Four de température et d'humidité pour les tests de fiabilité environnementale dans plusieurs secteurs industriels

Résumé
Dans le cadre de la R&D, de la production et du contrôle qualité des produits, les tests de fiabilité environnementale constituent un moyen essentiel de vérifier la stabilité des performances des produits dans des conditions climatiques complexes. Équipement de test essentiel, l'étuve de température et d'humidité simule des environnements climatiques extrêmes tels que la résistance à la chaleur, au froid, à la sécheresse et à l'humidité, permettant ainsi de définir avec précision l'adaptabilité environnementale des matériaux et des produits. Cet article aborde la question. LISUN GDJS-015B Chambre d'essai de cyclage température-humidité  en tant qu'objet de recherche, analyse systématiquement ses principes techniques, ses paramètres de base et ses caractéristiques fonctionnelles, et se concentre sur l'exposition de ses scénarios d'application dans l'industrie de l'éclairage CFL/LED (conformément aux IES LM-80-08 Normes, produits électriques et composants électroniques. Associé à des cas de test spécifiques et à un tableau de paramètres techniques, il démontre le rôle de soutien des équipements dans l'amélioration de la fiabilité environnementale des produits, fournissant des références pour le choix des équipements et des solutions de test aux professionnels de nombreux secteurs.

1. Introduction
Face à la mondialisation et à la complexité des applications des produits – des régions tropicales à haute température et forte humidité aux zones froides et sèches, et des environnements intérieurs clos aux environnements extérieurs en plein air –, les produits doivent résister à des conditions climatiques diverses et extrêmes. Une fiabilité environnementale insuffisante peut entraîner une dégradation des performances des produits, des pannes fréquentes, voire des risques pour la sécurité. Par conséquent, l'utilisation d'une étuve de température et d'humidité pour simuler des environnements climatiques réels et identifier proactivement les problèmes de conception et de sélection des matériaux est devenue une étape essentielle pour tous les secteurs afin de garantir la qualité des produits.

Le LISUN GDJS-015B La chambre d'essai de cyclage température-humidité est un équipement d'essai environnemental multifonctionnel de haute précision. Elle offre non seulement un contrôle précis et des capacités de cyclage de la température et de l'humidité, mais permet également des simulations environnementales complexes grâce à un contrôle par programme. Elle est largement utilisée pour les besoins d'essai dans des secteurs tels que l'éclairage CFL/LED, les appareils électriques et les composants électroniques. Particulièrement dans le domaine de l'éclairage CFL/LED, cet équipement est entièrement conforme aux exigences de la norme. IES LM-80-08 norme (Mesure du maintien du flux lumineux et du décalage de couleur des sources lumineuses LED), fournissant une plate-forme technique fiable pour l'évaluation de la durée de vie et les tests de stabilité des performances des produits d'éclairage.

2. Principes techniques et caractéristiques essentielles de LISUN GDJS-015B Four à température et humidité
2.1 Principes techniques
Basé sur les principes du « contrôle du cycle thermodynamique » et de « l’équilibre dynamique de l’humidité », le LISUN GDJS-015B Le four de température et d'humidité réalise une simulation environnementale grâce à quatre systèmes principaux :

Système de contrôle de la température : Adoptant une structure à double régulation (compresseur importé, évaporateur à ailettes et tube chauffant électrique), le système de réfrigération utilise un compresseur Tecumseh français fonctionnant au réfrigérant écologique R404A, permettant un réglage rapide de la température entre -40 °C et 150 °C. Le système de chauffage utilise des tubes chauffants électriques en acier inoxydable et, grâce à un algorithme de contrôle de température intelligent PID, les fluctuations de température sont contrôlées avec une précision de ± 0.5 °C, garantissant ainsi la stabilité de la température ambiante.
Système de contrôle de l'humidité : Grâce à une double méthode d'humidification (humidification par ultrasons et par électrodes) combinée à une déshumidification par évaporateur en acier inoxydable, la plage de contrôle de l'humidité s'étend de 20 % à 98 % (sans condensation), avec une variation d'humidité de ± 3 %. Cela permet une simulation précise des environnements à forte, faible et cyclique humidité.

