1. Môi trường áp suất không khí thấp

Do lực hấp dẫn của Trái Đất, không khí có một trọng lượng nhất định tạo thành áp suất khí quyển. Áp suất khí quyển ở một độ cao nhất định là áp suất nặng nhất của toàn bộ cột không khí trên một đơn vị diện tích vuông góc với mặt đất phía trên điểm đó. Khi độ cao tăng lên, không khí dần loãng hơn và áp suất khí quyển giảm dần. Theo phép đo thực tế, trong phạm vi 3000 km so với mực nước biển, áp suất không khí giảm 100 Pa cho mỗi 10 mét độ cao tăng lên và áp suất khí quyển gần 31 km bằng 1/100 áp suất khí quyển tiêu chuẩn ở mực nước biển. Ngoài việc liên quan đến độ cao, áp suất khí quyển còn liên quan đến sự thay đổi thời tiết. Tại cùng một nơi, áp suất cao vào những ngày nắng và thấp vào những ngày u ám, và áp suất vào mùa đông cao hơn vào mùa hè.

Ở Trung Quốc, khoảng 50% diện tích bề mặt trái đất cao hơn mực nước biển 1000 m, và khoảng 25% diện tích cao hơn mực nước biển 2000 m. Có thể thấy rằng các thiết bị được lưu trữ, vận chuyển và sử dụng trên không tại nơi bề mặt trái đất cao hơn mực nước biển chắc chắn sẽ gặp phải môi trường khí quyển thấp và bị ảnh hưởng bởi môi trường hoạt động của khí quyển thấp. Đối với các sản phẩm âm thanh trên không khô, vì độ cao bay cao nhất và thấp nhất của máy bay cũng là hàng nghìn mét, nên thường phải bay gần 10000 mét trở lên, lên đến 30 km. Do đó, các thiết bị trên không sẽ chịu tác động của áp suất thấp nghiêm trọng hơn so với các thiết bị trên cao nguyên.

2. Tác động của môi trường áp suất thấp lên thiết bị

Tác động của môi trường áp suất thấp lên thiết bị rất đa dạng: bao gồm tác động cơ học trực tiếp do chênh lệch áp suất gây ra do giảm áp suất không khí, tác động của việc giảm mật độ không khí lên khả năng tản nhiệt và lực đẩy của thiết bị điện và hiệu suất điện của thiết bị điện, tác động bổ sung do hư hỏng phớt do chênh lệch áp suất và tác động có hại lên các chất dễ bay hơi.

(1) Trực tiếp phá hủy các sản phẩm niêm phong bằng vỏ đạn

Dưới tác động của áp suất không khí thấp, vỏ sản phẩm bịt ​​kín có vỏ sẽ bị hư hỏng trực tiếp do chênh lệch áp suất bên trong và bên ngoài quá mức, sự tồn tại của chênh lệch áp suất cũng sẽ dẫn đến hư hỏng phớt.

(2) Giảm hiệu suất điện

Trong điều kiện khí quyển bình thường, không khí là môi trường cách điện tốt hơn và nhiều sản phẩm điện sử dụng không khí làm môi trường cách điện. Khi các sản phẩm này được sử dụng ở vùng cao hoặc làm thiết bị trên không, hiện tượng phóng điện cục bộ thường xảy ra gần điện cực có cường độ điện trường mạnh do áp suất khí quyển giảm. Nghiêm trọng hơn là đôi khi xảy ra sự cố khe hở không khí, có nghĩa là hoạt động bình thường của thiết bị bị hỏng. Do đó, môi trường áp suất thấp cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất điện của các sản phẩm điện và điện tử, đặc biệt đối với các thiết bị có không khí làm môi trường cách điện, áp suất thấp có tác động đáng kể hơn đến nó.

(3) Dẫn đến nhiệt độ sản phẩm tản nhiệt tăng cao

Cái gọi là sản phẩm tản nhiệt là mẫu thử nghiệm có nhiệt độ điểm nóng nhất trên bề mặt khác với nhiệt độ môi trường hơn 5 ℃ sau khi nhiệt độ của mẫu thử nghiệm đạt đến độ ổn định trong điều kiện không khí tự do và áp suất khí quyển được chỉ định. Một phần đáng kể các sản phẩm điện và điện tử là các sản phẩm tản nhiệt, chẳng hạn như động cơ, máy biến áp, v.v. các sản phẩm này tiêu thụ một phần năng lượng điện đang sử dụng, biến nó thành năng lượng nhiệt và làm tăng nhiệt độ của sản phẩm. Nhiệt độ tăng của các sản phẩm tản nhiệt tăng theo độ cao (áp suất khí quyển giảm). Nhiệt độ tăng và độ cao

Chiều cao gần như tuyến tính và độ dốc phụ thuộc vào cấu trúc riêng, khả năng tản nhiệt, nhiệt độ môi trường và các yếu tố khác.

