多环境复合试验舱旨在模拟和再现各种极端环境条件，以评估和验证产品在这些条件下的性能、可靠性和耐久性。这种试验舱能够精确控制温度、湿度、光照、风速、降水、振动等多种环境因素，确保测试对象在实际使用中的安全性和稳定性。
多环境复合试验舱是一种能同时或依次复现温度、湿度、气压、氧浓度、风速、降雨、盐雾、沙尘、光照等多种环境因子的集成化设备，核心是将分散的单因素环境模拟整合为“一键切换、多因子耦合”的测试场景，让原本需要在不同实验室完成的试验，能在同一舱体内高效完成。它既解决了跨设备转运的样本一致性难题，又能模拟现实中“多因素叠加”的复杂环境（比如高原雨季的低温低氧+降雨、沙漠夏季的高温低湿+强风+沙尘），因此成为航空航天、汽车军工、『新能源』、材料科学、生命科学等领域的“环境试验中枢”。
传统环境试验多是“单因子孤立测试”（比如单独测高温、单独测低氧），但实际场景中环境因素往往相互影响——比如高原地区的“低压低氧+低温+强『紫外线』”会共同加速材料老化，电动汽车的“高温高湿+强风+盐雾”会加剧电池包腐蚀。多环境复合试验舱的价值，就是用多因子同步/顺序控制技术，把“实验室里的理想环境”变成“现实中的复杂环境”，让试验结果更贴近真实应用场景，减少“实验室合格、现场失效”的问题。
核心特点
▪ 多应力耦合：可组合 2~5 种环境因素（如“高温+高湿+低气压+盐雾”）
▪ 动态剖面模拟：按实际使用轨迹编程（如飞机起飞→巡航→降落环境变化）
▪ 高逼真度：更贴近野外/战场/高原/海洋等真实服役环境
▪ 加速失效暴露：多应力协同作用可显著加快潜在缺陷显现
主要功能
▪ 环境模拟：可复现高温、低温、高湿、低湿、盐雾、淋雨、紫外辐射☢️等复合气候条件。
▪ 参数控制：精确调节温度、湿度、盐雾沉降量、淋雨强度等参数，并实时监测数据。
▪ 应用场景：适用于混凝土/钢结构耐久性研究、汽车零部件测试、电子设备环境适应性验证等。
技术特点
▪ 定制化设计：支持根据需求调整舱体尺寸和模拟参数。
▪ 安全可靠：配备多重保护措施，确保试验过程稳定。
▪ 标准合规：符合GB/T 4208-2017等国家标准。
关键复合环境模块与组合
最常见的复合模式是围绕一个核心环境（如温度湿度）叠加其他动态应力：
1. 气候环境 + 力学环境（最常见且重要）
▪ 温湿度+三轴六自由度振动/冲击：模拟产品在运输、使用中经历的气候与机械应力。例如，汽车电子在颠簸路面上同时经历高温高湿。
jrhz.info▪ 快速温变+振动：模拟航天器发射时剧烈的温度变化与振动耦合。
▪ 温度+离心加速度：模拟飞行器机动时产生的过载与温度场变化。
2. 气候环境 + 低压/真空环境
▪ 温湿度+低压（高度模拟）：模拟高原、高空设备的工作环境。
▪ 高温/低温+真空（热真空）：航天领域标配，用于测试航天器部件在太空极端温度和高真空下的性能。
▪ 温度+低压+太阳辐射☢️：模拟近地空间或火星表面的综合环境。
3. 气候环境 + 腐蚀/特殊气氛环境
▪ 温湿度+盐雾/二氧化硫/臭氧：加速材料的老化、腐蚀测试（如汽车、桥梁涂层）。
▪ 温湿度+沙尘/降水：模拟沙漠、热带雨林等特殊气候。
4. 超复杂复合（顶级科研与航天应用）
▪ 热真空+紫外/粒子辐射☢️+充电效应：完整模拟卫星在轨的空间环境综合效应。
▪ 低压低氧+温湿度+运动负荷：用于模拟高原特定区域（如寒冷、潮湿的高山）对人体生理的极限挑战。
多环境复合试验舱的设备组成
一、主舱体系统
1. 压力/密封舱体
