加熱系統(tǒng)

采用鱗片散熱式加熱管P.I.D控制加熱從而達(dá)到溫度平衡

采用裸露的螺旋鎳鉻加熱絲和絕緣陶瓷支架制作加熱器，表面負(fù)荷小，具有控溫靈敏、溫度滯后小的特點(diǎn)。

加熱器控制方式：PID+PWM+  SSR，固態(tài)繼電器進(jìn)行無觸點(diǎn)過零觸發(fā)驅(qū)動加熱器工作，無接觸火花和噪音，使用壽命長。

加熱子系統(tǒng)校核計算

功率的計算選擇應(yīng)考慮以下三條：

a.從初始狀態(tài)，按規(guī)定時間要求實現(xiàn)加熱介質(zhì)至設(shè)定溫度(工作溫度);

b.在工況條件下，發(fā)熱量足以維持介質(zhì)溫度;

c.應(yīng)有一定的安全裕度，一般取1.2；

d.從第a）、b）條選擇功率的較大者，乘以安全裕度就是應(yīng)選的功率。

P 其中1.2為系統(tǒng)設(shè)計余量

特點(diǎn)

a.控溫精度高；

b.溫變速率良好；

c.應(yīng)用寬帶壓迫平衡調(diào)溫系統(tǒng)，通過快速收斂的PID自適應(yīng)算法實現(xiàn)溫度的快速控制。運(yùn)用溫度調(diào)和室，靜壓腔再加上離心風(fēng)葉的強(qiáng)迫式風(fēng)管系統(tǒng)，保證冷熱充分的交換并均勻的通過頂部孔板均勻送風(fēng)傳送到工作室（實驗區(qū)域）的每個空間，達(dá)到溫度的均勻性；為實現(xiàn)溫度的快速收斂，我公司與韓國三元公司合作開發(fā)了專用的、適用于本公司的PID自適應(yīng)算法，該控制方式在控制過程中根據(jù)溫度情況不斷修正控制，達(dá)到收劍快，溫度過沖小，穩(wěn)定性高的控制目的；

制冷組成

制冷系統(tǒng)包括冷凝器、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷卻設(shè)備等

工作原理

壓縮機(jī)吸入從蒸發(fā)器出來的較低壓力的介質(zhì)，使之壓力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體，經(jīng)膨脹閥，成為壓力較低的液體后，送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的介質(zhì)，再送入壓縮機(jī)的入口，從而完成制冷循環(huán)。

常溫降到-30℃啟動1級壓縮機(jī)，-30℃～-70℃啟動二級壓縮機(jī)。

控制原理

風(fēng)→蒸發(fā)器→加熱器→艙內(nèi)。溫度傳感器實時監(jiān)測溫度，位于出風(fēng)口。

應(yīng)用寬帶壓迫平衡調(diào)溫系統(tǒng)，通過快速收斂的PID自適應(yīng)算法實現(xiàn)溫度的快速控制。運(yùn)用溫度調(diào)和室，靜壓腔再加上離心風(fēng)葉的強(qiáng)迫式風(fēng)管系統(tǒng)，保證冷熱充分的交換并均勻的通過頂部孔板均勻送風(fēng)傳送到工作室（實驗區(qū)域）的每個空間，達(dá)到溫度的均勻性；為實現(xiàn)溫度的快速收斂，我公司與韓國三元公司合作開發(fā)了專用的、適用于本公司的PID自適應(yīng)算法，該控制方式在控制過程中根據(jù)溫度情況不斷修正控制，達(dá)到收劍快，溫度過沖小，穩(wěn)定性高的控制目的。蜂窩選配。

制冷系統(tǒng)校核計算

負(fù)荷計算：

工作空間：2400mm×1600mm×2100mm(長×寬×高)。

備艙體內(nèi)，其熱負(fù)荷主要由內(nèi)膽自身的鋼負(fù)荷（Pn）、負(fù)載負(fù)荷（Pf）、艙體內(nèi)的空氣負(fù)荷（Pk）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱（Pw）及電機(jī)與伴熱帶散熱（P’）。

