加熱系統

采用鱗片散熱式加熱管P.I.D控制加熱從而達到溫度平衡

采用裸露的螺旋鎳鉻加熱絲和絕緣陶瓷支架制作加熱器，表面負荷小，具有控溫靈敏、溫度滯后小的特點。

加熱器控制方式：PID+PWM+  SSR，固態繼電器進行無觸點過零觸發驅動加熱器工作，無接觸火花和噪音，使用壽命長。

加熱子系統校核計算

功率的計算選擇應考慮以下三條：

a.從初始狀態，按規定時間要求實現加熱介質至設定溫度(工作溫度);

b.在工況條件下，發熱量足以維持介質溫度;

c.應有一定的安全裕度，一般取1.2；

d.從第a）、b）條選擇功率的較大者，乘以安全裕度就是應選的功率。

P 其中1.2為系統設計余量

特點

a.控溫精度高；

b.溫變速率良好；

c.應用寬帶壓迫平衡調溫系統，通過快速收斂的PID自適應算法實現溫度的快速控制。運用溫度調和室，靜壓腔再加上離心風葉的強迫式風管系統，保證冷熱充分的交換并均勻的通過頂部孔板均勻送風傳送到工作室（實驗區域）的每個空間，達到溫度的均勻性；為實現溫度的快速收斂，我公司與韓國三元公司合作開發了專用的、適用于本公司的PID自適應算法，該控制方式在控制過程中根據溫度情況不斷修正控制，達到收劍快，溫度過沖小，穩定性高的控制目的；

制冷組成

制冷系統包括冷凝器、蒸發器、壓縮機、冷卻設備等

工作原理

壓縮機吸入從蒸發器出來的較低壓力的介質，使之壓力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體，經膨脹閥，成為壓力較低的液體后，送入蒸發器，在蒸發器中吸熱蒸發而成為壓力較低的介質，再送入壓縮機的入口，從而完成制冷循環。

常溫降到-30℃啟動1級壓縮機，-30℃～-70℃啟動二級壓縮機。

控制原理

風→蒸發器→加熱器→艙內。溫度傳感器實時監測溫度，位于出風口。

應用寬帶壓迫平衡調溫系統，通過快速收斂的PID自適應算法實現溫度的快速控制。運用溫度調和室，靜壓腔再加上離心風葉的強迫式風管系統，保證冷熱充分的交換并均勻的通過頂部孔板均勻送風傳送到工作室（實驗區域）的每個空間，達到溫度的均勻性；為實現溫度的快速收斂，我公司與韓國三元公司合作開發了專用的、適用于本公司的PID自適應算法，該控制方式在控制過程中根據溫度情況不斷修正控制，達到收劍快，溫度過沖小，穩定性高的控制目的。蜂窩選配。