•材质：304/316 不锈钢（耐腐蚀、高强度）
•结构：圆筒形或方形压力容器（若含低气压功能），设计压力范围 -90 kPa ~ +10 kPa 表压
•密封：双道氟橡胶或金属密封，满足反复压力循环要求
•观察窗：多层防爆玻璃（带电加热防雾）
2. 舱门与穿舱接口
•快开式人孔门（带机械/电气联锁）
•多功能穿舱板：集成电源、信号、气液、光纤等穿透接口（IP67 或更高防护）
二、温湿控制系统
3. 制冷系统
•复叠式压缩机（可达 -70°C）或液氮辅助（超低温）
•蒸发器 + 风道设计（确保气流均匀）
4. 加热系统
•PTC 电加热器或翅片式加热管（最高 +180°C）
•功率分区控制，避免局部过热
5. 加湿与除湿
•加湿：电极式/红外蒸汽发生器（响应快、无污染）
•除湿：冷冻除湿（+5°C 以上）或转轮除湿（低湿需求）
•湿度传感器：高精度电容式（±1.5% RH）
三、低气压（高空）模拟系统
6. 真空系统
•罗茨泵 + 旋片泵组合（抽速 200~2000 m³/h）
•真空缓冲罐、过滤器、止回阀
7. 压力控制单元
•精密比例调压阀 + 电动蝶阀
•绝压传感器（0~120 kPa，精度 ±0.1% FS）
•压力控制精度：±0.2 kPa
四、腐蚀与降水模拟系统
8. 盐雾系统
•盐水储罐（耐腐蚀 PP/PE）
•喷雾塔/喷嘴阵列（符合 ASTM B117 / ISO 9227）
•盐雾沉降量调节（1.0~2.0 mL/80cm²·h）
•废气处理：碱液喷淋塔（中和 HCl 气体）
9. 淋雨/冻雨系统（可选）
•高压水泵 + 可调喷嘴（降雨强度 1~200 mm/h）
•水温控制（0~80°C，支持冻雨模拟）
•水回收与过滤装置（循环使用）
五、光照与辐射☢️模拟系统（可选）
10. 氙灯或 UV 光源
•氙弧灯（模拟全光谱太阳辐射☢️）或 UV-B/UV-A 灯管
•辐照度闭环控制（W/m²）
•黑板温度监测（BPT）
•自动校准与寿命管理
六、气体与气氛控制系统（可选）
11. 高低氧/特殊气体调配
•O₂、N₂、CO₂ 气源 + 质量流量控制器（MFC）
•氧浓度分析仪（顺磁式，0~100%，±0.1%）
•用于模拟高原低氧或富氧环境
七、测控与数据采集系统
12. 中央控制系统
•工控机 + 『触摸屏』 HMI
•PLC（如西门子 S7-1200/1500）或 NI PXI 平台
•支持复杂程序：如“先 85°C/85%RH 保持 24h → 抽真空至 54kPa → 喷盐雾 2h”
13. 多通道数据采集
•环境参数：T、RH、P、O₂%、盐雾沉降率、辐照度
•被试品参数：电压、电流、振动、表面温度等
•通信接口：RS485、CAN、Ethernet、USB
14. 视频监控
•舱内高清摄像头（耐温湿、防腐蚀）
•支持实时观察样品状态（如起泡、结冰、锈蚀）
八、安全与辅助系统
15. 多重安全联锁
•超温/超压/高氧（>23.5%）自动切断并报警
•舱门运行联锁（运行中无法开启）
•紧急停机按钮（E-Stop）
16. 废气/废液处理
•盐雾废气经碱液中和后排放
•淋雨水过滤回用或合规排放
17. 接地与防爆
•整体防静电接地
•高氧区域采用防爆电器（Ex d IIB T4）
九、可选扩展模块
•底部振动台接口：实现“温湿+低气压+振动”三综合（需定制隔振设计）
•霉菌喷雾系统：用于湿热+生物腐蚀复合试验
•沙尘注入系统：模拟沙漠环境（需独立风沙发生器）
