隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，各國對可進行高低溫循環(huán)沖擊的試驗設(shè)備需求量逐年擴大，而且不同國家、不同行業(yè)對冷熱沖擊試驗箱的使用環(huán)境和使用要求又各不相同，為了滿足客戶需求，提高市場競爭力，國外、國內(nèi)的開發(fā)單位對冷熱沖擊試驗箱研制和改進都在不停的進行中，但是開發(fā)水平和發(fā)展方向各有不同。
    國外概況：美國、德國、日本的研制工作起步較早，開發(fā)和生產(chǎn)的技術(shù)水平比較高，美國通用設(shè)備公司、日本愛斯派克公司、意大利ACS公司、德國和法國的部分企業(yè)，在制冷方式、沖擊方式、制冷劑的選擇等方面做了大量工作，已完成了產(chǎn)品的多樣化、系列化。
    國內(nèi)概況：雖然國內(nèi)在這方面起步比較晚，但是也已有一些科研機構(gòu)、大學、企業(yè)作了大量的工作，并取得了較大進步，生產(chǎn)出了能夠滿足溫度沖擊試驗要求的機組，如：北京航空航天大學對高低溫液壓試驗臺的研制6l;中電集團第16研究所基于高低溫實驗箱的技術(shù)基礎(chǔ)對此種沖擊實驗箱產(chǎn)品的開發(fā)：東莞瑞凱環(huán)境檢測儀器有限公司生產(chǎn)的氣壓傳動溫度沖擊試驗箱；還有臺灣的部分企業(yè)等。但以國內(nèi)現(xiàn)有的試驗箱產(chǎn)品與國外大公司的系列產(chǎn)品相比，機組在溫度控制精度、自動化程度、運行的穩(wěn)定性等方面還有一定的差距。

    冷熱沖擊試驗箱研究的主要方向：

    1、制冷方式

    在制冷技術(shù)中，制取 -20℃ ～ -80℃溫度時，常采用兩級壓縮制冷和復疊式制冷兩種方式。兩級壓縮制冷中間壓力控制相對復雜，要求工質(zhì)的蒸發(fā)壓力低冷凝溫度較高，工質(zhì)的選擇范圍窄且多數(shù)達不到環(huán)保要求，所以兩級壓縮制冷在沖擊試驗設(shè)備上多不被采用。復疊式制冷可以在夏天工況實現(xiàn)-80℃低溫，不但可以解決壓縮機壓比過高問題，而且可以找到滿足環(huán)保要求的制冷劑，所以此種制冷方式被廣泛采用。在復疊式制冷中，根據(jù)制冷系統(tǒng)使用的壓縮機數(shù)量和制冷劑的循環(huán)方式，又可以分為二元復疊制冷和自然復疊制冷。二元復疊制冷是將兩個分別使用高、低溫制冷劑的獨立系統(tǒng)復疊在一起，將低溫環(huán)境的熱量逐步的釋放給冷卻介質(zhì)，完成制冷。自然復疊制冷采用混合工質(zhì)，在一個系統(tǒng)內(nèi)利用分凝原理將制冷劑分離，并使它們進入各自的蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷，間接實現(xiàn)復疊。該制冷循環(huán)只使用一臺壓縮機，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制大為簡化，將是冷熱沖擊試驗箱的一個重要發(fā)展方向。

    2、沖擊方式

    國外主要以氣壓傳動、氣流和箱體移動等沖擊方式為主。由于氣壓傳動式?jīng)_擊試驗箱所需配套設(shè)備多數(shù)為標準件，零部件選擇方便，這種沖擊方式試驗設(shè)備被廣泛采用，技術(shù)比較成熟。此類氣壓傳動式?jīng)_擊試驗箱通過機組的加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，分別產(chǎn)生一個高溫環(huán)境（+70℃～+ 150℃）和一個低溫環(huán)境（-25℃～-65℃），根據(jù)溫度沖擊試驗的相關(guān)要求，將被測元件放入指定溫室的載物籃內(nèi)，待兩溫室達到預設(shè)溫度且穩(wěn)定時，通過氣壓傳動機構(gòu)牽動載物籃，實現(xiàn)籃內(nèi)被測元件（如：電子器件）在高低溫室間的移動。移動過程中高低溫室相通，被測元件也由高溫或低溫狀態(tài)進入另一溫室，所以會有大量冷熱負荷帶入，機組要通過制冷系統(tǒng)或加熱系統(tǒng)迅速恢復到各溫室預定溫度。當被測元件所在溫室溫度長時間保持穩(wěn)定后，再經(jīng)過傳動機構(gòu)將載物籃反向牽動，把被測元件帶回原溫室，同樣須迅速恢復到預定溫度，當溫度再次長時間穩(wěn)定后，再重復上述操作，完成多次溫度循環(huán)沖擊試驗。工作原理如下圖所示。

圖1-1氣壓傳動式?jīng)_擊試驗箱工作原理圖

    氣流式?jīng)_擊試驗箱溫度沖擊原理與氣壓傳動式?jīng)_擊試驗箱類似，但其結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，靠交換改變進入試驗箱內(nèi)的冷熱氣流，來實現(xiàn)對元件的冷熱沖擊。元件在箱體內(nèi)無需移動，運動部件少，機構(gòu)簡單可靠性高，而且可以承載更多試驗元件，提高了空間利用率和試驗效率。這種沖擊方式出現(xiàn)較晚，機構(gòu)整體布置和配套設(shè)備都要重新設(shè)計，與以往的冷熱沖擊試驗箱有較大區(qū)別。而此類試驗箱又分為可移動式、不可移動式兩種。
    箱體移動式?jīng)_擊試驗箱應用于大負荷沖擊試驗場所，被測物多為運行狀態(tài)的整體設(shè)備。此類試驗箱靠液壓傳動或電機傳動實現(xiàn)箱體的移動，機組體積龐大。

    3、箱體布置方式

    冷熱沖擊試驗箱分為兩箱體形式和三箱體形式，箱體布置方式又分為水平布置和垂直布置兩種。氣壓傳動式?jīng)_擊試驗箱箱體分為兩箱式和三箱式，布置方式全部是垂直布置;氣流式?jīng)_擊試驗箱全部是三箱式，箱體布置方式為垂直布置和水平L型布置。箱體移動式?jīng)_擊試驗箱箱體，分為兩箱式和三箱式，布置方式全部是水平一字型布置。箱體具體布置情況如下圖所示。

    4、制冷工質(zhì)選擇

    根據(jù)1987年蒙特利爾協(xié)定，歐美等發(fā)達國家已全面禁止R12、R13、R22等制冷劑的使用，在歐美地區(qū)使用的沖擊試驗箱制冷系統(tǒng)高溫級制冷劑多為R404a， 低溫級制冷劑為R23;而在發(fā)展中國家，對R22的使用尚未到禁止期限，所以出口到發(fā)展中國家的沖擊試驗箱制冷系統(tǒng)高溫級制冷劑為R22 （少數(shù)為R404a），低溫級制冷劑為R23。

    5、控制方式

    目前，市場上使用的冷熱沖擊試驗箱基本上實現(xiàn)了智能化、程序化、可視化，但是為了滿足客戶更高的要求，各開發(fā)單位又在數(shù)字化等方面：做了大量工作，提高設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息通信能力，通過計算機實現(xiàn)對試驗箱的遠程控制。