Термобарокамера СТИ БАР 120 Tochline (ООО «Завод испытательных приборов», г. Иваново) — испытательная установка для проверки изделий и материалов на совместное воздействие экстремальных температур и пониженного атмосферного давления. Камера одновременно воспроизводит высотные условия и температурные нагрузки, позволяя оценить герметичность, работоспособность и стойкость продукции без реального подъёма на высоту.
Назначение и область применения
Термобарокамера предназначена для испытания изделий и материалов на воздействие повышенной и пониженной температуры, влажности и пониженного атмосферного давления. Используется для проверки:
авиационной и аэрокосмической техники — бортовой электроники, приборов, навигационного оборудования;
космических аппаратов и компонентов спутников;
военной техники, эксплуатируемой на больших высотах;
электронных компонентов и микросхем, работающих в разреженной атмосфере;
аккумуляторов и источников питания;
герметичных корпусов и уплотнений;
изделий, транспортируемых воздушным путём в негерметичных отсеках.
По результатам испытаний проверяют герметичность корпуса, стабильность работы электроники и механизмов, отсутствие деформаций и утечек при разреженной атмосфере и температурных нагрузках.
Принцип работы
Рабочий объём камеры герметично изолирован и оснащён двумя независимыми системами: вакуумной — для создания заданного разрежения, и терморегулирующей — для поддержания нужной температуры. Механический вакуумный насос откачивает воздух из рабочей камеры, понижая давление от нормального атмосферного до 0,5 кПа и ниже. Охлаждение осуществляется двухкаскадной компрессорной системой замкнутого цикла на хладагентах R404A/R23 без использования жидкого азота, нагрев — электронагревательными элементами.
Оба параметра — давление и температура — изменяются по единой программе, что позволяет воспроизвести профиль подъёма и спуска на нужную высоту с заданной скоростью. Сбалансированная система контроля температуры-давления обеспечивает синхронное изменение обоих параметров. Контроллер с сенсорным экраном позволяет задавать многошаговые циклы: высотный подъём с одновременным охлаждением или нагревом, выдержка на заданной высоте, спуск с восстановлением давления.
Технические характеристики
Параметр Значение Диапазон температуры −80−80 — +180+180 °C
Диапазон давления от нормального до 0,5 кПа (или по ТЗ заказчика)
Внутренний полезный объём 120 л
Внутренние размеры (Г×Ш×В) 400×500×600 мм
Внешние размеры (Г×Ш×В) 1900×800×1550 мм
Отклонение температуры ±2±2 °C (при нормальном давлении, без нагрузки)
Нестабильность температуры ≤±0,5≤±0,5 °C (при нормальном давлении, без нагрузки) Неравномерность температуры ≤2≤2 °C (при нормальном давлении, без нагрузки)
Точность давления нормальное — 40 кПа: ±2±2 кПа; 40 — 4 кПа: ±5±5%; ниже 4 кПа: ≤±0,1≤±0,1 кПа
Время нагрева/охлаждения ≤120≤120 мин (в диапазоне −55−55 — +85+85 °C)
Скорость восстановления давления ≤1≤1 кПа/мин
Время откачки нормальное давление — 1 кПа: ≤30≤30 мин
Регулировка температуры Сбалансированная система контроля температуры-давления
Корпус Холоднокатаный стальной лист, порошковое напыление
Внутренние материалы Нержавеющая сталь
Теплоизоляция Стекловата / твёрдый пенополиуретан
Способ охлаждения Двухкаскадное компрессорное, замкнутого цикла, без жидкого азота Хладагент R404A/R23
Режим охлаждения компрессоров Воздушное / водяное
Вакуумный насос Механический Контроллер Программируемый контроллер, цветной сенсорный ЖК-экран Интерфейс RS485, USB или LAN (по выбору)
Электропитание 380 В, 50 Гц, трёхфазное четырёхпроводное + заземление, сопротивление заземления <4<4 Ом
Конструктивные особенности и преимущества
Совместное воздействие температуры и давления. Главное отличие термобарокамеры от обычной климатической — возможность одновременно воспроизводить пониженное атмосферное давление и экстремальную температуру. Это имитирует реальные условия на больших высотах, где изделие одновременно подвергается разрежению атмосферы и перепаду температур.
Глубокое разрежение до 0,5 кПа. Диапазон давления от нормального атмосферного до 0,5 кПа соответствует высоте более 30 км. Точность поддержания давления зависит от диапазона: ±2±2 кПа при нормальном — 40 кПа, ±5±5% при 40 — 4 кПа, ≤±0,1≤±0,1 кПа ниже 4 кПа. При необходимости диапазон расширяется по техническому заданию заказчика.
Двухкаскадная система охлаждения без жидкого азота. Каскадная компрессорная схема на хладагентах R404A/R23 обеспечивает глубокий минус до −80−80 °C без необходимости в поставках и хранении жидкого азота — упрощает эксплуатацию и снижает операционные затраты.