(4) Dẫn đến mất các chất dễ bay hơi

Giảm áp suất sẽ làm giảm nhiệt độ sôi của chất lỏng. Đối với những chất lỏng có áp suất hơi bão hòa cao trong điều kiện khí quyển bình thường ở mực nước biển, áp suất thấp sẽ khiến chúng bốc hơi hoặc thậm chí sôi. Quá trình bay hơi của chất lỏng là một quá trình cân bằng, nghĩa là số lượng phân tử chất lỏng bay hơi vào không khí bằng năng lượng và số lượng phân tử liên kết với các phân tử không khí va chạm với bề mặt chất lỏng đạt đến trạng thái cân bằng. Khi áp suất khí quyển giảm, mật độ của không khí giảm và khả năng các phân tử dễ bay hơi của chất lỏng đi vào không khí bị đẩy trở lại bề mặt chất lỏng giảm đi rất nhiều. Do đó, trong điều kiện áp suất thấp, tốc độ bay hơi của chất lỏng sẽ tăng lên rất nhiều. Đây là trường hợp của dầu bôi trơn hoặc mỡ. Việc giảm áp suất sẽ đẩy nhanh quá trình bay hơi của dầu bôi trơn (hoặc mỡ), điều này sẽ làm tăng ma sát của các bộ phận chuyển động và đẩy nhanh quá trình mài mòn bề mặt của các bộ phận chuyển động. Chất hóa dẻo trong vật liệu hữu cơ cũng sẽ đẩy nhanh quá trình bay hơi do áp suất không khí giảm. Sự bay hơi của chất hóa dẻo thúc đẩy quá trình lão hóa của vật liệu hữu cơ và thay đổi các tính chất cơ học hoặc điện của chúng. Sự bay hơi của vật chất dễ bay hơi cũng sẽ làm ô nhiễm sản phẩm và các vật thể xung quanh, khiến sản phẩm hoặc vật thể bị ô nhiễm hoặc thậm chí bị ăn mòn. Dựa trên tác động của môi trường áp suất thấp nêu trên đối với thiết bị, các tác động môi trường áp suất thấp điển hình là: rò rỉ khí hoặc chất lỏng từ vỏ kín; Biến dạng, nứt hoặc nổ các thùng chứa kín; Các tính chất vật lý và hóa học của vật liệu mật độ thấp thay đổi; Thiết bị trục trặc hoặc hỏng hóc do phóng điện hồ quang hoặc corona dưới điện áp thấp; Dưới áp suất thấp, hiệu suất truyền nhiệt giảm, khiến thiết bị quá nhiệt; Sự bay hơi của chất bôi trơn; Động cơ khởi động và cháy không ổn định, lực đẩy hoặc lực kéo giảm và phớt kín khí bị hỏng, v.v.

3.1 Thiết bị thử nghiệm

3.1 Yêu cầu chung

(1) Thiết bị thử áp suất thấp phải có khả năng tạo ra và duy trì áp suất thấp cần thiết cho thử nghiệm và được trang bị các thiết bị phụ trợ cần thiết có thể theo dõi các điều kiện áp suất thấp;

(2) Buồng áp suất thấp phải được trang bị thiết bị ghi liên tục áp suất của buồng thử:

(3) Độ phân giải của thiết bị đọc dữ liệu không được nhỏ hơn 2% thang đo đầy đủ của nó;

(4) Chú ý ngăn ngừa máy bơm khí, van và vật liệu cách điện của thiết bị thử nghiệm

Ô nhiễm các chất dễ bay hơi như vật liệu vào không khí trong hộp;

(5) Khi ép lại, chú ý tránh bụi bẩn và hơi nước bên ngoài lọt vào hộp gây ô nhiễm.

