Gegenwärtig wird die im Labor verwendete konstante Temperaturumlaufvorrichtung hauptsächlich zur Bereitstellung hoher Temperatur oder niedriger Temperatur -Flüssigkeitswärmequelle außerhalb der Geräte verwendet. Zu den Hauptstrukturen solcher Geräte gehören Heizung (und/oder Kühler), zirkulierende Pumpe, Wärmeaustauschgefäß und Temperaturregelungsvorrichtung. Der Temperaturbereich der Wärmequelle, die durch die vorhandene Konstanttemperaturzirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, ist gering und der Anwendungsbereich entsprechend gering. Die Struktur variiert auch je nach Temperaturbereich.
Für den Temperaturbereich von - 40 ℃ ~ 200 ℃ sind drei Temperaturzirkulationsgeräte erforderlich, um den Temperaturbereich abzudecken. Wenn der Temperaturbereich von Raumtemperatur bis über 200 ° C liegt, ist das zirkulierende Gerät, das normalerweise hohe Blitzpunkt-Wärmeübertragungsöl verwenden muss, da das Wärmeübertragungsmedium ein Hochtemperatur-konstanter Temperaturzirkulationsgerät ist.
Aufgrund des geringen Temperaturbereichs dieser Geräte, wenn ein bestimmtes Experiment sowohl eine niedrige Temperatur als auch die Behandlung mit hoher Temperatur erfordert, wenn der Temperaturbereich den Temperaturbereich überschreitet, den die vorhandenen Geräte bereitstellen können, oder obwohl der Temperaturbereich den Anforderungen entspricht, muss das Arbeitsfluid jedoch in der Mitte des gesamten Temperaturbereichs geändert werden. Kein Gerät kann den Test allein abschließen. Daher ist es möglich, die Schwierigkeit des Tests zu erhöhen, den Test zu unterbrechen und sogar zu veranlassen, dass der Test fehlschlägt und kann nicht wiederholt werden.
Das spezielle Dynamik-Dynamik-Temperatur-Zirkulationssystem für den Weittemperatur für das Testen kann eine Konstante Temperaturzirkulationsvorrichtung für niedrige Temperatur- und Hochtemperatur-Flüssigkeitswärmequellen liefern und Bedingungen für die wissenschaftliche Forschung, Analyse und Tests zur Erzielung einer hohen Vorbereitungstemperaturregelung oder der Umgebungssimulation in einem weiten Temperaturbereich liefern. Die Produkte werden in der Pharma-, Chemieindustrie, der Elektronik, in der nationalen Verteidigung und in der Militärindustrie, in der Luft- und Raumfahrt und in anderen Bereichen häufig eingesetzt. Die Innovation des Produkts ist die lineare und sinusförmige Einstellung und der gemischte Aufruf mit schneller Temperaturanstieg und Sturzvariablenstrukturkontrolle, die auf einem dynamischen konstanten Temperaturzirkulationssystem mit einem Medium im gleichen Gerät im Bereich von - 80 ~ 280 ℃ basiert.
Um den Testzyklus zu verkürzen, erfordern viele Experimente, dass der simulierte Temperaturänderungstest schneller als die normale Temperaturänderung durchgeführt wird. Zusätzlich zu den relativ hohen Anforderungen an Temperaturschwankungen hoffen wir auch, dass die Temperaturänderungsrate schneller sein sollte, und wir können nach bestimmten Regeln programmieren. Die vorhandenen Geräte können die bessere Temperaturschwankung und schnellere Temperaturänderungsrate gleichzeitig nicht berücksichtigen.
Das technische Problem, das durch dieses Produkt gelöst werden muss, besteht darin, die Mängel der früheren Kunst zu überwinden und eine verbesserte Konstanttemperaturzirkulationsvorrichtung bereitzustellen. Es hat nicht nur einen sehr weiten Temperaturbereich und muss das Wärmeübertragungsmedium im gesamten Temperaturbereich nicht ersetzen, sondern kann auch den Widerspruch zwischen konstanter Temperatur mit hoher Präzision und Steigungsrate des Temperatur lösen, wodurch es möglich ist, kontinuierliche und schnelle Hochvorbereitungs-Temperatur-Programmier-Simulationstests innerhalb eines extrem breiten Temperaturbereichs durchzuführen.
