积冰冻雨环境测试箱的核心在于营造一个可控的低温环境，即使在实验室内也能模拟出冰雹、冻雨、积冰等自然现象。测试箱包括纯水机组、预冷水箱、液氮罐、液氮喷头、覆冰喷头、水冷空气幕以及试验台等。为了能够快速而准确地模拟这些条件，实验室一般会使用积冰冻雨环境测试箱。

积冰冻雨环境测试箱如何实现结冰？

在开始覆冰测试前，首先利用液氮喷头将试验构件及环境温度预冷至目标温度。随后，根据需要模拟的覆冰类型（冻雨、积冰或冰雹），调节覆冰喷头喷出的水滴直径，并启动覆冰喷头。此时，预冷后的水滴与超低温的试验构件接触，立即在其表面结冰，形成一层冰层。贴片式温度传感器实时监测环境温度和试验构件表面温度，并将数据上传至PLC系统进行闭环控制，确保整个覆冰过程的稳定性和重复性。

实现结冰的过程：

预冷阶段

首先，通过液氮喷头将水冷空气幕内的环境温度和试验构件预冷至设定的低温状态。在模拟冻雨和积冰时，将温度预冷至-20℃；如模拟冰雹，则需要将温度降至-40℃。

覆冰阶段

当环境温度达到预设值后，启动覆冰喷头，通过控制其水滴直径和喷洒量，模拟出所需的覆冰工况。在模拟冻雨和积冰时，水滴直径控制在1mm~1.5mm范围内，以形成细小的冰晶层；而在模拟冰雹时，则调整水滴直径至0.5mm~2mm之间，以模拟出更大的冰粒。

监测与反馈

试验构件上设置的贴片式温度传感器实时监测当前环境温度和试验构件表面温度，并将数据上传至PLC系统。PLC系统根据接收到的数据调整液氮喷头和覆冰喷头的工作状态，确保整个试验过程中的温度和水滴直径保持在预设范围内。