Système de circulation d'air : Équipé d'un ventilateur centrifuge multipales et de déflecteurs de flux à l'intérieur de la chambre, l'air circule uniformément, la vitesse étant régulée entre 0.5 m/s et 1.5 m/s. Cela garantit l'homogénéité de la température et de l'humidité à l'intérieur de la chambre (uniformité de température ≤ ± 2 °C, uniformité d'humidité ≤ ± 5 % HR), évitant ainsi les écarts de résultats dus aux variations environnementales locales.

Système de contrôle de programme : Équipé d'un écran tactile couleur de 7 pouces et d'un automate programmable intégré, il permet l'édition de 120 programmes de 99 segments chacun pour des tests complexes. Il permet de régler les vitesses de chauffage/refroidissement (0.1 à 5 °C/min pour la température) et d'humidification/déshumidification (0.1 à 2 % HR/min pour l'humidité), d'enregistrer automatiquement les données de test et de générer des rapports, répondant ainsi aux exigences d'automatisation des tests de vieillissement à long terme.

2.2 Caractéristiques principales
Capacité de simulation environnementale à large plage : Couvrant une plage de température de -40 ℃ à 150 ℃ et une plage d'humidité de 20 % HR à 98 % HR, il peut simuler une exposition à des températures élevées (par exemple, des environnements extérieurs supérieurs à 60 ℃ en été), une congélation à basse température (par exemple, des environnements extérieurs inférieurs à -30 ℃ dans les hivers du nord), des conditions humides et humides (par exemple, des environnements supérieurs à 90 % HR pendant la saison des pluies dans les régions du sud) et des environnements secs et à faible humidité (par exemple, des environnements inférieurs à 20 % HR dans les déserts), répondant pleinement aux besoins de tests environnementaux de la plupart des industries.

Contrôle de haute précision : Avec une variation de température de ± 0.5 °C et une uniformité de ± 2 °C, ainsi qu'une variation d'humidité relative de ± 3 % et une uniformité de ± 5 %, sa précision dépasse largement la moyenne du secteur. Cela garantit la répétabilité et la fiabilité des données de test, conformément aux exigences de précision des normes internationales et nationales (telles que ISO, CEI et GB) relatives aux équipements de tests environnementaux.
Conception de protection de sécurité : Équipé de multiples dispositifs de sécurité, notamment une protection contre la surchauffe (double alarme de surchauffe pour l'intérieur de la chambre et les tubes de chauffage), une protection contre les défauts de phase, une protection contre la surcharge du compresseur, une protection contre le dépassement de la limite d'humidité et une protection contre les fuites. En cas d'anomalie, l'équipement coupe automatiquement l'alimentation et déclenche une alarme, garantissant ainsi la sécurité de l'équipement et du personnel pendant les essais.
Compatibilité et évolutivité : La chambre d'essai, d'une taille de 450 mm × 400 mm × 850 mm (capacité de 150 L), peut accueillir des échantillons de différentes tailles. Elle est équipée d'une interface de communication RS485 permettant la connexion à un ordinateur pour la surveillance et la gestion des données à distance. De plus, elle peut être personnalisée avec des portoirs d'échantillons, des trous pour fils d'essai et d'autres accessoires, selon les besoins du client, afin de s'adapter à des scénarios d'essai spécifiques.

3. Scénarios d'application de LISUN GDJS-015B Four de température et d'humidité dans de multiples industries
3.1 Industrie de l'éclairage CFL/LED (conforme à IES LM-80-08 (Norme)​
La durée de vie et la stabilité des performances optiques des lampes fluocompactes (CFL) et des luminaires LED sont très sensibles à la température et à l'humidité. Les températures élevées accélèrent la dégradation lumineuse des puces LED et le vieillissement des phosphores, tandis qu'une humidité élevée provoque des courts-circuits dans les circuits internes et la corrosion des composants métalliques. IES LM-80-08 La norme exige clairement que les sources lumineuses LED subissent des tests de maintien du flux lumineux pendant au moins 6 000 heures sous trois températures typiques (55 °C, 85 °C et une température spécifiée par le client). LISUN GDJS-015B Le four de température et d'humidité répond entièrement à ces exigences standard, avec des applications spécifiques comme suit :

