高低溫交變濕熱試驗箱  Temperature and climatic test Chambers

第一部份：系統組成整體概述

系統由以下部份組成：

       試驗箱作用是提供高低溫濕度恒定、高低溫濕度交變等試驗環境；含制冷系統、加熱系統、加濕/除濕/水路系統、風道系統、控制系統、系統安全保護裝置等；

第二部份：可編程高低溫濕熱試驗箱設計制造方案說明

一.試驗箱箱體：

1、結構形式：

整體式結構，即試驗箱體、制冷系統、加熱/加濕系統、空氣調節系統、電器控制櫃、制冷機組為一整體，制冷機組位於箱體底部，電器控制部份置於試驗箱的側麵，便於操作。

2、箱體：

a）工作室一端的風道夾層內，分佈加熱/加濕器、制冷蒸發器、鼓風電機、風葉等裝置；

b) 試驗箱側麵設有電纜穿線孔1個，尺寸為ф50mm ;

c）試驗箱工作室采用1mm厚SUS304不銹鋼板制造，箱體外殼采用1mm厚不銹鋼沙板制造

d）保溫材料采用聚胺酯發泡，厚度100mm，保溫效果良好，試驗箱外表麵不結霜，不凝露。

e）工作室配備兩層可調節高度的不銹鋼條形擱板；

f）箱體設有冷凝水排水口。

3、大門：

單開門，大門密封均采用雙線矽橡膠密封條；

4、觀察、照明裝置：

大門上安裝一個多層中空玻璃觀察窗，尺寸約：300×275mm、並設有加熱防霜裝置。試驗箱大門上安裝一個（AC12V）20W鹵素燈。

二.試驗箱制冷系統：

1、制冷原理：

   制冷部份是設備產生冷源的主要部份，為設備的降溫、低溫和恒溫等提供所需的冷量，根據設備的試驗狀態不同，制冷系統自動開啟，為相應試驗過程提供冷量，從而達到滿足設備的性能指標的目的。

   制冷系統的設計應用能量調節技術，一種行之有效的處理方式既能保證在制冷機組正常運行的情況下又能對制冷系統的能耗及制冷量進行調節，使制冷系統的運行費用和故障率下降到較為經濟的狀態。

2、制冷系統組件：

2.1、壓縮機：制冷系統的核心是壓縮機，此方案我們采用法國泰康全封閉壓縮機，組成一套制冷系統，以保證工作室的降溫要求。制冷系統包含一個高壓制冷循環和一個低壓制冷循環，其連接容器為蒸發器，蒸發冷凝器的功能為將低壓循環的蒸發器作為高壓循環的冷凝器之用。

2.2、油分離器：壓縮機是否有足夠的冷凍油，將直接影響其壽命，冷凍油若進入系統中，特別是各換熱器中，將大大降低其性能，為此，系統需設置油分離器，根據我公司以往選用進口油分離器的使用情況及經驗，我們為此設備配備歐美“艾高”ALCO油分離器。

2.3、冷凝蒸發器：采用目前世界上先進的瑞典“阿法拉伐”ALfaLaval公司或瑞典swep公司生產的釬焊板式換熱器，這種換熱器由若乾片壓制成人字型波紋的耐腐蝕不銹鋼薄片組成，相鄰的一對不銹鋼片波紋方向相反，波紋背線彼此相交構成大量的接觸焊點，由於復雜的接觸交叉網絡通道使兩側流體形成紊流，加大提高瞭換熱強度，同時強烈的紊流和光滑的不銹鋼表麵使釬焊板式換熱交換的通道內表麵不易結垢，采用此換熱器克服瞭以往國產高低溫試驗箱此部件尺寸大、換熱差、效率低等缺點，同時系統阻力也降低到最低限度。

2.4、減振：采用壓縮機彈簧減振，制冷系統整體二次減振；制冷系統管路采用增加R和彎頭的方式避免因振動和溫度的變化引起的銅管變形，從而造成制冷系統管路破裂。

2.5、制冷蒸發器：蒸發器位於試驗箱一端的風道夾層內，由鼓風電機強制通風，快速換熱。

2.6、制冷輔助件：本試驗箱制冷系統中其它輔助件均采用進口元件。如意大利“卡士妥”Castel電磁閥、兩路手閥，歐美“艾高”ALCO油分離器，美國“斯坡蘭”SPORLAN膨脹閥、乾燥過濾器，丹麥“丹佛斯”DANFOSS冷凝壓力控制器等。

2.7、能量調節措施：在保證試驗箱主要技術指標的前提下，根據不同的降溫速度和溫度范圍對系統的制冷能力進行調節是不可缺少的，為此我們除前述考慮采用的相應增設其能量調節措施，如蒸發溫度調節、能量調節、熱氣旁通能量調節以確保在滿足主要技術指標的前提下，降低設備能耗。

2.8、低溫管路：低溫管路采用優質無氧銅管、充氮焊接以及專門的走管工藝等，優質無氧銅管充氮焊接（傳統方式采用普通銅管，直接焊接方式，易使銅管內壁產生氧化物，造成制冷系統堵塞，使試驗箱不降溫或降溫慢），工藝以確保焊接質量。

