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高低溫低氣壓試驗箱的溫度和氣壓調控系統(tǒng)是如何工作的?

來源:廣東皓天檢測儀器有限公司   2024年11月29日 11:05  

高低溫低氣壓試驗箱的溫度和氣壓調控系統(tǒng)是如何工作的?

 

高低溫低氣壓試驗箱的溫度和氣壓調控系統(tǒng)是保證試驗環(huán)境準確性的關鍵部分,它們的工作原理如下:

溫度調控系統(tǒng)

加熱過程

當試驗箱需要升溫時,控制系統(tǒng)會發(fā)送指令給加熱元件。加熱元件通常是電加熱絲或加熱管,這些元件分布在試驗箱內部的適當位置。

電流通過加熱元件,根據焦耳定律(Q = I2Rt)產生熱量。加熱元件將電能轉化為熱能,周圍的空氣吸收熱量后溫度升高。

為了使熱量均勻分布,試驗箱內配備了循環(huán)風扇。風扇將熱空氣吹送到試驗箱的各個角落,確保箱內溫度均勻上升,避免出現局部過熱的情況。

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制冷過程

制冷系統(tǒng)一般基于蒸汽壓縮式制冷循環(huán)原理工作。首先,壓縮機將制冷劑氣體壓縮成高溫高壓狀態(tài)。這個過程中,制冷劑的溫度和壓力大幅上升。

高溫高壓的制冷劑進入冷凝器,通過風冷或水冷的方式,將熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中,自身冷卻并液化。

液態(tài)制冷劑經過膨脹閥,膨脹閥起到節(jié)流降壓的作用,使制冷劑的壓力和溫度急劇下降,變成低溫低壓的氣液混合物。

低溫低壓的制冷劑進入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中吸收周圍空氣的熱量而汽化。試驗箱內的空氣熱量被制冷劑帶走,溫度降低。同樣,循環(huán)風扇會促使冷空氣在箱內循環(huán),使溫度均勻下降。

溫度傳感器實時監(jiān)測箱內溫度,并將溫度信號反饋給控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)根據設定的溫度值和實際溫度的差異,精確調節(jié)加熱或制冷系統(tǒng)的工作狀態(tài),以保持溫度的穩(wěn)定。例如,如果設定溫度為 50℃,而實際溫度為 48℃,控制系統(tǒng)會適當降低加熱功率,使溫度緩慢上升到設定值。

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氣壓調控系統(tǒng)

降壓過程

當需要營造低氣壓環(huán)境時,真空泵開始工作。真空泵通過管道與試驗箱內部相連,它不斷地抽出箱內的空氣,使箱內氣壓逐漸降低。

氣壓傳感器實時監(jiān)測箱內氣壓,并將數據反饋給控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)根據設定的氣壓值來控制真空泵的工作狀態(tài)。例如,如果設定氣壓為 10kPa,當氣壓傳感器檢測到氣壓高于 10kPa 時,真空泵會持續(xù)工作,直到達到設定氣壓。

在降壓過程中,為了防止試驗樣品受到過大的氣壓差影響,降壓速度通常是可調節(jié)的。一般來說,氣壓的變化速率會控制在一定范圍內,比如不超過 15kPa/min。

升壓過程

當試驗結束或需要恢復到常壓環(huán)境時,進氣閥門打開,外界空氣緩慢進入試驗箱。進氣的速度也可以通過控制系統(tǒng)進行調節(jié),以避免氣壓的急劇變化對試驗樣品造成損壞。

同樣,氣壓傳感器會持續(xù)監(jiān)測氣壓變化,當箱內氣壓達到常壓或者設定的其他氣壓值時,控制系統(tǒng)會關閉進氣閥門。

溫度和氣壓調控系統(tǒng)相互配合,通過精確的傳感器反饋和智能的控制系統(tǒng),能夠模擬出各種高低溫、低氣壓的復雜環(huán)境,為試驗提供穩(wěn)定、準確的條件。

 

 


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