چمبر (محفظه) های شوک حرارتی زیر شاخه ای از چمبر(محفظه) های تست دمایی هستند که توانایی افزایش یا کاهش سریع دما در مدت کوتاهی را دارند یا به عبارت دیگر چمبر های تست دمایی که قادر به کاهش یا افزایش دمای درون محفظه خود با نرخ دسترسی (Rate) بیش از 5 درجه سانتی گراد بر دقیقه هستند جزو چمبرهای شوک حرارتی به حساب می آیند. این دستگاه ها به منظور انجام آزمایش شوک حرارتی به کار گرفته می شوند.
آزمایش شوک حرارتی که در صنایع تولیدی و آزمایشگاه های استاندارد به صورت گسترده از آنها استفاده می شود، آزمایشی است که با قراردادن محصول در معرض دمای بالا و پایین به صورت متناوب فرآیند شکست و تغییر ساختار محصول در شرایط واقعی را به صورت تسریع یافته و در بازه ای کوتاه شبیه سازی می کند. در این آزمایش تغییر دما بین حداکثر و حداقل تعیین شده (به عنوان مثال 20- تا 120+) به سرعت و با شیب بیش از 5 درجه سانتی گراد بر دقیقه اتفاق می افتد.

چمبر های شوک دمایی به صورت های تک محفظه ای (با نرخ دسترسی بیش از پنج درجه بر دقیقه) و چند محفظه ای عرضه می شوند. در چمبرهای شوک حرارتی تک محفظه ای شی تنها در یک محفظه قرار می گیرد و دمای محفظه با سرعت و شیب بالا سرد و گرم می شود.

 

نوع دیگر چمبرهای شوک دمایی که چند محفظه ای یا اصطلاحا آسانسوری هستند، از چند محفظه سرد و گرم جداگانه ساخته شده است که هر یک از محفظه ها هم قابلیت سرد شدن و هم قابلیت گرم شدن دارد، در این نوع از چمبرهای شوک حرارتی کاربر پس از قراردادن شی درون یکی از محفظه ها دمای هر یک از محفظه ها را به صورت جداگانه تنظیم می نماید و پس از رسیدن محفظه ها به دماهای تنظیم شده تست شوک حرارتی شی با جابه جایی آسانسوری از محفظهای به محفظه دیگر اتفاق می افتد و شی درون چمبر دچار شوک دمایی می شود. ه عنوان مثال برای تست شوک حرارتی سرامیک در چمبر آسانسوری یک محفظه با دمای ثابت 5+ و محفظه دیگر با دمای ثابت 5- به صورت طبقاتی روی هم قرار می گیرند و کاشی برای دریافت شوک حرارتی بین این دو محفظه به صورت آسانسوری جابه جا می شود.

 

عموما چمبر ها را می توان به دسته های مختلفی متناسب با عملکرد آنها تقسیم نمود اما به صورت کلی چمبرهای تست شرایط محیطی به سه دسته تست دمایی، تست دما و رطوبت (کلامتیک یا Climatic) و شوک حرارتی (Thermal Shock ) تقسیم می شوند.
دسته اول یعنی چمبر های تست دمایی همانطور که از نام آنها معلوم است تنها قابلیت شبیه سازی دما را دارند، گستره دمایی قابل تامین بوسیله این چمبرها متفاوت است اما بیشترین گستره دمایی که چمبرها تاکنون توانسته اند پوشش دهند بازه دمایی 70- تا 180+ درجه سانتی گراد است که البته شرکت های سازنده چمبرهای تست دمایی خود را در مدل های گوناگون با گستره های دمایی متفاوت عرضه می کنند تا مناسب کاربردهای مختلف باشند.
دسته دیگه چمبرهای تست، چمبرهای تست دما و رطوبت هستند که علاوه بر دما قابلیت تولید و کنترل رطوبت نسبی را دارند. این دسته از چمبرها نیز مانند چمبرهای تست دمایی در گستره های دمایی گوناگونی می توانند عرضه شوند که بیشترین گستره دمایی آنها نیز همان 70- تا 180+ درجه سانتی گراد است. بیشترین بازه رطوبت نسبی قابل تامین و کنترل در این چمبرها بین 0 تا 98 درصد است، البته قابل ذکر است که این چمبر ها توانایی تولید رطوبت در دمای منفی صفر را ندارند (در دمای منفی رطوبت قابل تولید نیست). نکته مهم دیگر در مورد این چمبرها بازه رطوبت نسبی میان 0 تا 20 درصد است، عموما چمبرهای تست دما و رطوبت به تنهایی در بهترین حالت تنها قادر به تامین و کنترل رطوبت نسبی در بازه 98 تا 20 درصد هستند و برای تامین رطوبت نسبی بازه 0 تا 20 درصد نیازمند بهره گیری از سیستم هوای خشک هستند.

