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15 setembro, 2025 619 Visualizações Autor: Cherry Shen

Aplicação de Câmaras de Estabilidade de Umidade e Temperatura em Testes de Tolerância Climática de Materiais e Produtos

Resumo
Nas áreas de pesquisa e desenvolvimento de materiais e testes de qualidade de produtos, o impacto dos ambientes climáticos no desempenho é crucial. Como equipamento essencial para testes, as câmaras de estabilidade de umidade e temperatura podem simular com precisão diversas condições climáticas, como resistência ao calor, resistência ao frio, resistência à seca e resistência à umidade. Por meio de ciclos alternados de temperatura e umidade controláveis, elas definem a adaptabilidade ambiental de materiais e produtos. Este artigo aborda a LISUN GDJS-015B Câmara de Estabilidade de Umidade e Temperatura como objeto de pesquisa, analisando o princípio de funcionamento do equipamento, parâmetros técnicos, processo de teste e casos de aplicação prática. Combinado com dados tabulares, apresenta intuitivamente as capacidades de teste do equipamento, com o objetivo de explicar como este equipamento verifica se o desempenho do produto atende aos requisitos esperados, simulando ambientes climáticos complexos, e fornece uma base científica para a seleção de materiais e o controle de qualidade do produto.

1. Introdução​
Sejam equipamentos industriais, componentes eletrônicos ou bens de consumo diário, todos enfrentam diferenças climáticas em diferentes regiões e estações durante o uso real. Ambientes com altas temperaturas e alta umidade no verão podem levar ao envelhecimento do material e curtos-circuitos no produto, enquanto ambientes com baixas temperaturas e secos no inverno podem causar fragilidade dos componentes e degradação do desempenho. Confiar apenas em testes em ambientes naturais não só leva muito tempo e custa caro, como também dificulta o controle preciso das variáveis, falhando em avaliar quantitativamente o limite de adaptação climática dos produtos.

Câmaras de estabilidade de umidade e temperatura criam um ambiente de simulação climática repetível e rastreável, ajustando artificialmente os parâmetros de temperatura e umidade. Elas podem concluir os testes de tolerância de produtos em climas extremos e alternados em um curto espaço de tempo. Entre elas, LISUN GDJS-015B A Câmara de Estabilidade de Umidade e Temperatura, com sua precisão de controle de temperatura e umidade estável e ampla gama de recursos de ajuste de parâmetros, tornou-se um equipamento de teste comumente utilizado em indústrias como eletrônica, automotiva, plástica e de hardware. Ela fornece suporte fundamental para a verificação completa do desempenho do processo de produtos, desde a pesquisa e desenvolvimento até a produção em massa.

2. Princípio de funcionamento e características técnicas das câmaras de estabilidade de umidade e temperatura
2.1 Princípio de funcionamento
O LISUN GDJS-015B A Câmara de Estabilidade de Umidade e Temperatura realiza a simulação das condições climáticas principalmente por meio do trabalho coordenado do “sistema de refrigeração – sistema de aquecimento – sistema de umidificação – sistema de controle de temperatura e umidade”:
• Controle de Temperatura: O sistema de aquecimento utiliza tubos de aquecimento de aço inoxidável, e a potência de aquecimento é ajustada com precisão através do algoritmo de controle PID (Proporcional-Integral-Derivativo), alcançando uma faixa de temperatura de -20°C a 150°C. O sistema de refrigeração utiliza tecnologia de refrigeração por compressão de dois estágios, combinada com um condensador de alta eficiência, para reduzir rapidamente a temperatura dentro da câmara, atendendo aos requisitos de testes de baixa temperatura.

• Controle de Umidade: O sistema de umidificação gera névoa de água por meio de um atomizador ultrassônico, que é distribuída uniformemente na câmara, combinada com a circulação de ar, permitindo o ajuste da umidade na faixa de 20% UR a 98% UR. A desumidificação é realizada por meio do resfriamento para condensar o vapor de água, e o sistema de aquecimento auxilia no controle da umidade, garantindo que a flutuação da umidade seja estável dentro de ±2% UR.

