1. 制冷系統(tǒng)(低溫實(shí)現(xiàn))
壓縮機(jī)制冷原理:
采用蒸氣壓縮循環(huán),,通過(guò)壓縮機(jī)(如半封閉活塞式或渦旋式)將制冷劑(R404A、R507 等)壓縮為高溫高壓氣體,經(jīng)冷凝器散熱液化,,再通過(guò)膨脹閥節(jié)流降壓,,在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱,,實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境。
復(fù)疊式制冷:針對(duì) - 40℃以下低溫,,采用高低溫級(jí)復(fù)疊系統(tǒng)(高溫級(jí) R404A + 低溫級(jí) R23),,通過(guò)中間換熱器傳遞熱量,實(shí)現(xiàn)超低溫制冷,。
節(jié)能設(shè)計(jì):
部分設(shè)備采用熱回收技術(shù),,將制冷系統(tǒng)的冷凝熱用于加熱階段,降低能耗。
2. 加熱系統(tǒng)(高溫實(shí)現(xiàn))
電阻加熱原理:
通過(guò)鎳鉻合金電阻絲或陶瓷加熱管作為發(fā)熱元件,,由控制器根據(jù)溫度反饋調(diào)節(jié)加熱功率(PID 控制),,實(shí)現(xiàn) 0~150℃升溫。
安全保護(hù):
內(nèi)置過(guò)熱保護(hù)開(kāi)關(guān)(如溫度超過(guò)設(shè)定值 10℃時(shí)自動(dòng)切斷加熱電源),,防止樣品過(guò)熱損壞,。
3. 空氣循環(huán)與溫度均勻性控制
強(qiáng)制對(duì)流設(shè)計(jì):
箱體內(nèi)置離心風(fēng)機(jī)或軸流風(fēng)機(jī),推動(dòng)空氣流經(jīng)蒸發(fā)器 / 加熱器,,形成循環(huán)氣流,,確保溫度均勻性(車(chē)規(guī)級(jí)要求 ±2℃以?xún)?nèi))。
風(fēng)道結(jié)構(gòu):
采用多風(fēng)口對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì),,配合導(dǎo)流板調(diào)節(jié)氣流方向,,避免箱內(nèi)出現(xiàn)溫度死角。
4. 溫度控制系統(tǒng)(核心邏輯)
傳感器與反饋:
采用 PT100 鉑電阻傳感器(精度 ±0.5℃)實(shí)時(shí)采集箱內(nèi)溫度,,通過(guò) PLC 或觸摸屏控制器(如西門(mén)子 S7 系列,、歐姆龍 PLC)與設(shè)定值對(duì)比,輸出控制信號(hào)調(diào)節(jié)制冷 / 加熱功率,。
控制算法:
采用模糊 PID 算法,,兼顧響應(yīng)速度與穩(wěn)態(tài)精度,例如:
升溫階段:滿(mǎn)功率加熱,,快速達(dá)到目標(biāo)溫度,;
保溫階段:根據(jù)溫度偏差微調(diào)加熱功率,維持恒溫,。
1. 快速溫變(溫度沖擊)功能
雙箱式結(jié)構(gòu):
分為高溫箱和低溫箱,通過(guò)機(jī)械裝置(如導(dǎo)軌)快速移動(dòng)樣品架,,實(shí)現(xiàn)溫度沖擊(如從 - 40℃到 + 125℃切換時(shí)間≤10min),。
三箱式結(jié)構(gòu)(進(jìn)階方案):
增加常溫過(guò)渡箱,避免高低溫箱直接熱交換,,提升溫變效率,,適用于 ISO 16750-4 中的溫度循環(huán)測(cè)試。
2. 濕度協(xié)同控制(可選)
蒸汽加濕原理:
通過(guò)不銹鋼電熱管加熱水產(chǎn)生蒸汽,,由電磁閥控制蒸汽量,,配合制冷系統(tǒng)除濕,,實(shí)現(xiàn)濕度范圍 20%~95% RH(精度 ±5% RH),,滿(mǎn)足濕熱循環(huán)測(cè)試需求(如 GB/T 2423.3)。
3. 振動(dòng)協(xié)同測(cè)試(集成方案)
參數(shù)項(xiàng) | 技術(shù)指標(biāo) | 原理實(shí)現(xiàn)方式 |
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溫度范圍 | -40℃~+125℃ | 復(fù)疊式制冷 + 電阻加熱組合 |
升降溫速率 | ≥5℃/min(全程平均) | 大功率壓縮機(jī) + 高效加熱管 + 強(qiáng)氣流循環(huán) |
溫度均勻性 | ±2℃(空載) | 多風(fēng)口對(duì)流 + 導(dǎo)流板 + PID 動(dòng)態(tài)修正 |
溫度波動(dòng)度 | ±0.5℃(恒溫階段) | 高精度傳感器 + PID 微功率調(diào)節(jié) |
響應(yīng)時(shí)間 | ≤10s(傳感器反饋) | 高速 AD 轉(zhuǎn)換 + PLC 實(shí)時(shí)運(yùn)算 |
制冷系統(tǒng)保護(hù):
高壓保護(hù):當(dāng)壓縮機(jī)排氣壓力超過(guò)設(shè)定值(如 2.8MPa)時(shí),,壓力開(kāi)關(guān)切斷電源;
低溫保護(hù):蒸發(fā)器溫度過(guò)低時(shí)(如 - 50℃),,防止制冷劑液擊壓縮機(jī),。
加熱系統(tǒng)保護(hù):