儀器內(nèi)部元件(如電源模塊、芯片、功率放大器)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,若熱量無(wú)法及時(shí)排出,會(huì)導(dǎo)致元件溫度過(guò)高(超過(guò)額定工作溫度),影響儀器性能甚至損壞,儀器機(jī)箱需做好散熱設(shè)計(jì),常見(jiàn)方案:自然散熱(被動(dòng)散熱):適合低發(fā)熱儀器(總功率<50W,如小型傳感器、低壓控制器)。設(shè)計(jì)要點(diǎn):① 機(jī)箱表面開(kāi)設(shè)散熱孔(孔徑 3-5mm,孔間距 10-15mm,避免灰塵進(jìn)入,可搭配防塵網(wǎng));② 內(nèi)部元件布局合理,高發(fā)熱元件(如電源)靠近散熱孔,避免遮擋散熱路徑;③ 機(jī)箱材質(zhì)選用導(dǎo)熱性好的鋁合金,通過(guò)箱體自身散熱(如鋁合金機(jī)箱比塑料機(jī)箱散熱效率高 30%)。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)噪音、無(wú)功耗、成本低;缺點(diǎn)是散熱效率低,不適合高發(fā)熱儀器。儀器機(jī)箱內(nèi)部空間優(yōu)化,便于維護(hù)。水冷儀器機(jī)箱打樣
虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)設(shè)備中的儀器機(jī)箱,要注重設(shè)備的便攜性和散熱性能。由于 VR 和 AR 設(shè)備通常需要長(zhǎng)時(shí)間佩戴使用,機(jī)箱采用輕量化材料,如鋁合金或度塑料,以減輕設(shè)備整體重量,提高佩戴舒適度。同時(shí),這些設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中,處理器等部件會(huì)產(chǎn)生大量熱量,機(jī)箱通過(guò)采用高效的散熱鰭片和小型散熱風(fēng)扇,結(jié)合合理的風(fēng)道設(shè)計(jì),能快速將熱量散發(fā)出去,避免設(shè)備因過(guò)熱而性能下降或出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象,為用戶提供流暢的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。黑龍江通用儀器機(jī)箱散熱材質(zhì)導(dǎo)熱性好,提升散熱效率。
儀器機(jī)箱的散熱功能是保證儀器正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。儀器在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,如果不能及時(shí)散發(fā)出去,會(huì)導(dǎo)致儀器內(nèi)部溫度過(guò)高,從而影響儀器的性能和壽命。為了實(shí)現(xiàn)良好的散熱效果,儀器機(jī)箱通常會(huì)采用多種散熱方式。例如,在機(jī)箱上設(shè)計(jì)散熱孔,通過(guò)空氣的自然對(duì)流來(lái)帶走熱量。散熱孔的大小、數(shù)量和分布位置都需要經(jīng)過(guò)精心計(jì)算和設(shè)計(jì),以確保散熱效果的比較大化。同時(shí),還可以在機(jī)箱內(nèi)安裝散熱風(fēng)扇,通過(guò)強(qiáng)制風(fēng)冷的方式加速空氣流動(dòng),提高散熱效率。對(duì)于一些發(fā)熱量較大的儀器,還可能會(huì)采用散熱鰭片、熱管等散熱元件,將熱量快速傳導(dǎo)并散發(fā)出去。在設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)時(shí),要綜合考慮儀器的發(fā)熱量、使用環(huán)境等因素,確保機(jī)箱能夠?yàn)閮x器提供穩(wěn)定的散熱環(huán)境。
在航空航天領(lǐng)域,儀器機(jī)箱面臨著更為極端的挑戰(zhàn)。航天器在發(fā)射升空過(guò)程中,要承受劇烈的震動(dòng)、高過(guò)載以及復(fù)雜的空間輻射環(huán)境。因此,航空航天用儀器機(jī)箱需要選用度、輕量化的材料,如鈦合金或高性能碳纖維復(fù)合材料。這些材料不僅能減輕航天器的整體重量,提高發(fā)射效率,還具備出色的機(jī)械強(qiáng)度,可抵御發(fā)射時(shí)的巨大沖擊力。同時(shí),機(jī)箱要具備的電磁屏蔽與抗輻射性能,防止空間輻射干擾內(nèi)部?jī)x器儀表,確保航天器在太空環(huán)境下各類儀器的穩(wěn)定運(yùn)行,保障航天任務(wù)的順利進(jìn)行。儀器機(jī)箱的內(nèi)部加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu),提升整體抗壓能力。
智能家居控制系統(tǒng)中的儀器機(jī)箱,在外觀設(shè)計(jì)上要與家居環(huán)境相融合。這類機(jī)箱通常采用簡(jiǎn)約、美觀的造型,材質(zhì)上可能選用塑料或鋁合金,表面經(jīng)過(guò)精細(xì)處理,如磨砂、烤漆等,使其質(zhì)感更柔和。在功能方面,機(jī)箱要具備良好的無(wú)線信號(hào)傳輸性能,避免對(duì)智能家居設(shè)備的信號(hào)產(chǎn)生干擾。同時(shí),由于智能家居系統(tǒng)可能 24 小時(shí)不間斷運(yùn)行,機(jī)箱的散熱設(shè)計(jì)也要合理,以保證內(nèi)部電子元件的穩(wěn)定工作,為用戶提供舒適、便捷的智能家居體驗(yàn)。教育領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器機(jī)箱,要注重操作的便捷性與安全性。以物理實(shí)驗(yàn)中的示波器機(jī)箱為例,機(jī)箱的面板設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)潔明了,各種控制按鈕和接口標(biāo)識(shí)清晰,方便學(xué)生操作。同時(shí),機(jī)箱要具備完善的接地保護(hù)和漏電防護(hù)措施,防止學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觸電。此外,為了滿足不同教學(xué)場(chǎng)景的需求,機(jī)箱還可以設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu),方便教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更換不同的功能模塊,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。儀器機(jī)箱內(nèi)部的減震裝置,減少震動(dòng)對(duì)精密元件的影響。重慶實(shí)驗(yàn)室儀器機(jī)箱
散熱系統(tǒng)易于維護(hù),降低維護(hù)成本。水冷儀器機(jī)箱打樣
儀器機(jī)箱材質(zhì)主要有鋁合金、冷軋鋼板、塑料三種,特性差異,需根據(jù)使用場(chǎng)景與需求選擇:鋁合金材質(zhì):優(yōu)勢(shì)是重量輕(密度 2.7g/cm3,比鋼板輕 40%),便攜性強(qiáng),適合便攜式儀器(如戶外水質(zhì)檢測(cè)儀機(jī)箱);耐腐蝕性能好(表面可做陽(yáng)極氧化處理,耐鹽霧測(cè)試達(dá) 500 小時(shí)以上),適合潮濕或戶外環(huán)境;導(dǎo)熱性優(yōu)(導(dǎo)熱系數(shù) 202W/(m?K)),配合散熱孔可快速導(dǎo)出內(nèi)部熱量,適合高發(fā)熱儀器(如功率放大器)。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低于鋼板(抗拉強(qiáng)度約 300MPa),抗沖擊能力較弱,成本較高(約為冷軋鋼板的 1.5 倍)。水冷儀器機(jī)箱打樣