制冷系統校核計算

負荷計算：

工作空間：2400mm×1600mm×2100mm(長×寬×高)。

備艙體內，其熱負荷主要由內膽自身的鋼負荷（Pn）、負載負荷（Pf）、艙體內的空氣負荷（Pk）、圍護結構散熱（Pw）及電機與伴熱帶散熱（P’）。

根據負荷的種類，應用如下計算公式進行計算：

P=（Pn+  Pf+ Pk+Pw+P’）。

一、內膽負荷Pn

內膽負荷的基礎計算公式如下：

Pn=CMμν

C：比熱  kJ/kg.℃

M：質量  kg

μ：換熱效率（≤1.0）

ν：變溫速率（℃/S）；

其中內膽負荷主要為結構性鋼性負荷，箱體內部結構主要由以下部分組成：a，等效內膽負載。b，空氣處理單元模塊。

1）鋼負載比熱容：C鋼=0.46kJ/kg.℃

2）三部分的鋼性負載重量M=Ma+Mb+Mc

內膽應包括空氣處理單元及隔板等各項面積，取內膽的尺寸為：

a、等效內膽負載重量計算：

Ma=ρ鋼Va

    =ρ鋼×S鋼×θ鋼

ρ鋼—不銹鋼的密度：7900kg/m3；

S鋼—內膽不銹鋼面積：

S鋼

θ鋼—內膽及外側保溫層等效厚度：

θ鋼

則有：Ma=442.38kg

b、等效風道模塊重量估算：

估算風道的總重量約為

Mb

c、等效空氣處理單元框架模塊重量估算：

空氣處理單元框架的重量約為：Mc

M=Ma+Mb+Mc

3）換熱效率：μ=1

4）變溫速率：△t=1℃/mim

Pn=

二、負載負荷Pf

負載負荷的基礎計算公式如下：

Pf=CMμν

C：比熱  kJ/kg.℃

M：質量  kg

μ：換熱效率（≤1.0）

ν：變溫速率（℃/S）；

根據技術要求，則有如下信息：

C鋼=0.46kJ/kg.℃

負載換熱系數：μ=1；

變溫速率：△t=1℃/mim

則有：Pf

空氣負荷Pk

負載負荷的基礎計算公式如下

Pn=CMμν

C：比熱  kJ/kg.℃

M：質量  kg

μ：換熱效率（≤1.0）

ν：變溫速率（℃/S）；

上述計算公式中，

空氣的比熱容：  C空=1.4kJ/kg.℃；

空氣換熱系數：μ=1.0；

艙內空氣的質量計算：

Mc=ρ空V

ρ空—常壓下空氣的密度：1.2kg/m3；

V— 常壓下艙內空氣體積：V

則有：Mc

變溫速率：△t=1℃/mim

根據公式計算如下：

Pk

維護結構傳熱

傳熱的基礎計算公式如下：

Pw=KS△t

K—傳熱系數；

S—傳熱面積；

△t—艙體內外溫差；

上述計算公式中，

艙體周邊圍護結構的傳熱系數：K=0.35W/（㎡·℃）

傳熱面積：Sw

假定艙內外的溫度差：△t=70℃

Pw

五、電機及伴熱帶散熱

傳熱的基礎計算公式如下：

電機根據設備內部尺寸與大約提供的風量，選取的鼓風機的功率大約在3KW

伴熱功率概算：

P’=θP+P”

θ—功率系數；

P—電機功率；

P”—伴熱功率；

上述計算公式中，

熱功率系數θ=0.15

P”=0.9KW

P’=  0.15×3+0.9=0.9KW

六、由以上三部分的計算公式得出：

P其中1.2為系統設計余量。

制冷系統特點

a.全系統管路均作通氣加壓22kg檢漏測試；

b.加溫、降溫系統獨立；

c.配有本公司專業技術特點，防高溫高壓氣流同流開冷機損壞系統；

d.所有冷凍系統動作程序，由微電腦控制器控制；

e.壓縮機底部有接水盤，能夠將結霜產生的凝露水收集起來；

f.壓縮機自帶PTC溫度傳感器，當壓縮機超溫時，實現超溫保護；

g.壓縮機自帶油壓保護器，實現壓縮機油壓保護；

h.高低壓保護裝置，在設備工作過程中對制冷劑的壓力進行監控，一旦制冷劑壓力高于系統的極限壓力或低于系統所設定的壓力，立刻發出報警，并切斷電源，直到故障排除；

i.制冷系統全使用進口品牌配件，質量可靠，保證系統的穩定性。

自主開發的多路、多級節流系統（制冷系統）：

本設備的制冷系統根據系統不同工況設計不同的毛細主路、旁路、通過智通控制系統根據工況自動控制，自動調節的毛細管節流系統，保證流量大小可調，達到了溫度變化的目的，而且溫度場變化均勻，溫度波動極小。

制冷壓縮機

采用的德國進口螺桿式壓縮機。

具有溫度、壓力高低警告和報警功能、具有調整并合理分配壓縮機運行時間功能、壓縮機具有不同比例的加載模式功能、合理分配進回氣管路，做到對稱、均衡；制冷量1112kW＠-15℃