2.9、制冷系統冷卻方式：風冷；

（冷卻方式可由用戶根據情況自行選擇。風冷對環境溫度要求較高，噪音偏大。具體安裝要求見本方案第六部份：安裝使用條件）

2.10、制冷劑：R404

三.加熱系統：

連續PID調節，使用SSR固態繼電器作為加熱執行器，安全可靠，具有單獨的超溫保護系統。

四.加濕/除濕/水路系統：

4.1、加濕方式：采用不銹鋼加熱管，淺水盤表麵蒸發；

4.2、除濕方式：冷凍除濕；

4.2、水路系統：設備供水系統采用內置式約20L不銹鋼循環水箱，耗水量低，循環穩定，箱體設有抽屜式加水盒，循環水箱液位顯示裝置以觀察水位，並帶有缺水指示燈伴以聲光報警提醒用戶及時補充設備用水。加濕系統管路與電源、控制器、電路板分離，可避免因管路漏水而影響電路，提高安全性。

五.風道系統：

  為保證較高的均勻度指標，試驗箱設有內部循環送風系統；工作室一端的風道夾層內，分佈加熱器、制冷蒸發器、風葉等裝置；用風機使箱內空氣循環，當風機高速旋轉時，將工作室中空氣從下部吸入風道內，經加熱、制冷後從風道上方吹出，在工作室中與試品熱交換後的空氣再被吸入風道內，反復循環，從而達到溫度設定要求。

六.控制系統：

   控制系統組成：

6.1溫度測量：Pt100鉑電阻；

6.2濕度測量：Pt100鉑電阻乾濕球法；

6.3控制裝置：可編程溫濕度控制器TEMI880。可顯示設定參數，時間，加熱器，加濕器等工作狀態，同時具有試驗自動運行及PID參數自整定功能。 僅需設定溫度就可實現制冷機的自動運行功能。控制系統使用智能化控制軟件系統，具備自動組合制冷，加熱，加濕等子系統的工況，從而保證在整個溫濕度范圍的高精度控制，達到節能降耗的目的。完善的檢測裝置能自動進行詳細的故障顯示，報警，如當試驗箱發生異常時，控制器自動顯示故障狀態。

6.5屏幕顯示：設定溫濕度；實測溫濕度；加熱、、加濕、時間、溫濕度曲線等工作狀態以及各種報警指示。

6.6設定精度：溫度：0.1℃    濕度：0.1%R.H   

6.7程序容量：100條，程序總段數1000段，程序單步最大時間：99小時59分鐘；程序可循環，程序之間可鏈接； 

6.8、運行方式：恒定運行，程序運行；

6.9、其它主要低壓電氣元器件均采用知名品牌產品：如施耐德交流接觸器、熱過載繼電器、OMRON小型中間繼電器、德力西斷路器、臺灣凡宜水位浮子開關等。 

七.安全保護裝置：

7.1、工作室超溫保護；

7.2、加熱器短路保護；

7.3、加濕器短路保護；

7.4、風機過載保護；

7.5、壓縮機超壓保護；

7.6、壓縮機過載保護；

7.7、斷水/缺水保護；

7.8、漏電保護；

7.9、安全可靠的接地裝置；

第三部份：試驗箱關鍵件選用

第四部份：試驗箱主要技術指標

1、工作室尺寸：500×500×400mm  （深×寬×高）；

2、外形尺寸：1000×1100×1300mm  （深×寬×高）；

3、溫度范圍： -40℃ ～ +150℃；

4、溫度波動度：≤±0.5℃；

5、溫度均勻度：≤2℃；

6、溫度偏差：≤±2℃；

7、升降溫速率：

從+20～-40℃，約60min

從+20―100℃，約60min

8、濕度范圍：20%―98%R.H（AT+25℃～+85℃）

9、濕度誤差：+2/-3%R.H（75%R.H以上），±5% R.H（75%R.H以下）

10、風速：1.7 ～ 2.5m/s；

以上指標均在環境溫度≤25℃，常壓，空載、無負荷條件下、距箱體內壁1/6空間內測試測得；

11、功率：約4.5Kw；  

12、電源：220V±10%V；50Hz；

滿足相關標準及試驗方法：

GB/T2423.22-87Nb      GJB1032-90          MIL-STD-2164/(E/C)   

GB/T2423.4-93         GB/T2423.34-86         GJB150.9-86    

第五部份：安裝使用條件

5.1  設備周圍環境條件

5.1.1環境溫度：5—35℃

5.1.2環境濕度：≤85%R.H

5.1.3保證性能的環境條件：（確保降溫速率及極限溫度）

采用風冷冷卻方式：環境溫度：≤25℃ 

5.1.4 大氣壓力：86 ～ 106KPa；

5.1.5 空氣質量：無高濃度粉塵及腐蝕性氣體，無易燃易爆氣體；

5.1.6 地麵要求：平整，無強振動；

5.1.7設備加濕用水采用蒸餾水或去離子水；

5.2 空間條件

     為瞭安裝，調試，操作，維修方便，請按下列要求的空間位置來擺放設備。

5.2.1 試驗箱體距房間四周至少應留有不小於300mm空間；

5.2.2 設備開箱門處應留有箱門正常開關的空間；

5.3   設備供電條件

5.3.1 頻率及誤差：50±0.5Hz；

5.3.2 電壓及誤差：AC 220V±10%V；

5.3.3 總開關：要求選用獨立的空間

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