Test de maintenance du flux lumineux : fixez le luminaire LED sur le support d'échantillons à l'intérieur de la chambre, connectez-le à un système de test de paramètres optiques à sphère intégrante (par exemple, LISUN LPCE-2 Sphère d'intégration), réglez la température à 55 °C, 85 °C (ou la température de fonctionnement du luminaire spécifiée par le client) et l'humidité relative à 50 % (humidité ambiante standard). Utilisez le programme de contrôle de l'équipement pour mettre en œuvre 6 000 heures de vieillissement continu. Pendant le test, retirez périodiquement (par exemple, toutes les 1 000 heures) le luminaire pour tester son flux lumineux, calculer le taux de maintien du flux lumineux (flux lumineux actuel / flux lumineux initial × 100 %) et déterminer si le luminaire est conforme à la norme de qualification industrielle de « taux de maintien du flux lumineux ≥ 90 % à 6 000 heures ».

Test de fiabilité en environnement chaud-humide : Pour les lampadaires LED d'extérieur, les lampes de jardin et autres produits, définissez un environnement cyclique de 40 °C et 90 % d'humidité relative (par exemple, 8 heures de température et d'humidité élevées, suivies de 16 heures de température et d'humidité normales par jour) et effectuez un essai de vieillissement de 1 000 heures. Après l'essai, vérifiez si le boîtier du luminaire présente des fissures ou un joint usé, si le circuit interne présente des courts-circuits ou un mauvais contact, et si les coordonnées de couleur de la source lumineuse LED dépassent l'écart type (nécessitant généralement Δx ≤ 0.007 et Δy ≤ 0.004) afin de vérifier la durabilité du produit en extérieur à forte humidité.

Test de performance au démarrage à basse température : Pour les downlights et plafonniers LED utilisés dans les régions froides, définissez un environnement à -20 °C et une humidité relative de 30 %. Après avoir placé le luminaire dans cet environnement pendant 24 heures, allumez-le directement pour tester le temps de démarrage (nécessitant ≤ 1 seconde) et le flux lumineux initial (nécessitant d'atteindre plus de 90 % de la valeur nominale), afin d'éviter tout retard de démarrage ou toute dégradation des performances optiques causés par les basses températures, susceptibles d'affecter l'expérience utilisateur.

3.2 Industrie des produits électriques
Les produits électriques (par exemple, les réfrigérateurs, les climatiseurs, les machines à laver et les petits appareils électroménagers) subissent des variations environnementales pendant leur transport, leur stockage et leur fonctionnement. L'étuve de température et d'humidité permet de vérifier leur stabilité et leur sécurité fonctionnelles dans des conditions extrêmes.

Test de charge à haute température : Prenons l'exemple d'un climatiseur domestique. Réglez la température de la chambre à 50 °C (simulant un environnement intérieur chaud en été), activez le mode refroidissement et laissez-le fonctionner en continu pendant 100 heures. Pendant le test, surveillez la stabilité de la puissance frigorifique, de la consommation électrique et de la température de sortie d'air du climatiseur, ainsi que l'absence de bruit anormal du compresseur et du ventilateur ou de déclenchement de la protection contre la surchauffe, afin de garantir le bon fonctionnement du climatiseur dans des environnements chauds.

Test de stockage à basse température : Pour le panneau de commande d'un lave-linge (comprenant les composants électroniques et le boîtier en plastique), réglez la température ambiante à -30 °C et l'humidité relative à 20 %. Après 72 heures de stockage, retirez-le et laissez-le reposer à température ambiante pendant 24 heures. Vérifiez si le boîtier du panneau de commande présente des fissures ou des déformations, et si les boutons et l'écran fonctionnent correctement, afin d'éviter tout dommage à l'apparence et au fonctionnement du produit dû au stockage à basse température.
Test de cyclage température-humidité : Pour les petits appareils électroménagers tels que les cuiseurs à riz et les bouilloires électriques, réglez une plage de cyclage de 40 °C à 60 °C pour la température et de 80 % d'humidité relative à 95 % d'humidité relative (10 cycles de 12 heures chacun). Après le test, démontez le produit pour vérifier l'absence de corrosion sur le circuit imprimé interne, de desserrage des soudures et d'usure de la couche isolante du cordon d'alimentation. Ceci permettra de vérifier la sécurité électrique du produit dans les environnements de cuisine très humides.