（低溫螺桿制冷量978  kW＠-15℃，用于房間空氣循環系統制冷；高溫螺桿制冷量134  kW＠-15℃,用于新風系統制冷）

壓縮機電機可直接啟動，并具有過載保護功能；

壓縮機具有油箱加熱器、干燥過濾器、手動閥門、壓力調節器和制冷劑視鏡。油氣分離器，其上需配備玻璃視窗，便于觀察油位；

冷凝器

高效水冷換熱器             

冷凝器換熱腔體設有收集托和排水管。冷凝器的水冷側安裝手閥和三通，便于日后清洗。其它換熱器，在水路一側，均按此方式處理；

蒸發器

復式擾流型親水鋁鰭片裝置。            

蒸發器設計有加熱除霜功能，以確保長時間低溫運行時蒸發器無霜，低溫連續運行時間大于3天；

換熱裝置

采用高效釬焊板式換熱器。             

制冷壓力測量

進口高精度壓力控制器，測量制冷壓力，并向控制器發送壓力信號

壓縮機冷量可結合控制器自動連續可調，吸排氣口安裝壓力傳感器，監控壓縮機運行狀態。

冷卻方式

風冷。

壓縮機冷凝水

壓縮機系統及冷凝管路全部配置承水托盤，排水口處放置接水盒

制冷機控制方式

控制系統根據試驗條件自動調節制冷機的運行工況

循環水泵

低噪音管道泵強力送水循環

節流裝置

熱力膨脹閥、加厚毛細管

油分離器

將壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體混有的冷凍油滴分離下來，并返回到壓縮機曲軌腔供壓縮機潤滑和降溫用

干燥過濾器

吸收制冷系統制冷劑中的殘留水分、酸性物質，和過濾掉系統中的固休雜質顆粒、銅削等，保護膨脹閥和毛細管的正常工作，不至于發 生冰堵和臟堵

制冷劑

采用臭氧耗損指數為0的環保制冷劑R404a/R23，此冷媒不被Montreal公約或倫敦修正案和新的美國環保署法律禁止的環保型制冷劑（不含CFC）。

一級制冷機組采用  R404A，二級制冷采用 R23；

除霜功能

在-40℃下連續進行低溫試驗96小時，試驗箱內不結霜。

人機界面

試驗過程中設備可定值運行，程序運行，預約功能，冷啟，熱啟，程序循環，程序嵌入程序，斷電復位等功能。

配電柜

（1）開關柜由完整的電器部分組成，包含保險絲，熔斷保護，開關控制和其他常規元件，  主要電氣元件如總線模塊，電源模塊，變壓器，繼電器，控制器等。 （2）配電柜接線和電氣系統由來設計并嚴格遵照安全規程進行安裝和材料選取，  并符合國內電氣相關規定。 （3）電氣需有接地監控，符合國內電氣相關標準要求。 （4）電量計量：電器柜內增加智能電表，電表有通訊功能，可以讀取耗電量數據。

主要執行電氣

選用SIEMENS、ABB品牌（或相當于同等品牌）。

畫面顯示功能

.溫濕度設定(SV)實際(PV)值直接顯示

.可顯示執行程序號碼,段次,剩余時間及循環次數, 運轉時間顯示

.程序編輯以及圖形曲線顯示

.具單獨程序編輯畫面,每頁可輸入4個段次溫濕度,時間

.定點或程序動作狀態顯示

.語言轉換可以切換中文/英文

.設備具有年、月、日及時間顯示，設備總的運行時間（0～99999小時、不可復零）、程序段運行時間顯示?？刹榭磳崟r運行曲線。

.數據包括所有（熱電偶溫度，工況溫濕度參數，單相、三相功率，電壓，單相、三相電流，頻率，冷媒壓力）測試參數，進行自動采集、顯示

程序容量及

控制功能

.可使用的程序量:120組,1個程序可由1~100段次組合而成，可使用的記憶容量:1200  SEGMENTS，可重復執行命令:每一個命令可達999次；程序斜率設定可由時間軸來設定，程序間每段可設定99小時99分鐘，最小一分鐘，可設定聯結使用；