Strukturelle Eigenschaften
Ein Dynamik -Dynamik -Konstantentemperaturzirkulationssystem mit breiter Temperatur umfasst einen Wärmetauscher, eine zirkulierende Pumpe, einen Flüssigspeichertank, einen Controller und eine im Wärmetauscher installierte Heizung. Die zirkulierende Pumpe ist am Wärmetauscher installiert, das Auslassrohr und das Einlassrohr sind jeweils mit dem Benutzersystem verbunden, das Auslassrohr ist mit einem Temperatursensor ausgestattet und der Wärmetauscher ist von thermischen Isolationsmaterialien umgeben.
Der Controller ist elektrisch mit jedem Sensor, Ventil, zirkulierender Pumpe und Heizung durch den Stromkreis verbunden. Das Produkt umfasst auch ein Kühlsystem, und der Verdampfer des Kühlsystems ist im Wärmetauscher installiert. Der Wärmetauscher ist eine geschlossene Struktur, die aus einem Tank und einer Abdeckplatte besteht. Der Wärmetauscher, die zirkulierende Pumpe, das Auslassrohr und das Einlassrohr bilden ein mittleres Zirkulationssystem und sind aus der Atmosphäre isoliert. Der Flüssigkeitsspeicher und der Wärmetauscher sind durch ein Rohr mit einem Magnetventil verbunden.
Begrenzt durch den Gießpunkt, die kinematische Viskosität und den Blitzpunkt des Wärmeübertragungsmediums ist es schwierig, ein Medium zu finden, das bei der niedrigsten Temperatur und der höchsten Temperatur zum gleichen Zeitpunkt unter normalem Druck verwendet werden kann. Darüber hinaus ist bei niedriger Temperatur das Wärmeübertragungsmedium leicht in die Luft aufzunehmen, wodurch der Gefrierpunkt des Mediums erhöht oder es trüb wird. Wenn die Temperatur 100 ° C überschreitet, wird der absorbierte Wasserdampf erneut verflüchtigt. Bei hoher Temperatur können die mittlere Verflüchtigung, Rauchen, Oxidation und andere Probleme in kurzer Zeit eine schlechte Testumgebung und eine Verschlechterung oder ein Versagen des Wärmeübertragungsmediums verursachen.
Das schwierige Problem der mittleren Selektion kann durch die Verwendung eines geschlossenen Wärmeaustauschschiffs gut gelöst werden. Das Wärmeaustauschgefäß nimmt eine vollständig versiegelte Struktur an, um die Verbindung zwischen Arbeitsmedium und äußerer Umgebung zu isolieren, um zu verhindern, dass das Medium bei niedriger Temperatur die Feuchtigkeit in der Luft und das Medium durch Rauchen, Oxidation und Verschlechterung bei hoher Temperatur in der Luft aufnimmt. Die Größe des Wärmetauschers wird nach folgenden Prinzipien bestimmt: Der zirkulierende Pumpenkörper, der elektrische Heizung und der Verdampfer können bequem installiert werden, um sicherzustellen, dass das Wärmeaustauschmedium den besten Wärmeaustauscheffekt erreicht, und die Heiz- und Kühlraten erfüllen den Bedarf des Benutzers nach Wärmekapazität.
Um sicherzustellen, dass das gesamte Zirkulationssystem geschlossen ist, sind die Struktur und die Abdichtung der Zirkulationspumpe der Schlüssel zur Lösung des Problems. Wenn die Versiegelung des zirkulierenden Systems nur dazu dient, das Problem der Isolierung des Mediums von der Außenluft zu lösen, überschreitet der Druck innerhalb des Zirkulationssystems im Allgemeinen nicht 0,1 MPa, und die zirkulierende Pumpe mit mechanischer Dichtung kann die Anforderungen entsprechen. Es ist jedoch erforderlich, dass der mechanische Siegel den kontinuierlichen Einfluss von hoher Temperatur und niedrigem Temperatur entsprechen kann, die den Anforderungen des Geräte -Temperaturbereichs für eine lange Zeit entsprechen.