• Ciclos Alternados: O equipamento suporta programação para definir curvas alternadas de temperatura e umidade. Por exemplo, um teste cíclico de "baixa temperatura (-20°C, 30% UR) → temperatura normal (25°C, 60% UR) → alta temperatura (85°C, 90% UR)" simula as mudanças climáticas dos produtos durante o transporte, armazenamento e uso, e avalia sua estabilidade a longo prazo.

Câmara de umidade de alta e baixa temperatura

Câmara de umidade de alta e baixa temperatura

2.2 Parâmetros técnicos principais de LISUN GDJS-015B
Os parâmetros técnicos do equipamento determinam diretamente sua capacidade de simulação climática. Os parâmetros específicos são mostrados na tabela a seguir. Sua precisão de controle de temperatura e umidade, bem como sua faixa de flutuação, atendem aos requisitos de normas nacionais como a GB/T 2423:

Parâmetros técnicos

Faixa de Índice

Precisão de Controle

Faixa de flutuação

Faixa de temperatura

-20℃~150℃ (Opcional -40℃~150℃)

± 0.5 ℃

± 1 ℃

Faixa de umidade

20% RH ~ 98% RH

± 2% RH

± 3% RH

Taxa de aquecimento

5℃/min (sem carga, -20℃→150℃)

-

≤±1℃/min

Taxa de refrigeração

3℃/min (sem carga, 150℃→-20℃)

-

≤±0.5℃/min

Volume da Câmara de Trabalho

150L

-

-

Sensor de temperatura e umidade

Sensor de umidade capacitivo e resistência de platina PT100 importado

-

-

Método de controle

Tela sensível ao toque de 7 polegadas + programação PLC

-

-

Funções de Proteção

Proteção contra superaquecimento, sobrepressão, falta de água e sobrecarga

-

-

3. Processo de teste baseado em câmaras de estabilidade de umidade e temperatura
Tomando o LISUN GDJS-015B como exemplo, o processo de teste de tolerância climática para componentes eletrônicos (como placas de circuito impresso) pode ser dividido nas quatro etapas a seguir:

3.1 Preparação para o teste
Processamento de amostra: Selecione 3 grupos de placas de circuito impresso (PCB) com a mesma especificação e registre os parâmetros de desempenho iniciais (como resistência de ligação, resistência de isolamento);
Configuração de parâmetros: De acordo com o ambiente de uso esperado do produto (como equipamentos externos em regiões tropicais), defina o programa de teste:
• Ciclo 1 (Alta temperatura e alta umidade): 85℃, 90% UR, duração de 48 horas;
• Ciclo 2 (Baixa temperatura e Seco): -20℃, 30% UR, duração de 24 horas;
• Ciclo 3 (Alternância de temperatura e umidade): -20℃→25℃→85℃ (taxa de aquecimento 5℃/min), com umidade mudando sincronizadamente de 30% UR→60% UR→90% UR, realizando 5 ciclos;
• Inspeção do equipamento: Confirme se o nível de água no tanque de água da câmara de teste e a pressão do sistema de refrigeração estão normais e calibre a precisão dos sensores de temperatura e umidade.

3.2 Testes formais
Fixe as amostras na bandeja da bancada, feche a porta da câmara e inicie o programa. O equipamento ajusta automaticamente a temperatura e a umidade de acordo com a curva definida. Durante o processo de teste, o sistema de monitoramento remoto é utilizado para registrar os dados de temperatura e umidade dentro da câmara e o status da amostra em tempo real, evitando erros causados ​​por intervenção manual.