.具有編輯,清除,插入等功能，4組時間信號輸出控制(可控制待測物ON/OFF動作)，具有9組PID參數設定，程序執行中具有跳段,保持功能；熒幕可作背光調整,可設定背光時間；熒幕顯示保護功能可做定時或手動關閉設定；程序復制,COPY, 連接功能,編輯實驗標題等程序編輯功能；

.PID自動演算和FUZZY控制功能；具有斷電程序記憶,復電后自動啟動并接續執行程序功能；具有預約啟動及關機功能；具有日期,時間調整功能；按鍵及畫面鎖定(LOCK)功能

輸入輸出接口

預留模擬量及數字量輸入輸出接口（每種接口5個通道），可采集氣壓等其他信號，并將相關信號通過模擬量或數字量接口輸出給其它設備。

RS-232

通訊界面

.可連接計算機顯示曲線,資料獲取

.可做為監控及遙控系統

.可做多臺機器同步控制

SD存儲卡

能夠選擇連續存儲、間歇存儲試驗曲線。數據曲線存儲容量64G. 配備標準USB接口，能將數據導出。

設定方式

中/英文界面、觸摸式輸入

運行方式

程序方式  / 定值方式

設定范圍

溫度范圍上下限5℃

顯示分辨率

溫度0.1℃，時間1min，濕度0.1%RH。

有時間歷程顯示，最小采樣時間間隔為5秒，可進行設定。

自校準

具備自校準功能，并向用戶開放校準權限。

斷電記憶功能

可設定斷電恢復模式為：熱起/冷起/停止

預約開機功能

可隨意設定開機時間，打開電源后時間到機臺自動運行

溫度測量體

Pt100/0℃-4W，，SUSΦ3.2，

鉑電阻變送器

-40（0）～80℃/1～5VDC，

產品傳感器

配備兩套。產品傳感器可在工作室內任意位置移動、放置，用于被試件溫濕度檢測，并且提供接口，將溫濕度信息傳輸到監控設備或供其他設備使用。

濕度變換器

0～100％RH/4～20mA，  ±3％RH(  0℃以下時使用)

濕度傳感器采用電容式濕度傳感器。

壓力信號傳感器

測試范圍0～6MPa，測量精度要求  ±0.5%

數據采集

橫河數據采集器GM10系列

電器

空氣開關、接觸器、繼電器、漏電保護器、施耐德系列低壓電器

計算機與打印機

（一套）

曲線記錄功能

具有帶電池保護的RAM，可保存設備的設定值、采樣值及采樣時刻的時間；記錄時間為60天(當采樣周期為1.5min時)

數據記錄

可保存設備的設定值和采樣值，可自動存儲數據；存儲采樣間隔時間可以設置；可隨時調取查詢所存儲記錄中某一時段的數據，可用EXCEL等軟件可以直接打開處理。

軟件使用環境

IBM PC兼容機，PⅡ以上CPU，128M以上存儲器，簡體中文Windows2000或簡體中文  WindowsXP作業系統

設定范圍

溫度：根據設備的溫度工作范圍調整(上限+5℃，下限-5℃)

輸 入

鉑電阻/DC  1～5V輸入

電器系統

經過電磁兼容試驗滿足電磁兼容性國內標準要求；

附屬功能

（標準配置）

故障報警及原因、處理提示功能。

斷電保護功能，上下限溫度保護功能。

（報警功能示意圖以實際為準）

故障信息

設備出現故障時自動報警并切斷電源，在控制器上顯示出現的故障、可能原因分析。

自診斷功能

上下限溫度保護功能（聲光報警裝置），控制系統還具備自檢測、自診斷功能，自動進行故障顯示、報警；具有日歷定時開關機功能，設備可定時運行，到達設定時間后自動停機。