原理：依托液氮自然揮發(fā)維持低溫環(huán)境 —— 將液氮注入絕熱內(nèi)膽后，液氮吸收周圍熱量汽化，內(nèi)膽內(nèi)溫度穩(wěn)定在 - 196℃左右（液氮沸點(diǎn)），通過調(diào)節(jié)內(nèi)膽開口大小或保溫層厚度，微調(diào)溫度波動范圍（通常 ±3℃）。

核心結(jié)構(gòu)：以真空絕熱內(nèi)膽為核心（夾層真空度≤1Pa，減少冷量損失），搭配磁翻板液位計(jì)（實(shí)時(shí)監(jiān)控液氮余量）、安全閥（防止汽化超壓），無復(fù)雜電氣控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單可靠。

適用場景：短期（≤24h）、低精度（溫度波動≤±3℃）試驗(yàn)，如小型閥門的密封性初測、普通金屬材料的低溫韌性試驗(yàn)，成本僅為主動式設(shè)備的 1/3~1/2。

原理：融合 “液氮相變 + 機(jī)械制冷 + PID 閉環(huán)控制"—— 通過溫度傳感器實(shí)時(shí)采集內(nèi)膽溫度，若溫度高于目標(biāo)值（如 - 196℃），控制系統(tǒng)自動補(bǔ)注液氮；若溫度低于目標(biāo)值（如特殊試驗(yàn)需 - 180℃），啟動制冷機(jī)組（多采用渦旋式壓縮機(jī)，冷媒為 R23）釋放熱量，精準(zhǔn)將溫度穩(wěn)定在設(shè)定值，波動范圍可控制在 ±0.5℃內(nèi)。

核心結(jié)構(gòu)：在被動式基礎(chǔ)上增加三大模塊 ——①制冷機(jī)組（含冷凝器、蒸發(fā)器，耐低溫部件采用 316L 不銹鋼）；②PID 控制器（支持觸控操作，可存儲 10 組試驗(yàn)曲線）；③自動補(bǔ)液系統(tǒng)（含液氮儲罐、電磁閥，實(shí)現(xiàn)無人值守補(bǔ)液）。

適用場景：長期（≥72h）、高精度（溫度波動≤±1℃）試驗(yàn)，如航空發(fā)動機(jī)閥門的耐久性測試、半導(dǎo)體芯片的低溫性能考核，能滿足 GB/T 24925-2010、API 602-2022 等嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。

溫度穩(wěn)定：將閥門浸入內(nèi)膽液氮中，維持 24h 內(nèi)溫度波動≤±1℃，避免因溫度波動導(dǎo)致密封面變形，影響泄漏量檢測（泄漏量需≤0.1mL/min）；

適配性：內(nèi)膽深度≥閥門高度 + 150mm，底部承重≥閥門重量 2 倍（如 20kg 閥門需承重≥40kg），防止閥門壓迫內(nèi)膽變形；

便捷操作：頂部開口帶可開啟保溫蓋，試驗(yàn)時(shí)無需排空液氮即可取出閥門，減少冷量損失與操作時(shí)間。

寬溫域調(diào)節(jié)：通過 PID 控制將溫度從 - 196℃精準(zhǔn)調(diào)節(jié)至 - 253℃（需搭配專用深冷機(jī)組），滿足不同材料的試驗(yàn)需求；

均勻性控制：內(nèi)膽內(nèi)安裝 3 組溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控不同區(qū)域溫度，確保材料試樣各部位溫差≤±1℃，避免測試數(shù)據(jù)偏差；

安全冗余：配備雙安全閥（主備切換）與應(yīng)急排風(fēng)系統(tǒng)，防止航天器部件試驗(yàn)時(shí)因液氮泄漏引發(fā)安全事故。

快速降溫能力：從常溫降至 - 196℃時(shí)間≤30min（避免元件因降溫緩慢產(chǎn)生熱應(yīng)力）；

無冷凝設(shè)計(jì)：內(nèi)膽采用防結(jié)露結(jié)構(gòu)，避免電子元件因低溫冷凝導(dǎo)致短路；

數(shù)據(jù)同步功能：控制器與測試儀器（如示波器）聯(lián)動，實(shí)時(shí)記錄溫度與電性能數(shù)據(jù)，便于后期分析。

每日檢查：①液位維持 1/3~2/3（低于 1/3 需補(bǔ)液，高于 2/3 防溢出）；②管路接口無異常結(jié)霜（用酒精棉簽檢測，結(jié)白霜即泄漏）；③安全報(bào)警（液位低、氧含量低）正常觸發(fā)。

每周維護(hù)：①修補(bǔ)管路保溫層（鋁箔開裂需重新包裹）；②轉(zhuǎn)動截止閥 1~2 圈（防止閥芯粘連）；③清潔保溫蓋密封膠條（避免老化漏冷）。

每月校準(zhǔn)：①真空度檢測（≤1Pa，超 10Pa 需廠家抽真空）；②溫度傳感器校準(zhǔn)（與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)對比，偏差超 ±0.5℃需調(diào)整）；③氧含量檢測儀標(biāo)定（用 19.5% 標(biāo)準(zhǔn)氮?dú)怛?yàn)證）。

年度檢修：①內(nèi)膽壁厚測厚（316L 磨損≤10%，超量需更換）；②主動式機(jī)組換冷凍油（按說明書選 POE 油）；③安全閥強(qiáng)制校驗(yàn)（有資質(zhì)機(jī)構(gòu)執(zhí)行，貼合格標(biāo)簽）。

禁止行為：①徒手接觸液氮或低溫管路（需戴 - 200℃專用手套）；②堵塞排氣管 / 安全閥（超壓易引發(fā)爆炸）；③無液氮時(shí)啟動主動式機(jī)組（燒毀壓縮機(jī)）。

應(yīng)急處理：①凍傷：立即用 37~40℃溫水浸泡（不可用熱水），送醫(yī)前不涂藥膏；②缺氧：轉(zhuǎn)移人員至通風(fēng)區(qū)，呼吸停止需心肺復(fù)蘇；③大量泄漏：關(guān)總閥、啟排風(fēng)、設(shè)警示區(qū)，待揮發(fā)后檢修。

設(shè)備需滿足 GB/T 18442-2011《固定式真空絕熱深冷壓力容器》，具備壓力容器合格證；

操作人員需經(jīng)專項(xiàng)培訓(xùn)（考核合格后方可上崗），定期參加低溫安全演練；

建立設(shè)備檔案，記錄運(yùn)維數(shù)據(jù)（如補(bǔ)液量、校準(zhǔn)報(bào)告），保存期≥5 年，以備監(jiān)管檢查。