根據(jù)負(fù)荷的種類，應(yīng)用如下計算公式進(jìn)行計算：

P=（Pn+  Pf+ Pk+Pw+P’）。

一、內(nèi)膽負(fù)荷Pn

內(nèi)膽負(fù)荷的基礎(chǔ)計算公式如下：

Pn=CMμν

C：比熱  kJ/kg.℃

M：質(zhì)量  kg

μ：換熱效率（≤1.0）

ν：變溫速率（℃/S）；

其中內(nèi)膽負(fù)荷主要為結(jié)構(gòu)性鋼性負(fù)荷，箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：a，等效內(nèi)膽負(fù)載。b，空氣處理單元模塊。

1）鋼負(fù)載比熱容：C鋼=0.46kJ/kg.℃

2）三部分的鋼性負(fù)載重量M=Ma+Mb+Mc

內(nèi)膽應(yīng)包括空氣處理單元及隔板等各項面積，取內(nèi)膽的尺寸為：

a、等效內(nèi)膽負(fù)載重量計算：

Ma=ρ鋼Va

    =ρ鋼×S鋼×θ鋼

ρ鋼—不銹鋼的密度：7900kg/m3；

S鋼—內(nèi)膽不銹鋼面積：

S鋼

θ鋼—內(nèi)膽及外側(cè)保溫層等效厚度：

θ鋼

則有：Ma=442.38kg

b、等效風(fēng)道模塊重量估算：

估算風(fēng)道的總重量約為

Mb

c、等效空氣處理單元框架模塊重量估算：

空氣處理單元框架的重量約為：Mc

M=Ma+Mb+Mc

3）換熱效率：μ=1

4）變溫速率：△t=1℃/mim

Pn=

二、負(fù)載負(fù)荷Pf

負(fù)載負(fù)荷的基礎(chǔ)計算公式如下：

Pf=CMμν

C：比熱  kJ/kg.℃

M：質(zhì)量  kg

μ：換熱效率（≤1.0）

ν：變溫速率（℃/S）；

根據(jù)技術(shù)要求，則有如下信息：

C鋼=0.46kJ/kg.℃

負(fù)載換熱系數(shù)：μ=1；

變溫速率：△t=1℃/mim

則有：Pf

空氣負(fù)荷Pk

負(fù)載負(fù)荷的基礎(chǔ)計算公式如下

Pn=CMμν

C：比熱  kJ/kg.℃

M：質(zhì)量  kg

μ：換熱效率（≤1.0）

ν：變溫速率（℃/S）；

上述計算公式中，

空氣的比熱容：  C空=1.4kJ/kg.℃；

空氣換熱系數(shù)：μ=1.0；

艙內(nèi)空氣的質(zhì)量計算：

Mc=ρ空V

ρ空—常壓下空氣的密度：1.2kg/m3；

V— 常壓下艙內(nèi)空氣體積：V

則有：Mc

變溫速率：△t=1℃/mim

根據(jù)公式計算如下：

Pk

維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱

傳熱的基礎(chǔ)計算公式如下：

Pw=KS△t

K—傳熱系數(shù)；

S—傳熱面積；

△t—艙體內(nèi)外溫差；

上述計算公式中，

艙體周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)：K=0.35W/（㎡·℃）

傳熱面積：Sw

假定艙內(nèi)外的溫度差：△t=70℃

Pw

五、電機(jī)及伴熱帶散熱

傳熱的基礎(chǔ)計算公式如下：

電機(jī)根據(jù)設(shè)備內(nèi)部尺寸與大約提供的風(fēng)量，選取的鼓風(fēng)機(jī)的功率大約在3KW

伴熱功率概算：

P’=θP+P”

