恒溫循環(huán)器之于恒溫恒濕箱又算得了什么?
恒溫循環(huán)器廣泛用于石油、化工、電子儀表、物理、化學、生物工程、醫(yī)藥衛(wèi)生、生命科學、輕工食品、物性測試及化學分析等研究部門,為用戶工作時提供一個熱冷受控,溫度均勻恒定的場源,對試驗樣品或生產(chǎn)的產(chǎn)品進行恒定溫度試驗或測試,提供低溫循環(huán)冷卻水 (液)流或低溫恒溫水(液)流,以滿足用冷卻水及低溫液體去降溫或恒溫儀器(如旋轉蒸發(fā)儀、發(fā)酵罐、電子顯微鏡、低溫化學反應釜、電子能譜儀、質譜儀、密度儀、冷凍干燥儀、真空鍍膜儀、生物制藥反應釜等)的需要; 是高等院校,科研院所 ,企業(yè)質檢及生產(chǎn)等部門的常用儀器??蛇@有能說明什么呢,又算得了什么呢?
恒溫恒濕箱是指能同時施加溫度、溫度應力的試驗箱。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備的故障進行分析和判斷。
二.恒溫恒濕箱的原理: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。
1、制冷系統(tǒng):制冷系統(tǒng)是綜合試驗箱的關鍵部分之一。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)流機構和蒸發(fā)器組成,由于我們試驗的溫度低溫要達到-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疊式制冷。下面我公司(東莞市貝爾試驗設備有限公司)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)冷凝器聯(lián)系起來,它既是高溫部分的冷凝器,也是低溫部分的冷凝器。BE-TH系列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)溫度能達到-70℃.
2、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?,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。
3、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有加熱器。
4、溫度系統(tǒng):溫度系統(tǒng)分為加濕和cs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cs方式有兩種:機械制冷cs和干燥cs。機械制冷cs的cs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析出,這樣就降低了濕度。干燥器cs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),如此反復循環(huán)進行cs?,F(xiàn)在大部分綜合試驗箱采用前一種cs方式法,后一種的cs方法,可以使露點溫度達到0℃一下。適用于有特殊要求的場合,但費用較貴。
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。
6、空氣循環(huán)系統(tǒng):空氣循環(huán)系統(tǒng)一般有離心式風扇和驅動其運轉的電機構成。它提供了試驗箱內(nèi)空氣的循環(huán)。
三.結束語: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。希望本文能夠對從事環(huán)境設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。
恒溫恒濕箱不僅適用于電工、電子、儀器儀表及其它產(chǎn)品、零部件及材料在高低溫交變濕熱環(huán)境下貯存、運輸、使用時的適應性試驗;也是各類電子、電工、電器、塑膠等原材料和器件進行耐寒、耐熱、耐濕、耐干性試驗及品管工程的可靠性測試設備;特別適用于光纖、LCD、晶體、電感、PCB、電池、電腦、手機等產(chǎn)品的耐高溫、耐低溫、耐潮濕循環(huán)試驗。于是看來,恒溫循環(huán)器比起恒溫恒濕箱還真算不了什么,但上海田楓實業(yè)有限公司的恒溫循環(huán)器基本可以匹敵恒溫恒濕箱,也可謂業(yè)界航母了!
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