达 ±2% RH，确保测试环境稳定、准确。

2. 测试流程：

• 预处理：对测试设备进行外观检查、功能测试，记录初始状态数据。

• 参数设定：根据设备应用场景与相关标准，设定温湿度变化范围、升降温速率、测试时长等参数。如针对户外工业设备，可能设置温度从 - 40℃至 80℃循环变化，湿度在 30% - 95% RH 之间切换，每个温湿度条件保持 2 小时。

• 测试执行：将设备放入试验箱，启动测试程序。在测试过程中，实时监测设备运行状态，包括电气性能、机械动作等参数。如利用数据采集系统，每秒采集一次设备的工作电压、电流、电机转速等数据。

• 评估分析：测试结束后，对设备进行全面检查与性能测试，对比测试前后数据，分析设备在高低温湿热环境下的性能变化，评估耐受性。若设备在高温高湿条件下出现电气短路或机械部件卡滞等问题，详细分析故障原因，提出改进措施。