3.3 Teste de desempenho
Após a conclusão do teste, espere que as amostras retornem à temperatura normal (25°C, 60% UR), depois teste seus principais parâmetros de desempenho e compare-os com os dados iniciais para determinar se atendem aos requisitos:
• A taxa de variação da resistência ≤ 5%;
• Resistência de isolamento ≥ 100MΩ;​
• Sem defeitos de aparência, como descolamento da junta de solda e corrosão do circuito.

3.4 Relatórios de dados
Organize os dados de teste (curvas de temperatura e umidade, tabelas de variação de desempenho) e gere um relatório incluindo "condições de teste – status da amostra – conclusões de desempenho". Se as amostras não atenderem aos padrões, é necessário analisar as causas da falha (como curto-circuito causado pela penetração de umidade) para orientar a melhoria do produto.

vídeo

4. Casos de Aplicação Prática e Análise de Dados
4.1 Caso 1: Ensaio de Envelhecimento Térmico de Materiais Plásticos
Uma empresa de plástico utilizou o LISUN GDJS-015B para testar o material PP (polipropileno) recém-desenvolvido e avaliar as alterações em suas propriedades mecânicas em ambientes de alta temperatura. Os parâmetros e resultados do teste são apresentados na tabela a seguir:

Parâmetros de teste

Definir condições

Desempenho antes do teste

Desempenho após o teste

Taxa de mudança de desempenho

Temperatura:

120℃, com duração de 72 horas

-

-

-

Umidade

60% UR (Simulando temperatura e umidade normais)

-

-

-

Resistência à Tração

-

30MPa

28.2MPa

-6%

Força de impacto

-

5kJ/m²

4.7kJ/m²

-6%

Aparência

-

Sem rachaduras, sem descoloração

Leve amarelecimento, sem rachaduras

-

Conclusão: Após o teste, as taxas de alteração da resistência à tração e à resistência ao impacto do material são ≤ 10%, o que atende aos requisitos de envelhecimento térmico para peças internas automotivas (o padrão da indústria permite uma taxa de alteração de ≤ 15%), e o material pode ser usado para produção em massa.

4.2 Caso 2: Teste de Alternância de Temperatura e Umidade de Sensores Eletrônicos
Um fabricante de sensores conduziu um teste de confiabilidade em sensores de temperatura e umidade, usando o LISUN GDJS-015B para simular o ambiente alternado de “zona fria – zona temperada – zona tropical”. Os resultados dos testes são mostrados na tabela a seguir:

Estágios de teste

Condições de Temperatura e Umidade

Erro de medição do sensor (temperatura)

Erro de medição do sensor (Umidade)

Status funcional

Estado inicial

25 ℃, 60% UR

± 0.2 ℃

± 2% RH

Normal

Estágio de baixa temperatura

-20℃, 30% UR (24h)

± 0.3 ℃

± 3% RH

Normal

Estágio de alta temperatura e alta umidade

85℃, 90% UR (48h)

± 0.2 ℃

± 2.5% RH

Normal

Estágio de ciclo alternado

5 alternâncias (-20℃→85℃)

± 0.3 ℃

± 3% RH

Normal

Conclusão: Durante o teste de ciclo completo, o erro de medição do sensor é sempre controlado dentro da faixa especificada no manual do produto (±0.5℃ para temperatura, ±5%UR para umidade) e sua função é estável, o que pode atender aos requisitos de uso em diferentes regiões climáticas ao redor do mundo.

5. Conclusões e Perspectivas
As câmaras de estabilidade de umidade e temperatura fornecem uma solução padronizada para definição do desempenho do material e verificação da confiabilidade do produto, simulando com precisão condições climáticas complexas. LISUN GDJS-015B Câmaras de Estabilidade de Umidade e Temperatura, com sua ampla faixa de temperatura e umidade, alta precisão de controle e função de ciclo programável, demonstrou vantagens significativas em testes em diversos setores. Ele encurta efetivamente o ciclo de teste e reduz a incerteza dos testes em ambientes naturais.

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