積冰凍雨環境測試箱的核心在于營造一個可控的低溫環境，即使在實驗室內也能模擬出冰雹、凍雨、積冰等自然現象。測試箱包括純水機組、預冷水箱、液氮罐、液氮噴頭、覆冰噴頭、水冷空氣幕以及試驗臺等。為了能夠快速而準確地模擬這些條件，實驗室一般會使用積冰凍雨環境測試箱。

積冰凍雨環境測試箱如何實現結冰？

在開始覆冰測試前，首先利用液氮噴頭將試驗構件及環境溫度預冷至目標溫度。隨后，根據需要模擬的覆冰類型（凍雨、積冰或冰雹），調節覆冰噴頭噴出的水滴直徑，并啟動覆冰噴頭。此時，預冷后的水滴與超低溫的試驗構件接觸，立即在其表面結冰，形成一層冰層。貼片式溫度傳感器實時監測環境溫度和試驗構件表面溫度，并將數據上傳至PLC系統進行閉環控制，確保整個覆冰過程的穩定性和重復性。

實現結冰的過程：

預冷階段

首先，通過液氮噴頭將水冷空氣幕內的環境溫度和試驗構件預冷至設定的低溫狀態。在模擬凍雨和積冰時，將溫度預冷至-20℃；如模擬冰雹，則需要將溫度降至-40℃。

覆冰階段

當環境溫度達到預設值后，啟動覆冰噴頭，通過控制其水滴直徑和噴灑量，模擬出所需的覆冰工況。在模擬凍雨和積冰時，水滴直徑控制在1mm~1.5mm范圍內，以形成細小的冰晶層；而在模擬冰雹時，則調整水滴直徑至0.5mm~2mm之間，以模擬出更大的冰粒。

監測與反饋

試驗構件上設置的貼片式溫度傳感器實時監測當前環境溫度和試驗構件表面溫度，并將數據上傳至PLC系統。PLC系統根據接收到的數據調整液氮噴頭和覆冰噴頭的工作狀態，確保整個試驗過程中的溫度和水滴直徑保持在預設范圍內。