دسته سوم چمبر های شوک حرارتی هستند. این دسته زیر مجموعه ای از چمبر های تست دمایی هستند با این تفاوت که قابلیت تغییر دما با سرعت بسیار زیاد را در واحد زمان دارا هستند.

محفظه (چمبر) محیطی (Environmental chamber) که محفظه آب و هوایی (Climatic Chamber) نیز نامیده می شود، محفظه ای است که برای تست اثرات شرایط محیطی خاص بر روی محصولات بیولوژیک، محصولات و قطعات صنعتی، مواد اولیه و دستگاه ها و تجهیزات الکترونیکی استفاده می گردد.
یک چمبر می تواند به طریق های زیر استفاده شود :
1_ به تنهایی برای تست اثرات شرایط محیطی بر روی نمونه آزمایشگاهی
2_ برای آماده سازی نمونه آزمایشگاهی به منظور تست های فیزیکی و شیمیایی بیشتر
3_ به منظور تولید شرایط محیطی برای به عمل آوردن و تولید نمونه آزمایشگاهی

یک محفظه (چمبر) تست محیطی به صورت مصنوعی شرایط محیطی را فراهم می آورد که یک ماشین، ماده، دستگاه یا قطعه در معرض آن قرار می گیرد. این محفظه ها همچنین برای شتاب دادن و تشدید اثرات شرایط محیطی بر نمونه های تست حتی شرایطی که انتظار وقوع آن ها نمی رود نیز استفاده می شود.

شرایط محیطی زیر می توانند جز خصوصیات محفظه های (چمبرها) تست محیطی باشند:
دمای شدید (شامل دماهای بالای صفر و زیر صفر)
تغییر ناگهانی شدت دما یا شوک دمایی
شبیه سازی ارتفاع بوسیله تغییر فشار
رطوبت نسبی
لرزش الکترودینامیکی
تشعشعات الکترومغناطیسی
تست چرخه خوردگی
اسپری نمک (salt spray)
باران
فرسایش در اثر هوا (Weathering)
قرارگیری در معرض آفتاب، و اشعه ماورالبنفش (UV)
خلا (vacuum)
نمونه های تولیدی، نمونه های آزمایشگاهی و یا قطعات قرار داده شده در داخل محفظه های تست در معرض یک یا چند مورد از پارامترهای محیطی ذکر شده در بالا قرار می گیرند تا قابلیت اطمینان و اثراث ثانویه آنها نظیر خوردگی تعیین گردد.
یک محفظه محیطی می تواند یک اتاق کوچک باشد که هم برای تولید شرایط تست نمونه آزمایشگاهی و هم برای انجام تست مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این محفظه ها متناسب با استفاده می توانند کوچکتر نیز شوند به حدی که بر روی دستگاه های تست جامع (Universal testing machine) نیز قرار گیرند.
اغلب محفظه (چمبر) ها به گونه ای تنظیم گشته اند که بتوانند یک سیکل ثابت را اجرا نمایند اما محفظه هایی نیز هستند که قادر به دریافت برنامه برای اجرای سیکل های گوناگون نیز هستند.
به دلیل آنکه شرایط مورد نیاز تست می تواند ساده یا پیچیده باشد، محفظه (چمبر) های تست محیطی نیز در ابعاد و اندازه می توانند بسیار تغییر کنند، این بازه شامل محفظه های تست رومیزی تا محفظه های تست بسیار بزرگ walk-in باشد که انسان می تواند درون آنها راه برود.
محفظه (چمبر) ها به صورت معمول دارای یک پنجره برای دید و یا ارتباط ویدیویی برای امکان نمایش نمونه یا قطعه درون خود هستند. محفظه های تست به منظور تسهیل نمایش قطعه یا نمونه درون خود دارای یک لامپ نور داخلی هستند، در زمان طراحی محفظه باید توجه گردد که حرارت تولید شده این لامپ ها در نظر گرفته شده و جبران گردد.
محفظه (چمبر) تست محیطی همانند تفاوت و فراوانی زیاد در ابعاد و اندازه دارای روش های کنترل کاربری متفاوتی از نمایشگر آنالوگ تا کنترلر های دیجیتال با LCD رنگی هستند.
محفظه های تست می توانند از طریق کامپیوتر، شبکه و وب نیز برنامه ریزی شوند. شرکت آریاسرمایش پردیسان در حال حاضر در حال کار بر روی نرم افزار تحت وب برای برنامه ریزی و دریافت فیدبک از محفظه های تست خود می باشد.