θ—功率系數(shù)；

P—電機(jī)功率；

P”—伴熱功率；

上述計算公式中，

熱功率系數(shù)θ=0.15

P”=0.9KW

P’=  0.15×3+0.9=0.9KW

六、由以上三部分的計算公式得出：

P其中1.2為系統(tǒng)設(shè)計余量。

制冷系統(tǒng)特點(diǎn)

a.全系統(tǒng)管路均作通氣加壓22kg檢漏測試；

b.加溫、降溫系統(tǒng)完全獨(dú)立；

c.配有本公司專業(yè)技術(shù)特點(diǎn)，防高溫高壓氣流同流開冷機(jī)損壞系統(tǒng)；

d.所有冷凍系統(tǒng)動作程序，完全由微電腦控制器控制；

e.壓縮機(jī)底部有接水盤，能夠?qū)⒔Y(jié)霜產(chǎn)生的凝露水收集起來；

f.壓縮機(jī)自帶PTC溫度傳感器，當(dāng)壓縮機(jī)超溫時，實現(xiàn)超溫保護(hù)；

g.壓縮機(jī)自帶油壓保護(hù)器，實現(xiàn)壓縮機(jī)油壓保護(hù)；

h.高低壓保護(hù)裝置，在設(shè)備工作過程中對制冷劑的壓力進(jìn)行監(jiān)控，一旦制冷劑壓力高于系統(tǒng)的極限壓力或低于系統(tǒng)所設(shè)定的*壓力，立刻發(fā)出報警，并切斷電源，直到故障排除；

i.制冷系統(tǒng)全使用進(jìn)口品牌配件，質(zhì)量可靠，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

自主開發(fā)的多路、多級節(jié)流系統(tǒng)（制冷系統(tǒng)）：

本設(shè)備的制冷系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)不同工況設(shè)計不同的毛細(xì)主路、旁路、通過智通控制系統(tǒng)根據(jù)工況自動控制，自動調(diào)節(jié)的毛細(xì)管節(jié)流系統(tǒng)，保證流量大小可調(diào)，達(dá)到了溫度變化的目的，而且溫度場變化均勻，溫度波動極小。

制冷壓縮機(jī)

采用世界*進(jìn)的德國進(jìn)口螺桿式壓縮機(jī)。

具有溫度、壓力高低警告和報警功能、具有調(diào)整并合理分配壓縮機(jī)運(yùn)行時間功能、壓縮機(jī)具有不同比例的加載模式功能、合理分配進(jìn)回氣管路，做到對稱、均衡；制冷量1112kW＠-15℃

（低溫螺桿制冷量978  kW＠-15℃，用于房間空氣循環(huán)系統(tǒng)制冷；高溫螺桿制冷量134  kW＠-15℃,用于新風(fēng)系統(tǒng)制冷）

壓縮機(jī)電機(jī)可直接啟動，并具有過載保護(hù)功能；

壓縮機(jī)具有油箱加熱器、干燥過濾器、手動閥門、壓力調(diào)節(jié)器和制冷劑視鏡。油氣分離器，其上需配備玻璃視窗，便于觀察油位；

冷凝器

高效水冷換熱器             

冷凝器換熱腔體設(shè)有收集托和排水管。冷凝器的水冷側(cè)安裝手閥和三通，便于日后清洗。其它換熱器，在水路一側(cè)，均按此方式處理；

蒸發(fā)器

復(fù)式擾流型親水鋁鰭片裝置。            

蒸發(fā)器設(shè)計有加熱除霜功能，以確保長時間低溫運(yùn)行時蒸發(fā)器無霜，低溫連續(xù)運(yùn)行時間大于3天；

換熱裝置

采用高效釬焊板式換熱器。             

制冷壓力測量

進(jìn)口高精度壓力控制器，測量制冷壓力，并向中央控制器發(fā)送壓力信號

壓縮機(jī)冷量可結(jié)合控制器自動連續(xù)可調(diào)，吸排氣口安裝壓力傳感器，監(jiān)控壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。

冷卻方式

風(fēng)冷。

壓縮機(jī)冷凝水

壓縮機(jī)系統(tǒng)及冷凝管路全部配置承水托盤，排水口處放置接水盒

制冷機(jī)控制方式

控制系統(tǒng)根據(jù)試驗條件自動調(diào)節(jié)制冷機(jī)的運(yùn)行工況

循環(huán)水泵

低噪音管道泵強(qiáng)力送水循環(huán)

節(jié)流裝置

熱力膨脹閥、加厚毛細(xì)管

油分離器

將壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑氣體混有的冷凍油滴分離下來，并返回到壓縮機(jī)曲軌腔供壓縮機(jī)潤滑和降溫用

