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、降溫系統完全獨立；

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，完全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

采用世界*進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，并向中央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。可查看實時運行曲線。

.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，A級，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。