آریا سرمایش با توجه به حساسیت ها کیفیتی و اقتصادی اقدام به تولید محصولات خود در دو سری مدل نظامی برای مراکز نظامی (Military) که نیاز به دقت فوق العاده ای دارند و سری مدل اقتصادی (Economic)برای  تولید کنندگان کالاهای غیر نظامی نموده است

کاربرد این شیشه های چند جداره استفاده به عنوان شیشه رویت چمبر های تست دما و رطوبت می باشد و در رطوبت اشباع به وضوح امکان مشاهده داخل چمبر را فراهم می آورد.

شوک حرارتی (Thermal Shock) زمانی اتفاق می افتد که آهنگ تغییر دما باعث انبساط بخش ها مختلف یک شی به میزان متفاوت شود. این اختلاف در میزان انبساط بخش های مختلف یک شی را می توان تنش (Stresss) یا کشش (strain) نیز دانست. میزان این تنش وارد شده به شی در نقطه ای از مقاومت کششی نهایی شی  بیشتر شده و باعث ایجاد ترک در بدنه شی می شود. اگر چیزی مانع از انتشار این ترک ها نشود، به تدریج این ترک ها باعث از بین رفتن و دگرگونی ساختار شی می شوند.
آزمایش شوک حرارتی که در صنایع تولیدی و آزمایشگاه های استاندارد به صورت گسترده از آنها استفاده می شود، آزمایشی است که با قراردادن محصول در معرض دمای بالا و پایین به صورت متناوب فرآیند شکست و تغییر ساختار محصول در شرایط واقعی را به صورت تسریع یافته و در بازه ای کوتاه شبیه سازی می کند. در این آزمایش تغییر دما بین حداکثر و حداقل تعیین شده (به عنوان مثال 20- تا 120+) به سرعت و با شیب بیش از 15 درجه سانتی گراد بر دقیقه اتفاق می افتد.
برای انجام این آزمایشگاه از چمبرهای شوک حرارتی بهره گرفته می شود ، چمبر های شوک حرارتی به دو  صورت یک محفظه ای یا چند محفظه ای عرضه می شوند. در چمبرهای تک محفظه ای شی تنها در یک محفظه قرار می گیرد و دمای محفظه با سرعت و شیب بالا سرد و گرم می شود. نوع دیگر چمبرهای شوک دمایی که چند محفظه ای یا اصطلاحا آسانسوری هستند، از چند محفظه سرد و گرم جداگانه ساخته شده است که شی با جابه جایی (عموما مانند آسانسور) از محفظه سرد به محفظه گرم منتقل می شود و دچار شوک دمایی می شود. به عنوان مثال برای تست شوک حرارتی سرامیک در چمبر آسانسوری یک محفظه با دمای ثابت 5+ و محفظه دیگر با دمای ثابت 5- به صورت طبقاتی روی هم قرار می گیرند و کاشی برای دریافت شوک حرارتی بین این دو محفظه به صورت آسانسوری جابه جا می شود.

آون خلاء ( فور خلاء) یا خشک کن خلاء محفظه ای است که عمل خشک کردن در خلاء در آن صورت می گیرد. اغلب در صنایع داروسازی این وسیله را آون خلاء (Vacuum Oven) می نامند. خشک کن های یا آون خلاء از چدن، آلومینیوم، استیل و … به صورت ریخته شده در قالب و یک تکه ساخته می شود تا بتواند فشار بالای خلاء را بدون هیچ گونی تغییر شکلی در بدنه خود تحمل نماید. آون های خلاء اغلب دارای دو طبقه هستند تا سطحرسانش گرمایی افزایش یابد. از آون خلاء به این منظور استفاده می شود که در نبود هوا یا سایر گازها هم اتلاف گرما کاهش می یابد و هم منابع تولید آلودگی در از بین می رود.

آون های خلاء برای مکش هوا و ایجاد خلاء درون محفظه خود از یک پمپ خلاء بهره میبرند که در کنار یا زیر دستگاه قرار داده می شود. در زمان خرید آون خلاء باید به این نکته توجه کرد که شرکت های سازنده معمولا قیمت محفظه بدون پمپ را به شما اعلام می کنند بنابراین باید در زمان خرید حتما از فروشنده بخواهید که قیمت محفظه به همراه پمپ خلاء را به شما بگویند.
نکته دیگر در مورد آون های خلاء که در هنگام خرید باید به آن توجه نمود کارکرد اتوماتیک یا دستی آنها است. همانطور که پیشتر اشاره شد آون های خلاء برای ایجاد محیط خلاء نیازمند یک پمپ خلاء هستند، در مدل های با کارکرد دستی تنظیم فشار درون محفظه و کنترل پمپ خلاء بوسیله کاربر و به صورت دستی صورت می گیرد، در این مدل ها زمانی که کاربر قصد باز کردن در محفظه را دارد باید با استفاده از یک شیر مخصوص محفظه را از حالت خلاء در بیاورد تا در محفظه بتواند باز شود. در مدل های اتوماتیک که دارای یک رابط کاربری لمسی (Tochable HMI) است کاربر تنها باید میزان فشار درون محفظه را تعیین نماید و پس از آن تنظیم فشار داخل محفظه و همچنین کنترل پمپ خلاء به صورت خودکار صورت می گیرد، همچنین در این مدل هر زمان که کاربر قصد باز کردن درب محفظه را داشته باشد سیستم به صورت خودکار فشار درون محفظه را تنظیم می کند تا درب محفظه به راحتی باز شود.
آون های خلاء با برند آریا سرمایش در مدل های کاملا اتوماتیک به همراه پمپ خلاء و میز جانبی عرضه می شود. البته شایان ذکر است که آریا سرمایش قیمت آون های خلاء خود را با احتساب پمپ خلاء و میز جانبی اعلام می دارد.