干燥過濾器

吸收制冷系統(tǒng)制冷劑中的殘留水分、酸性物質(zhì)，和過濾掉系統(tǒng)中的固休雜質(zhì)顆粒、銅削等，保護(hù)膨脹閥和毛細(xì)管的正常工作，不至于發(fā) 生冰堵和臟堵

制冷劑

采用臭氧耗損指數(shù)為0的環(huán)保制冷劑R404a/R23，此冷媒不被Montreal公約或倫敦修正案和新的美國環(huán)保署法律禁止的環(huán)保型制冷劑（不含CFC）。

一級制冷機(jī)組采用  R404A，二級制冷采用 R23；

除霜功能

在-40℃下連續(xù)進(jìn)行低溫試驗96小時，試驗箱內(nèi)不結(jié)霜。

人機(jī)界面

試驗過程中設(shè)備可定值運(yùn)行，程序運(yùn)行，預(yù)約功能，冷啟，熱啟，程序循環(huán)，程序嵌入程序，斷電復(fù)位等功能。

配電柜

（1）開關(guān)柜由完整的電器部分組成，包含保險絲，熔斷保護(hù)，開關(guān)控制和其他常規(guī)元件，  主要電氣元件如總線模塊，電源模塊，變壓器，繼電器，控制器等。 （2）配電柜接線和電氣系統(tǒng)由*來設(shè)計并嚴(yán)格遵照安全規(guī)程進(jìn)行安裝和材料選取，  并符合國內(nèi)電氣相關(guān)規(guī)定。 （3）電氣需有接地監(jiān)控，符合國內(nèi)電氣相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。 （4）電量計量：電器柜內(nèi)增加智能電表，電表有通訊功能，可以讀取耗電量數(shù)據(jù)。

主要執(zhí)行電氣

選用SIEMENS、ABB品牌（或相當(dāng)于同等品牌）。

畫面顯示功能

.溫濕度設(shè)定(SV)實際(PV)值直接顯示

.可顯示執(zhí)行程序號碼,段次,剩余時間及循環(huán)次數(shù), 運(yùn)轉(zhuǎn)時間顯示

.程序編輯以及圖形曲線顯示

.具單獨(dú)程序編輯畫面,每頁可輸入4個段次溫濕度,時間

.定點(diǎn)或程序動作狀態(tài)顯示

.語言轉(zhuǎn)換可以切換中文/英文

.設(shè)備具有年、月、日及時間顯示，設(shè)備總的運(yùn)行時間（0～99999小時、不可復(fù)零）、程序段運(yùn)行時間顯示。可查看實時運(yùn)行曲線。

.數(shù)據(jù)包括所有（熱電偶溫度，工況溫濕度參數(shù)，單相、三相功率，電壓，單相、三相電流，頻率，冷媒壓力）測試參數(shù)，進(jìn)行自動采集、顯示

程序容量及

控制功能

.可使用的程序量:*120組,1個程序可由1~100段次組合而成，可使用的記憶容量:1200  SEGMENTS，可重復(fù)執(zhí)行命令:每一個命令可達(dá)999次；程序斜率設(shè)定可由時間軸來設(shè)定，程序間每段*可設(shè)定99小時99分鐘，最小一分鐘，可設(shè)定聯(lián)結(jié)使用；

.具有編輯,清除,插入等功能，4組時間信號輸出控制(可控制待測物ON/OFF動作)，具有9組PID參數(shù)設(shè)定，程序執(zhí)行中具有跳段,保持功能；熒幕可作背光調(diào)整,可設(shè)定背光時間；熒幕顯示保護(hù)功能可做定時或手動關(guān)閉設(shè)定；程序復(fù)制,COPY, 連接功能,編輯實驗標(biāo)題等程序編輯功能；

.PID自動演算和FUZZY控制功能；具有斷電程序記憶,復(fù)電后自動啟動并接續(xù)執(zhí)行程序功能；具有預(yù)約啟動及關(guān)機(jī)功能；具有日期,時間調(diào)整功能；按鍵及畫面鎖定(LOCK)功能