Wenn die Versiegelung des zirkulierenden Systems einem Druck von mehr als 0,1 MPa und einem breiten Temperaturbereich standhalten muss, verwendet dieses Produkt eine magnetische, zirkulierende Pumpe mit einem Magnetantrieb mit Samarium -Kobalt. Die Versiegelungsleistung kann einem Arbeitsdruck von mehr als 1 MPa standhalten. Die einzigartige magnetische Kopplungsstruktur verringert den Verbrauch der Kühlkapazität für den Motorbetrieb, und die maximale Betriebstemperatur kann mehr als 350 ° C erreichen. Der Fluss und der Kopf der zirkulierenden Pumpe müssen ausgewählt werden, um die Anforderungen des Benutzers zu gewährleisten, wobei die kinematische Viskosität des verwendeten Mediums und die Notwendigkeit des Wärmeaustauschs und des Rühren des Wärmetauschers selbst berücksichtigt werden
Da das zirkulierende System eine geschlossene Struktur ist, ist der geschlossene Wärmetauscher durch das Magnetventil mit dem mit der Atmosphäre verbundenen Flüssigspeichertank angeschlossen. Wenn das zirkulierende Gerät mit dem Benutzersystem verbunden ist und beginnt, zu arbeiten, wird das Medium im Wärmetauscher kontinuierlich zum Benutzersystem verbreitet, und der Flüssigkeitsniveau im Heizentauscher verringert sich, was den Druck des Zirkumendrats rasch den Druck des Zirkums verursacht.
Der Controller stellt fest, ob das Medium dem Druckwechsel den Wärmetauscher ergänzt und das Flüssigversorgungsmagnetventil 14 öffnet oder schließt, um sicherzustellen, dass das Medium im Wärmetauscher den Anforderungen des normalen Betriebs entspricht. Darüber hinaus bleibt im oberen Teil des geschlossenen Wärmetauschers ein Abschnitt der Luftschicht als Ausdehnung und Kontraktionsraum, wenn sich die hohen und niedrigen Temperaturen ändern. Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Reservoir eine bestimmte Grenze abnimmt oder überschreitet, kann die Funktionsfunktion des Flüssigkeitsspiegels des Steuerungssystems das Signal des abnormalen Flüssigkeitsspiegels auffordern.
Das Zirkulationsgerät und das Benutzersystem sind durch Edelstahlbalgs verbunden, der Druck, hohe Temperatur und niedrige Temperatur standhalten kann. Der Verbindungsteil übernimmt die Schnittstelle mit Gewinde, und die Außenseite des Balgs wird durch Schäumen von Kieselgel isoliert. Der Controller 12 enthält hauptsächlich die Central Control Unit (CPU), Stromkreis, Eingangs-/Ausgangs-Isolation und Antriebskreis usw. Es ist mit einem Tastaturfeld sowie einer Tastatur- und Statusanzeigen ausgestattet, die den Anforderungen des Dialogs zwischen Mensch und Komputer entsprechen, um die Steuerungstemperatur und den Arbeitsstatus des Geräts einzustellen und anzuzeigen.
Der Controller kann Signale wie Temperatur, Flüssigkeit und Druck erfassen, die Leistung von Heizung 16 und das Öffnen des Expansionsmechanismus 13 steuern und den Fluss der zirkulierenden Pumpe, das Luftvolumen des Kondensatorlüfters oder die Kompressorleistung bei Bedarf steuern. Die konstante Temperaturzirkulationsvorrichtung verwendet einen Kühlschrank und einen von einem Mikrocomputer kontrollierten Heizung, um die Temperaturreduktion, den Temperaturanstieg und die konstante Temperatur zu realisieren. Der Controller reguliert das Kühlkapazitätsregelventil (elektronisches Expansionsventil) oder die Heizungsleistung des Kühlschranks gemäß dem vom Temperatursensor gemessenen Temperaturwert und der vom Benutzer oder den vom Programm gesteuerten Temperaturdaten, die sich regelmäßig ändert.
Arbeitsprozess
Der Arbeitsprozess des Geräts ist wie folgt: Schließen Sie zunächst das Auslassrohr 10-1 und ein Einlassrohr 10-2 des zirkulierenden Geräts mit dem Einlass und Auslass des Benutzersystems an, bestätigen Sie, dass die Verbindungsteile genau und fest angeschlossen sind und für jeden Teil des Temperaturbereichs eine thermische Isolationsbehandlung durchführen.
Beim Starten des zirkulierenden Geräts erkennt der Controller zunächst, dass der Druck der zirkulierenden Pumpe unzureichend ist, dh es müssen dem zirkulierenden Rohr Medium hinzufügen. Das Magnetventil 14 öffnet sich automatisch und füllt die Pipeline mit Flüssigkeit. Beobachten Sie zu diesem Zeitpunkt bitte den vom Controller angegebenen Flüssigkeitsspiegel im Reservoir und füllen Sie ihn bei Bedarf wieder auf. Nachdem die Flüssigkeitsfüllung normal ist, gibt der Controller an, dass der zirkulierende Rohrliniendruck normal ist und das Magnetventil automatisch geschlossen wird.