多环境复合试验舱的建设方案与实施步骤
一、建设目标与需求定义（前期规划）
1. 明确应用方向
•被试对象：电子设备？整车部件？电池包？人体？
•核心环境组合（示例）：
•高温高湿 + 低气压（高原『新能源』车）
•盐雾 + 湿热 + 温度冲击（舰载设备）
•淋雨 + 冻雨 + 低温（航空传感器）
•UV + 湿热 + 盐雾（光伏组件）
2. 确定关键参数指标
•温度：-70°C ~ +180°C
•湿度：10% ~ 98% RH
•气压：10 kPa ~ 101.3 kPa
•盐雾沉降率：1.0~2.0 mL/80cm²·h
•淋雨强度：1~200 mm/h
•光照辐照度：300~1200 W/m²（氙灯）
•舱体容积：1 m³（部件）~ 20 m³（整机）
3. 合规性要求
•压力容器：符合《TSG 21-2016 固定式压力容器安全技术监察规程》
•电气安全：GB 4793.1、IEC 61010
•环保排放：盐雾废气需中和处理（pH 6~9 排放）
•行业标准：GJB 150A、GB/T 2423、ISO 16750、SAE J2334 等
二、总体建设方案
1. 系统架构设计[主实验舱]
├─ 温湿系统（制冷/加热/加湿/除湿）
├─ 低气压系统（真空泵+调压）
├─ 腐蚀系统（盐雾/淋雨/冻雨）
├─ 光照系统（可选）
├─ 气体调配（高低氧，可选）
├─ 测控平台（PLC+工控机）
└─ 安全联锁与应急系统
2. 场地与基建要求
•房间面积：≥ 40 m²（含设备间、操作间、排风井）
•层高：≥ 4.0 m（便于大型舱体吊装）
•地面承重：≥ 3 t/m²（含真空泵、冷水机组等重型设备）
•电力：380 V / 50~150 kW（视规模），建议双回路供电
•冷却水：循环冷却水系统（用于压缩机、真空泵）
•排风系统：独立防腐排风管道（盐雾、高湿废气专用）
•消防：禁油区域（若含高氧），配备气体灭火或喷淋
三、分阶段建设步骤
▶ 第一阶段：可行性研究与方案设计（1~2个月）
1. 用户需求调研
•与研发、质量、测试部门确认典型试验剖面
2. 技术路线比选
•自研 vs 外购集成？是否需振动复合？
3. 编制《技术规格书》（TRS）
•明确性能指标、接口要求、安全等级
4. 初步布局与预算估算
▶ 第二阶段：详细工程设计（2~3个月）
1. 主舱体结构设计
•委托具备压力容器设计资质（A1/A2类）单位出图
•进行强度、疲劳、密封性仿真（ANSYS/COMSOL）
2. 子系统选型与接口定义
•制冷机组、真空泵、MFC等
3. 安全逻辑设计
•联锁规则：如“盐雾运行时禁止开门”、“O₂>23.5%自动切断气源”
4. 控制系统架构设计
•PLC 型号、HMI 界面、数据采集协议（Modbus/TCP、CAN）
▶ 第三阶段：设备制造与现场施工（4~8个月）
1. 主舱体制造与检测
•在持证压力容器厂焊接 → 无损探伤（RT/UT） → 水压试验（1.25倍工作压力）
2. 基建施工同步进行
•地基浇筑、电力桥架、冷却水管、排风管道安装
3. 设备进场与组装
•舱体吊装就位 → 子系统安装（温湿、真空、盐雾等）
•所有穿舱管路/线缆通过高压密封接头
4. 防腐与接地处理
•盐雾区所有金属件采用 316L 不锈钢或喷涂防腐涂层
•整体接地电阻 <4 Ω
▶ 第四阶段：系统集成与调试（2~3个月）
1. 单系统调试
•温湿：验证 -70°C ~ +180°C 控制精度
•低气压：抽至 10 kPa 并稳定保持
