热传递原理:高低温箱通过加热或制冷系统,利用热传导、热对流和热辐射等方式,改变箱内的温度环境,使传感器处于设定的高低温条件下。在加热过程中,加热元件产生热量,通过箱内空气的热对流传递给传感器,同时也存在一定程度的热辐射;在制冷过程中,制冷系统通过制冷剂的循环,吸收箱内的热量,降低温度,同样借助空气的热对流使传感器周围环境温度降低。传感器在这种温度变化的环境中,其材料特性、内部结构等会发生相应变化,从而影响其性能表现。
热应力与应变原理:当传感器从常温进入高温或低温环境时,由于其不同部件的材料热膨胀系数不同,会在传感器内部产生热应力和应变。例如,在高温环境下,传感器的外壳和内部元件都会膨胀,但膨胀程度可能不一致,从而导致内部应力的产生;在低温环境下,材料收缩也会引发类似的问题。这些热应力和应变可能会使传感器的敏感元件发生变形、位移或损坏,进而影响传感器的测量精度、灵敏度和稳定性。通过高低温箱的环境试验,可以观察和评估传感器在不同温度条件下承受热应力和应变的能力。
物理化学变化原理:高低温环境会引起传感器材料的物理化学变化。在高温条件下,一些材料可能会发生氧化、老化、软化等现象,导致材料性能下降;在低温环境中,材料可能会变脆、变硬,影响其机械性能和电气性能。例如,某些塑料外壳的传感器在高温下可能会出现变形、开裂,影响其密封性和防护性能;而一些金属材料制成的传感器在低温下可能会出现冷脆现象,降低其强度和韧性。这些物理化学变化会直接影响传感器的可靠性和使用寿命,通过高低温箱的试验,可以提前发现和评估这些问题。