عمر قفسه ای یا عمر انبار (Shelf life) به مدت زمانی گفته می شود که محصولات مصرفی نظیر مواد غذایی یا داروها از تاریخ تولید قابل مصرف هستند و می توان به نیاز صنایع غذایی و آزمایشگاه ها اقدام به ارائه چمبر های مخصوص پیرسازی مواد مصرفی نظیر مواد غذایی و داروها کرده است که با اعمال شرایط محیطی تشدید شده نآنها را در قفسه فروشگاه ها یا داروخانه ها نگه داری کرد، به عبارت دیگر عمر قفسه ای یا تاریخ انبار همان تاریخ انقضای محصول مصرفی است که نسبت به زمان تولید محاسبه می شود.
برای تعیین عمر قفسه ای یا همان تاریخ انقضا باید از آزمایش پیرسازی یا فرسودگی بهره برد. با استفاده از پیرسازی یا فرسودگی مصنوعی محصولات مصرفی چمبر های تست مخصوص پیرسازی قرار گرفته و در معرض  تغییرات آب و هوایی مصنوعی تسریع و تشدید شده (ولی کنترل شده) دما ، رطوبت ، فشار و … قرار می گیرد، این آزمایش باعث پیرشدگی زودرس محصول می شود تا اثرات گذر زمان طولانی در یک بازه کوتاه بر روی محصول مشخص گردد. به عنوان مثال زمانی که عمر قفسه ای یا تاریخ انقضا یک دارو شش ماه تعیین شده است، تولید کنندگان آن دارو در زمان عرضه با قرار دادن آن در درون چمبر های تست به مدت بسیار کوتاه تری نسبت به شش ماه (مثلا یک ماه) تاثیرات زمانی که برای دارو بعد از شش ماه اتفاق می افتد را اندازه گیری نموده و قابلیت مصرف یا عدم قابلیت مصرف آن را تعیین می کنند .
شرکت آریا سرمایش پردیسان با توجه ظیر رطوبت های بالا و همچنین دما های مثبت و منفی از منفی هشتاد درجه تا مثبت صد و هشتاد درجه و همچنین اکسیژن، نور خورشید (اشعه UV) و لرزش پروسه پیرسازی مواد غذایی را طبق استانداردهای این حوزه اجرا می کند.

تازه ها

  • چیلر آزمایشگاهی چیست؟ چیلر آزمایشگاهی چیست؟
     چیلر آزمایشگاهی نظیر چیلرهای دیگر دستگاهی است که به منظور خنک سازی و پایین آوردن دما در مصارف علمی، تحقیقاتی و دانشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد. در این دسته از چیلرها مشخصات و ویژگی های در نظر گرفته شده برای چیلر به گونه ای است که بتوان صرفا از…
  • چمبر آزمایشگاهی چیست؟ چمبر آزمایشگاهی چیست؟
    چمبر آزمایشگاهی در اصل نام دیگر چمبر تست شرایط محیطی است، چمبر های آزمایشگاهی به منظور تعیین اثرات شرایط محیطی گوناگون بر روی نمونه های آزمایشگاهی مواد و قطعات تولیدی استفاده می شوند. این چمبرها با شبیه سازی دما و رطوبت های مختلف سعی در تعبیه محیط کاربری واقعی محصولات…
  • استاندارد MIL-STD-810 استاندارد MIL-STD-810
    ملاحظات مهندسی محیط زیستی (MIL-STD-810)، استاندارد نظامی ایالات متحده آمریکا است که دستورالعملی جامع برای بهینه سازی طراحی محیطی تجهیزات و نیز محدودیت های آزمایش برای ایجاد شرایطی که ابزار در طول عمر مفیدش تجربه میکند، فراهم می سازد. در واقع این استاندارد در پی ساماندهی آن دسته از متدهای…