•盐雾：校准沉降率与 pH 值
2. 多环境耦合调试
•示例程序：“85°C/85%RH 保持 24h → 降温至 -40°C（2h）→ 抽真空至 54kPa → 喷盐雾 2h”
•验证各系统无干扰、环境均匀性达标
3. 安全功能验证
•人为触发高氧、超压、漏电等 → 检查联锁响应
4. 第三方检测与认证（如需要）
•压力容器使用登记
•环保验收（废气排放检测）
▶ 第五阶段：验收与运行（1个月）
1. 编制操作与维护规程（SOP）
•含日常点检、应急处置、校准周期
2. 人员培训
•操作员、安全员、维护『工程师』分岗培训
3. 正式验收测试
•执行 3~5 个典型用户试验剖面，出具验证报告
4. 投入试运行 → 正式使用
四、关键风险与应对措施
•子系统相互干扰：盐雾腐蚀制冷管 → 采用隔离风道或防腐材料
•环境均匀性差：CFD 优化气流组织，增加循环风机
•高氧燃爆风险：严格禁油、防静电、氧浓度实时监控+自动排风
•废气不达标：配置碱液喷淋塔 + pH 在线监测
•压力容器监管不合规：从设计阶段即引入特检院监检
主要应用领域
1. 航空航天：
▪ 卫星与航天器：热真空试验（TVAC）是必须项，常复合太阳辐射☢️（紫外、红外）。
▪ 航空设备：机载设备需进行高度-温度-湿度-振动综合试验。
2. 国防与武器装备：
▪ 测试装备在沙漠、寒区、海洋、高原等全地域环境的适应性与可靠性。
3. 汽车工业：
▪ 『新能源』汽车：对电池包、电驱系统进行温湿度循环+振动+低气压（模拟高原）的复合测试。
▪ 整车测试：在大型气候风洞中集成日照、降雨、路面模拟（转鼓）等。
4. 高端电子与通信：
▪ 5G/6G基站设备、光器件等在温度循环+湿热+振动下的长期可靠性测试（HALT/HASS）。
5. 材料科学与基础研究：
▪ 研究新材料在应力+腐蚀+热等多场耦合下的失效机理。
6. 生命科学与医学：
▪ 如前所述，研究低压、低氧、低温、高辐射☢️等极端环境对生物体的复合影响。
代表标准参考
•GB/T 2423 系列：电工电子产品环境试验
•GJB 150A-2009：军用装备实验室环境试验方法
•ISO 16750-4：道路车辆电气电子环境（含温湿+低气压）
•SAE J2334：汽车交变腐蚀（可扩展为复合舱）
•IEC 60068-2-XX：国际环境试验标准
多环境复合试验舱是现代高端制造业和前沿科学研究不可或缺的“终极测试场”。它将过去需要在不同地点、不同时间进行的多项测试集成于一体，不仅能更真实地模拟产品实际使用环境、大幅缩短研发周期，更能揭示单一环境测试无法发现的致命缺陷和耦合失效模式，是提升产品可靠性、探索科学未知的关键利器。其技术水平直接反映了一个国家在高端装备、航空航天等领域的研发能力。
北京易盛泰和可以根据用户需求提供多环境复合试验舱的研发建造服务，该舱是一种高度集成的先进环境模拟设备，能够在同一舱体内按程序或同步施加多种环境应力（如温度、湿度、低气压、盐雾、淋雨、光照、振动等），用于评估产品在复杂、严酷、接近真实使用场景下的可靠性、耐久性与适应性。
关于易盛：
北京易盛泰和科技有限公司，是一家致力于环境模拟实验室设计、研发和建造的高新技术企业。项目遍布全国各大军工院所、各重点科研行业，与南航建立了产学研基地、与北航建立了紧密的合作机制，为多家科研院所设计和建造了各类环境模拟试验室，易盛泰和以环境模拟行业多领域应用的专业性综合实力，确立了在国内环境模拟行业的领先地位。