Zu diesem Zeitpunkt steuert der Controller den Betrieb des Heizungs- und Expansionsventils gemäß der Differenz zwischen der eingestellten Temperatur und der tatsächlichen Temperatur. Wenn der Temperaturfehler groß ist, arbeitet das Heizungs- oder Expansionsventil bei maximaler Leistung und erwärmt sich oder kühlt mit der schnellsten Geschwindigkeit ab. Wenn die tatsächliche Temperatur nahe an der eingestellten Temperatur liegt, reduziert der Controller die Leistung der Heizung oder das Öffnen des Expansionsventils allmählich. Schließlich koordiniert der Controller die Arbeit der Heizung und des Expansionsventils, um die Temperatur am festgelegten Temperaturpunkt stabil zu halten.
Wenn die tatsächliche Temperatur und die festgelegte Temperatur aufgrund von Änderungen der festgelegten Temperatur, der externen Bedingungen oder der Wärmebelastung des Benutzersystems inkonsistent sind, wiederholt das Steuerungssystem das obige Vorgang, um die Temperatur zu einem neuen stabilen Zustand bei maximaler Rate oder programmgesteuerter Rate zu erreichen.
Funktionen und Anwendungen
Es wurden Literaturaufzeichnungen zu verschiedenen thermostatischen Zirkulationsgeräten mit hoher Temperatur, niedriger Temperatur oder normaler Temperatur durchgeführt. Ebene. Insbesondere ist die Auswahl des Wärmeübertragungsmediums relativ einfach und das Leistungspreisverhältnis ist weitaus besser als die von ähnlichen Geräten.
Die grundlegende Idee dieses Produktschemas ist eine genaue dynamische konstante Temperaturregelung, dh gleichzeitig eine präzise konstante Temperatur aufweist, aber auch die dynamische Kontrollfähigkeit eines schnellen Temperaturanstiegs oder -abfalls. Aufgrund dieser Kontrollfunktion ist es den Benutzern möglich, die Temperaturprogrammiersteuerung und kontinuierliche wiederholte Tests nach Bedarf durchzuführen. Innerhalb von 75 min nach stabiler Temperatur überschreitet die Temperaturschwankung ± 0,01 ℃ nicht.
Bei externen Störungen wie der Änderung der Netzteilspannung, der festgelegten Temperaturänderung und der thermischen Laständerung des Benutzersystems kann das Steuerungssystem die Temperatur am festgelegten Temperaturbereich (± 0,05 ℃) innerhalb von etwa 5 ~ 10 min steuern. Wenn der Temperaturbereich der dynamischen Steuerung breit ist und die Geschwindigkeit schnell ist, überschreitet die maximale Temperaturüberschreitung bei der Annäherung an die konstante Temperatur 0,5 ° C nicht, was für einige Anwendungen ignoriert werden kann. In diesem Fall ist die Temperaturstabilität fast augenblicklich.
Zu den Hauptanwendungen der Sinusprogrammierung gehören die nationale Verteidigungs- und Militärindustrie, die Luft- und Raumfahrt, Geotechnik, Medizin, Landwirtschaft und andere meteorologische Bereiche. "Shenzhou V" Raumschiff kreist die Erde einmal alle 90 Minuten im Weltraum, in dem sie dem Test von 180 ° C standhalten muss.
Bei der Berechnung der Durchschnittsrate beträgt die vom Raumschiff getragene Temperaturänderungsrate 4 ℃/min, aber die Temperaturänderung des Raumschiffs um die Erde wird hauptsächlich durch das Sonnenlicht verursacht, so Das in diesem Projekt bereitgestellte Gerät ist für die Forschung und Prüfung von Luft- und Raumfahrtmaterialien von großer Bedeutung.
Der Freeze-Tau-Zyklustest von Gestein und Boden, der grundlegende Daten zum Bau von Straßen und Brücken in Permafrostregionen liefert, muss die Temperaturänderungen der vier Jahreszeiten kontinuierlich simulieren. Um den Testzyklus zu verkürzen, wird erwartet, dass die Temperaturänderungen eines Tages in wenigen Minuten simulieren. Daher ist die Testausrüstung erforderlich, um mit sehr schneller Geschwindigkeit zu steigen oder zu fallen, und es ist erforderlich, um ohne Unterbrechung eines Testzyklus kontinuierlich rund und rund zu runden. In ähnlicher Weise muss auch die Temperaturänderung nach dem sinusförmigen Gesetz simuliert werden.
