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高低溫試驗箱基本原理和故障分析
點擊次數(shù):1871 發(fā)布時間:2009-3-11
1.引言:
高低溫箱是指能同時施加溫度,、溫度應(yīng)力的試驗箱,。隨著我國工業(yè)產(chǎn)品研制的需要,,近幾年來,,我國從國外引進了大批試驗系統(tǒng),,為我國工業(yè)產(chǎn)品的研制和定型發(fā)揮了重要作用,,但由于其本身的復(fù)雜性,,使得試驗箱在運行中出現(xiàn)了許多問題,而且出現(xiàn)了問題不能及時解決,,大大延長了試驗周期,,影響了產(chǎn)品的研制工作。而產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因是對綜合試驗的工作原理不了解,。為此,,我們對試驗箱的基本工作原理作出了一些簡要闡述,并介紹如何對綜合試驗箱試驗設(shè)備的故障進行分析和判斷,。
2高低溫箱的原理:綜合試驗箱由制冷系統(tǒng),,加熱系統(tǒng),控制系統(tǒng),,溫度系統(tǒng)空氣循環(huán)系統(tǒng),,和傳感器系統(tǒng)等組成,上述系統(tǒng)分屬電氣和機械制冷兩大方面,。下面初步敘述幾個主要系統(tǒng)的工作原理和工作過程,。
2.1制冷系統(tǒng):制冷系統(tǒng)是綜合試驗箱的關(guān)鍵部分之一。一般來說,,試驗箱的制冷方式都是機械制冷以及輔助液氮制冷,,機械制冷采用蒸汽壓縮式制冷,,它們主要由壓縮機,冷凝器,,節(jié)流機構(gòu)和蒸發(fā)器組成,,由于我們試驗的溫度低溫要達(dá)到-55℃,單級制冷難以滿足滿足要求,,因此綜合試驗箱的制冷方式一般采用復(fù)疊式制冷,。下面一意大利ACS公司生產(chǎn)的綜合試驗箱的制冷系統(tǒng)為列做一簡要介紹,它由兩部分組成,,分別稱為高溫部分和低溫部分,,每一部分是一個相對獨立的制冷系統(tǒng)。高溫部分中制冷劑(HP80)的蒸發(fā)吸收來自低溫部分的制冷劑(R23)的熱量而汽化,;低溫部分制冷劑的蒸發(fā)則從被冷卻的對象(試驗箱內(nèi)的空氣)吸熱以獲取冷量,。高溫部分和低溫部分之間是用一個蒸發(fā)冷凝器起來,它既是高溫部分的冷凝器,,也是低溫部分的冷凝器,。ACS試驗箱的高溫部分制冷劑采用中溫制冷劑HP80,低溫部分制冷劑是采用低溫制冷劑R23,,箱內(nèi)溫度能達(dá)到-70℃.
2.2加熱系統(tǒng):試驗箱的加熱系統(tǒng)相對制冷系統(tǒng)而言,,是比較簡單。它主要有大功率電阻絲組成,,由于試驗箱要求的升溫速率較大,,因此試驗箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大,而且在試驗箱的底板也設(shè)有加熱器,。
2.3控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)是綜合試驗箱的核心,,它決定了試驗箱的升溫速率,精度等重要指標(biāo)?,F(xiàn)在試驗箱的控制器大都采用PID控制,,也有少部分采用PID與模糊控制相組合的控制方式。由于控制系統(tǒng)基本上屬于軟件的范疇,,而且此部分在使用過程中,,一般不會出現(xiàn)問題,因此,,本文不對控制系統(tǒng)作太多的介紹,。
2.4溫度系統(tǒng):溫度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個子系統(tǒng)。
試驗箱的加濕方式一般采用蒸汽加濕法,,即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕,。這種加濕方法加濕能力,速度快,,加濕控制靈敏,,尤其在降溫時容易實現(xiàn)強制加濕,。
試驗箱的除濕方式有兩種:機械制冷除濕和干燥除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下,,使大于飽和含濕量的水汽凝結(jié)析出,,這樣就降低了濕度。干燥器除濕是利用氣泵將試驗箱內(nèi)的空氣抽出,,并將干燥的空氣注入,,同時將濕空氣送入可循環(huán)利用的干燥進行干燥,干燥完后又送入試驗箱內(nèi),,如此反復(fù)循環(huán)進行除濕?,F(xiàn)在大部分綜合試驗箱采用前一種除濕方式法,,后一種的除濕方法,,可以使露點溫度達(dá)到0℃一下。適用于有特殊要求的場合,,但費用較貴,。
2.5傳感器系統(tǒng):試驗箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應(yīng)用較多的是鉑電組和熱電偶,。濕度的測量方法有兩種:干濕球溫度計法和固態(tài)電子式傳感器直接測量法,。由于干濕球法測量精度不高,現(xiàn)在的試驗箱正逐步的以固態(tài)傳感器代替干濕球來進行濕度的測量,。
2.6空氣循環(huán)系統(tǒng):空氣循環(huán)系統(tǒng)一般有離心式風(fēng)扇和驅(qū)動其運轉(zhuǎn)的電機構(gòu)成,。它提供了試驗箱內(nèi)空氣的循環(huán)。
3結(jié)束語:綜上所述,,只有深入了解試驗箱的工作原理和工作過程,,才能迅速的解決試驗箱在運行過程中出現(xiàn)的問題。希望本文能夠?qū)氖颅h(huán)境設(shè)備管理運行維護人員有所裨益,。共同推動我國環(huán)境工程的發(fā)展,。