环境条件是影响冷热冲击试验设备质量和可靠性的关键因素。对于在空气温度变化迅速的环境中使用的冷热冲击试验设备，环境的影响是必须考虑的因素。这种环境会给设冷热冲击试验备带来各种典型的环境影响，如零部件变形或断裂、绝缘保护失效、运动部件的夹紧或松弛、电气和电子元件的变化、快速凝结或结霜引起的电子或机械故障。冷热冲击试验设备能否在环境下正常工作，直接反映了试验设备对这种环境的适应性。
根据相关的温度冲击试验标准，对可能部署在空气温度快速变化环境中的冷热冲击试验设备进行温度冲击试验。试验设备必须有能力在更换试样后5分钟内重新稳定试验条件。试验转换时间为1min，试样周围空气使用不超过1.7 m/s。
如何搭建冷热冲击试验设备?试验设备采用什么测试模式?试验设备采用什么样的冷却方法?如何确定试验设备的制冷量和制热量，是试验设备工作前要解决的主要问题。
1.试验方案的确定
冷热冲击试验设备的结构通常有三种:单箱式、垂直升降式和卧式两箱式。与上述三种形式相比，单箱式制冷制热能力大，可行性差，实际应用比较少;垂直升降式通过内部升降的转换，避免了外部环境的影响。但由于升降装置本身是热负载，会消耗冷量或热量，故此方法一般适用于小型试验箱。对于中、大型试验箱，由于起重装置太重，这种方法不适用;卧式两箱式通过两箱之间的相互转换，减少了箱的负荷，从而减少了设备的制冷量和发热量��但是需要水平移动装置，会受到外部环境的影响。因此，测试方法的选择应根据具体情况进行分析。对于小型设备，垂直升降方式可节省一室，可节省成本;对于中大型试验设备，只要方案合理可行，能够满足国家标准的要求，卧式两箱试验方案是较好的选择。
2.设备组成及结构
2.1设备组成
冷热冲击试验设备由低温箱、高温箱、制冷系统、加热系统、控制系统等设备组成。低温箱为温度冲击试验提供低温平台，也可独立进行低温试验;高温箱为温度冲击试验提供高温平台，也可进行高温试验;所述制冷系统为所述低温箱提供低温环境;加热系统为高温箱提供高温环境;控制系统完成对设备和试验过程的控制和测量。
2.2设备结构
为了满足温度冲击试验的要求，需要对腔体结构和气流方式进行精心设计。低温箱的结构应满足设备从常温到所需的低温和温度冲击过程中快速冷却的要求，保证箱内气流和温度的均匀性;高温箱的结构应满足设备在温度冲击过程中从常温加热到所需的高温和方便快速加热的要求，并保证箱内气流和温度的均匀性。
配风方式是设备设计中的一个重要环节。常用的送风方式有上侧送风下侧回风和全孔顶送风下侧回风。由于整体孔板送风方式具有气流快速混合好、气流均匀平行扩散、温差和风速衰减快等优点，使得工作区内的温度和风速分布更加均匀。因此低温箱和高温箱的空气循环方式均采用全孔板送风下侧回风方式。空气循环过程是:风扇吸入箱内的气流与制冷系统产生的冷空气或加热系统产生的热风混合，然后沿循环风道进入稳压层，使气流均匀加压，然后送入箱内。低温箱和高温箱采用钢框架围护结构，设有保温层。在离顶壁一定高度处安装全尺寸孔板。全尺寸孔板和顶壁形成稳定的压力层。所述腔室的前端为闸板，腔室的后端设有循环风道和循环风扇。
3.制冷和加热过程的确定
目前低温箱的制冷方式通常是蒸汽压缩机制冷或空气制冷。空气制冷与蒸汽压缩机制冷相比具有以下优点:低温制冷系数高，易于获得较低的温度，温度调节范围广;对设备泄漏不敏感。漏风量小，对制冷性能影响小，制冷性能相对稳定;制冷剂为空气，对环境无任何危害:运行可靠，操作简单，维护方便，运行成本低。对于大型冷热冲击试验设备，要求温度变化速度快，风冷是较好的选择。
正压增压制冷方式采用涡轮膨胀机进行二次压缩。提高涡轮的膨胀比，增加涡轮温降，提高冷却能力。由于正压升压制冷方式具有制冷系数高、调节性能好、制冷性能稳定、启停和调节过程稳定、安装功率少、运行能耗少、设备投资少等优点，系统采用正压升压制冷系统。空气制冷系统分为气源和制冷两部分。气源部分包括空压机组、后冷却器、干燥塔、水分离器等;制冷部分包括涡轮机组、冷却器、水冷却器、过滤器等。高温箱采用电加热器加热;采用可控硅调节器对电加热器进行调节和控制，实现加热量的无级调节。
4.结论
通过风冷方式和吊篮式移动装置，实现了5min内温度快速恢复和两箱间1min内试件快速移动的指标要求。采用两箱式方案，降低了设备的制冷量和发热量。两箱式冷热冲击试验设备的研制成功，对同类大中型冷热冲击试验设备的研制和温度冲击试验具有一定的参考意义。
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