Сбалансированная система контроля температуры-давления. Температура и давление регулируются синхронно по единой программе — это позволяет воспроизвести реалистичный профиль подъёма и спуска на высоту с заданной скоростью изменения обоих параметров.
Механический вакуумный насос. Откачка воздуха от нормального давления до 1 кПа занимает не более 30 минут. Скорость восстановления давления — не более 1 кПа/мин, что обеспечивает плавный спуск с высоты без резких перепадов.
Выбор режима охлаждения компрессоров. Воздушное или водяное охлаждение — выбирается в зависимости от условий установки. Водяное эффективнее в жарких помещениях или при интенсивной эксплуатации, воздушное — проще в обслуживании и не требует подключения к водоснабжению.
Нержавеющая сталь внутри, надёжная изоляция снаружи. Рабочая камера из нержавеющей стали устойчива к коррозии от конденсата и перепадов температур. Герметичная конструкция и теплоизоляция из стекловаты и пенополиуретана обеспечивают стабильность давления и минимизируют теплопотери.
Индивидуальное изготовление под заказ. Завод адаптирует камеру под техническое задание: размеры и массу испытуемого изделия, диапазон давления, режимы работы (скорость нагрева/охлаждения, длительность), наличие собственного тепловыделения от изделия, иные особые технические требования, включая ТУ конкретного изделия.
Практические рекомендации
Профилирование высотных испытаний. При создании программы учитывайте реальный профиль эксплуатации изделия: скорость набора высоты, длительность пребывания на заданной высоте, температурные условия на каждом этапе. Камера позволяет задавать многошаговые циклы с синхронным изменением температуры и давления — используйте это для точного воспроизведения условий подъёма и спуска.
Время откачки и стабилизации. Откачка от нормального давления до 1 кПа занимает до 30 минут. При создании программы закладывайте время на стабилизацию давления после каждого изменения высотного уровня — особенно при глубоких разрежениях ниже 4 кПа, где точность поддержания максимальна.
Размещение в лаборатории. Внешние габариты 1900×800×1550 мм требуют свободного пространства для обслуживания. Вакуумный насос и компрессорная система генерируют тепло и шум — оставьте зазор не менее 50 см со всех сторон. Учитывайте, что при работе вакуумного насоса возможна вибрация.
Выбор режима охлаждения компрессоров. Если в помещении жарко (выше +30+30 °C) или камера работает в интенсивном цикле с частыми глубокими охлаждениями, выберите водяное охлаждение — оно эффективнее отводит тепло. Для обычных лабораторных условий достаточно воздушного.
Тепловыделение испытуемого изделия. Если изделие выделяет тепло во время работы, сообщите об этом при заказе — завод скорректирует мощность нагревателей и системы отвода тепла. В условиях разреженной атмосферы отвод тепла от изделия существенно ухудшается, что может привести к локальному перегреву.
Герметичность и уплотнители. От состояния уплотнителей двери напрямую зависит способность камеры удерживать вакуум. Регулярно проверяйте их целостность, очищайте от загрязнений. При обнаружении износа — заменяйте незамедлительно.
Очистка и обслуживание. Периодически очищайте внутреннюю камеру от конденсата и загрязнений. Раз в полгода проверяйте уровень хладагента, состояние компрессоров и вакуумного насоса. При водяном охлаждении регулярно проверяйте циркуляцию и чистоту теплообменника.
Техника безопасности. При работе с низкими температурами и глубоким вакуумом используйте защитные перчатки при извлечении образцов. Не открывайте дверцу во время активного цикла — это нарушит заданную программу и может привести к резкому падению вакуума или образованию конденсата. Вакуумный насос создаёт разрежение, опасное при несоблюдении мер предосторожности.
Где применяется
Термобарокамеры востребованы в заводских и аккредитованных испытательных лабораториях, где требуется подтверждение стойкости продукции по ГОСТ РВ 20.57.305, ГОСТ 30630.0.0, ГОСТ Р 51368, ГОСТ Р 51369, МЭК 60068-2-1, МЭК 60068-2-2, МЭК 60068-2-13 (пониженное давление), МЭК 60068-2-40, МЭК 60068-2-41. Основные заказчики — производители авиационной и аэрокосмической техники, военной продукции, электронных компонентов, аккумуляторов, герметичных корпусов, а также научно-исследовательские институты и сертификационные центры.
СТИ БАР 120 — младшая модель в линейке из четырёх типоразмеров (120, 180, 504 и 1000 л). Внутренний объём 120 л и габариты 400×500×600 мм позволяют испытывать компактные изделия: бортовые модули электроники, датчики, приборы, аккумуляторные сборки, образцы материалов, малогабаритные герметичные корпуса. Модель подходит для лабораторий с регулярной серийной загрузкой, где требуется баланс между компактностью установки и достаточным объёмом для размещения стандартных образцов. Внешние габариты 1900×800×1550 мм сохраняют приемлемые размеры для лабораторного помещения, не требуя специального фундамента.