3.3 Industrie des composants électroniques
Les composants électroniques (puces, condensateurs, résistances et connecteurs, par exemple) sont essentiels aux produits électroniques, et la stabilité de leurs performances détermine directement la qualité du produit dans son ensemble. Le four à température et humidité permet d'identifier en amont les composants de qualité inférieure grâce à la simulation environnementale, réduisant ainsi le risque de défaillance du produit.
Tests de vieillissement à haute température des puces : Installez les puces de circuits intégrés (par exemple, microcontrôleurs, capteurs) sur un banc d'essai, connectez-les à un système de test de broches, réglez la température de la chambre à 125 °C (température de fonctionnement maximale de la puce) et effectuez un test de vieillissement à haute température de 1 000 heures. Pendant le test, vérifiez régulièrement si la tension, le courant et les fonctions logiques des puces sont normaux, en éliminant les puces de qualité inférieure présentant une dérive des paramètres ou une défaillance fonctionnelle due à des températures élevées, et en garantissant la fiabilité des puces pendant le fonctionnement de l'ensemble du produit.

Test de résistance à l'humidité des condensateurs : Pour les condensateurs électrolytiques en aluminium et les condensateurs céramiques multicouches (MLCC), la température ambiante doit être de 85 °C et l'humidité relative de 85 %, puis un essai de vieillissement à chaud et humide de 500 heures doit être réalisé. Après l'essai, des paramètres tels que la capacité, le facteur de dissipation (tanδ) et le courant de fuite des condensateurs doivent être mesurés. Le taux de variation de la capacité doit être ≤ ± 10 % et le courant de fuite ≤ valeur nominale, afin d'éviter toute défaillance du condensateur due à l'intrusion d'humidité, susceptible d'entraîner des dysfonctionnements du circuit.
Test de résistance au froid des connecteurs : Pour les composants enfichables tels que les connecteurs USB et HDMI, réglez la température de la chambre à -40 °C, placez les connecteurs dans cet environnement pendant 48 heures, puis retirez-les et effectuez 1 000 tests d’insertion-extraction à température ambiante. Vérifiez que la force d’insertion (conforme aux normes industrielles, par exemple 20 à 50 N pour les connecteurs USB Type-C) et la résistance de contact (≤ 50 mΩ) des connecteurs sont normales, afin de vérifier l’impact des basses températures sur leurs performances mécaniques et électriques.

4. Paramètres techniques de base et scénarios adaptables de LISUN GDJS-015B Four à température et humidité
Le LISUN GDJS-015B L'étuve de température et d'humidité offre un contrôle environnemental précis et une grande adaptabilité. Les industries peuvent sélectionner les configurations de paramètres correspondantes en fonction des besoins d'essai. Ses principaux paramètres techniques et scénarios adaptables sont présentés dans le tableau ci-dessous :

Comme indiqué dans le tableau, la plage de contrôle de température et d'humidité et la précision de cet équipement permettent de répondre aux besoins d'essais courants des secteurs de l'éclairage CFL/LED, des appareils électriques et des composants électroniques. La capacité de la chambre de 150 L permet de tester simultanément plusieurs échantillons, améliorant ainsi l'efficacité des tests. La fonction de mémorisation de 120 programmes permet de répondre aux exigences de processus de différentes normes d'essai (par exemple, IES LM-80-08, GB/T 2423.1, IEC 60068-2-1) sans édition répétée des paramètres, réduisant ainsi la complexité opérationnelle.

5. Conclusions 
Grâce à un contrôle précis de la température et de l'humidité et à une conception de programme flexible, le LISUN GDJS-015B Four de température et d'humidité Il simule des conditions climatiques telles que la résistance à la chaleur, au froid, à la sécheresse et à l'humidité, offrant ainsi une solution fiable de test de fiabilité environnementale pour les secteurs de l'éclairage CFL/LED, des appareils électriques et des composants électroniques. Dans le domaine des CFL/LED, ses capacités de test sont conformes à la norme IES LM-80-08 La norme fournit des données pour l'évaluation de la durée de vie et l'optimisation des performances des produits d'éclairage. Dans les domaines des appareils électriques et des composants électroniques, ses vastes capacités de simulation environnementale permettent d'identifier proactivement les problèmes potentiels des produits, améliorant ainsi leur qualité et leur compétitivité sur le marché.