輸入輸出接口

預(yù)留模擬量及數(shù)字量輸入輸出接口（每種接口5個通道），可采集氣壓等其他信號，并將相關(guān)信號通過模擬量或數(shù)字量接口輸出給其它設(shè)備。

RS-232

通訊界面

.可連接計算機(jī)顯示曲線,資料獲取

.可做為監(jiān)控及遙控系統(tǒng)

.可做多臺機(jī)器同步控制

SD存儲卡

能夠選擇連續(xù)存儲、間歇存儲試驗曲線。數(shù)據(jù)曲線存儲容量64G. 配備標(biāo)準(zhǔn)USB接口，能將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

設(shè)定方式

中/英文界面、觸摸式輸入

運(yùn)行方式

程序方式  / 定值方式

設(shè)定范圍

*溫度范圍上下限5℃

顯示分辨率

溫度0.1℃，時間1min，濕度0.1%RH。

有時間歷程顯示，最小采樣時間間隔為5秒，可進(jìn)行設(shè)定。

自校準(zhǔn)

具備自校準(zhǔn)功能，并向用戶開放校準(zhǔn)權(quán)限。

斷電記憶功能

可設(shè)定斷電恢復(fù)模式為：熱起/冷起/停止

預(yù)約開機(jī)功能

可隨意設(shè)定開機(jī)時間，打開電源后時間到機(jī)臺自動運(yùn)行

溫度測量體

Pt100/0℃-4W，A級，SUSΦ3.2，

鉑電阻變送器

-40（0）～80℃/1～5VDC，

產(chǎn)品傳感器

配備兩套。產(chǎn)品傳感器可在工作室內(nèi)任意位置移動、放置，用于被試件溫濕度檢測，并且提供接口，將溫濕度信息傳輸?shù)奖O(jiān)控設(shè)備或供其他設(shè)備使用。

濕度變換器

0～100％RH/4～20mA，  ±3％RH(  0℃以下時使用)

濕度傳感器采用電容式濕度傳感器。

壓力信號傳感器

測試范圍0～6MPa，測量精度要求  ±0.5%

數(shù)據(jù)采集

橫河數(shù)據(jù)采集器GM10系列

電器

空氣開關(guān)、接觸器、繼電器、漏電保護(hù)器、施耐德系列低壓電器

計算機(jī)與打印機(jī)

（一套）

曲線記錄功能

具有帶電池保護(hù)的RAM，可保存設(shè)備的設(shè)定值、采樣值及采樣時刻的時間；*記錄時間為60天(當(dāng)采樣周期為1.5min時)

數(shù)據(jù)記錄

可保存設(shè)備的設(shè)定值和采樣值，可自動存儲數(shù)據(jù)；存儲采樣間隔時間可以設(shè)置；可隨時調(diào)取查詢所存儲記錄中某一時段的數(shù)據(jù)，可用EXCEL等軟件可以直接打開處理。

軟件使用環(huán)境

IBM PC兼容機(jī)，PⅡ以上CPU，128M以上存儲器，簡體中文Windows2000或簡體中文  WindowsXP作業(yè)系統(tǒng)

設(shè)定范圍

溫度：根據(jù)設(shè)備的溫度工作范圍調(diào)整(上限+5℃，下限-5℃)

輸 入

鉑電阻/DC  1～5V輸入

電器系統(tǒng)

經(jīng)過電磁兼容試驗滿足電磁兼容性國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求；

附屬功能

（標(biāo)準(zhǔn)配置）

故障報警及原因、處理提示功能。

斷電保護(hù)功能，上下限溫度保護(hù)功能。

（報警功能示意圖以實際為準(zhǔn)）

故障信息

設(shè)備出現(xiàn)故障時自動報警并切斷電源，在控制器上顯示出現(xiàn)的故障、可能原因分析。

自診斷功能

上下限溫度保護(hù)功能（聲光報警裝置），控制系統(tǒng)還具備自檢測、自診斷功能，自動進(jìn)行故障顯示、報警；具有日歷定時開關(guān)機(jī)功能，設(shè)備可定時運(yùn)行，到達(dá)設(shè)定時間后自動停機(jī)。