高低溫試驗箱基本原理和故障分析

點擊次數(shù)：246 發(fā)布時間：2014-12-16

高低溫試驗箱基本原理和故障分析

高低溫試驗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，但由于基本身的復雜性，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和判斷。

高低溫試驗箱基本原理：高低溫試驗箱是仿真產(chǎn)品在氣候環(huán)境溫濕組合條件下檢測產(chǎn)品本身的適應能力與特性是否改變。從而選擇出廠數(shù)量與投放市場，做產(chǎn)品的預估計劃，高低溫是對電子電工、汽車摩托、船舶兵器、高等院校、科研單位等相關(guān)產(chǎn)品的零部件及材料在高、低溫(交變)循環(huán)變化的情況下,檢驗其各項性能指標。產(chǎn)品具有較寬的溫度控制范圍，其性能指標均達到國家標準GB10592-89高低溫試驗箱技術(shù)條件，適用于按GB2423.1、GB2423.2《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗A：低溫試驗方法，試驗B：高溫試驗方法》對產(chǎn)品進行低溫、高溫試驗及恒定溫熱試驗。

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，機械制冷采用蒸氣壓縮式制冷，該制冷方式是人工制冷中應用廣泛而又經(jīng)濟的制冷方式之一。蒸氣壓縮式制冷型式有：單級制冷、多級制冷和復疊式制冷，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到-55℃，單級制冷難以滿足要求，因此綜合試驗箱的制冷方式一般采用復疊式制冷。下面以意大利ACS公司生產(chǎn)的綜合試驗箱的制冷系統(tǒng)為例作一簡要介紹，圖2為該制冷系統(tǒng)簡化圖。它由兩部分組成，分別稱為高溫部分和低溫部分，每一部分都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)冷凝器起來的，它既是高溫部分的蒸發(fā)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，低溫部分制冷劑采用低溫制冷劑R23，箱內(nèi)溫度能達到-70℃。

加熱系統(tǒng)：試驗箱的加熱系統(tǒng)相對制冷系統(tǒng)而言，是比較簡單的。它主要由大功率電阻絲組成。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。 

控制系統(tǒng)：控制部分是綜合試驗箱的核心，它決定了試驗箱的升降溫速率，精度等重要指標?，F(xiàn)有試驗箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID與模糊控制相結(jié)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。 

濕度系統(tǒng)：濕度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個子系統(tǒng)。

故障分析判斷： 由于試驗箱是一個既有電氣又有制冷機械等多個系統(tǒng)組成的設備，因此，一旦設備出現(xiàn)問題，一定要全面地對整個設備進行檢查和綜合分析。一般來說，分析判斷的過程可以先"外"后"里"。即首先排除外部因素，如冷卻水、供電等，在*排除外部因素后，根據(jù)故障現(xiàn)象，對設備進行先系統(tǒng)分解后系統(tǒng)綜合的分析判斷，可以采用倒推的方法查找故障原因：首先按照電氣接線圖查找是否電氣系統(tǒng)的問題，zui后查找是否制冷系統(tǒng)的問題。