3.2 Thiết bị giải nén nổ giải nén nhanh

Dựa trên thiết bị thử áp suất thấp hiện có, rất khó để nâng cao khả năng hút chân không của hệ thống chân không và thực hiện thử nghiệm giảm áp nhanh, vì nó đòi hỏi hệ thống bơm chân không có khả năng hút chân không mạnh, không chỉ đòi hỏi nhiều đầu tư hơn mà còn rất khó đạt được tốc độ giảm áp suất của buồng thử từ 75 KPa xuống 188 KPa trong vòng 15 giây hoặc 0,1 giây. Hiện nay, phương pháp bể chân không phụ trợ thường được áp dụng, ngay cả khi buồng thử được kết nối với một bể chân không khác hoặc bể áp suất thấp có thể tích lớn thông qua van điện từ đường ống và không khí trong bể chân không hoặc bể áp suất thấp được hút chân không.

Khi cần thử nghiệm giảm áp suất nhanh, hãy nhanh chóng mở van điện từ, có thể đạt được mục đích mong muốn bằng cách kết nối buồng thử nghiệm với bình chân không và cân bằng áp suất của buồng thử nghiệm với áp suất của bình chân không.

1. Tổng quan

Buồng thử độ ẩm nhiệt độ cao và thấp là một loại thiết bị có thể được sử dụng để kiểm tra độ tin cậy của pin lithium, các sản phẩm điện tử nhỏ, linh kiện điện tử và vật liệu hoặc để kiểm tra khí hậu của các sản phẩm khác. Phạm vi điều chỉnh nhiệt độ của phòng thí nghiệm nhiệt ẩm nhiệt độ cao và thấp thường là +60 ℃ ~-50 ℃ và phạm vi điều chỉnh độ ẩm tương đối: trong vòng +20 ℃ ~ +40 ℃, độ ẩm là 50% ~ 95% RH; Trong vòng +40 ℃ ~ +60 ℃, độ ẩm là 30% ~ 95% RH. Do phạm vi nhiệt độ lớn và nhiệt độ âm thấp nên hệ thống làm lạnh trong phòng thí nghiệm tương đối phức tạp, vì vậy việc sử dụng điều khiển rơle thông thường và các phương pháp vận hành thủ công không chỉ phức tạp mà còn bất tiện khi vận hành. Hệ thống điều khiển phòng thí nghiệm nhiệt độ cao và thấp được thiết kế bằng cách sử dụng bảng điều khiển nhiệt độ bầu khô và ướt và PLC có thể được vận hành thủ công và tự động. Nó không chỉ đơn giản trong mạch mà còn thuận tiện khi vận hành. Hệ thống điều khiển này được giới thiệu dưới đây.

2.Cấu trúc buồng và nguyên lý hoạt động

Phòng thí nghiệm chủ yếu bao gồm thân buồng, máy sưởi, máy tạo độ ẩm, hệ thống làm lạnh và hệ thống cung cấp không khí. Áp dụng phương pháp cân bằng nhiệt độ và khả năng làm mát để điều chỉnh và kiểm soát nhiệt độ bầu khô và bầu ướt của không khí, và hình thức phân phối không khí của luồng không khí hồi lưu dưới nguồn cung cấp không khí toàn bộ, để có được nhiệt độ và độ ẩm không khí theo yêu cầu của thử nghiệm và đáp ứng độ chính xác theo yêu cầu của thử nghiệm.

3. Chiến lược kiểm soát

Máy sưởi trong phòng thí nghiệm được chia thành hai nhóm để kiểm soát. Một nhóm là hệ thống sưởi chính, được điều chỉnh PID bằng dụng cụ kiểm soát nhiệt độ bầu khô và công suất đầu ra được điều khiển tự động, với công suất đầu ra từ 0 ~ 100% (công suất sưởi điện); Nhóm còn lại là hệ thống sưởi phụ, được khởi động và dừng bằng tay hoặc tự động theo chương trình. Chủ yếu được sử dụng khi nhiệt do hệ thống sưởi chính cung cấp không đáp ứng được các yêu cầu thử nghiệm. Giống như máy sưởi, máy tạo độ ẩm cũng được chia thành hai nhóm. Một nhóm là máy tạo độ ẩm chính, được điều chỉnh PID bằng dụng cụ kiểm soát nhiệt độ bầu ướt và công suất đầu ra được điều khiển tự động, với công suất đầu ra từ 0 ~ 100% (công suất tạo độ ẩm điện); Nhóm còn lại là hệ thống tạo độ ẩm phụ, được khởi động và dừng bằng tay hoặc tự động theo chương trình. Chủ yếu được sử dụng khi lượng độ ẩm do hệ thống tạo độ ẩm chính cung cấp không đáp ứng được các yêu cầu thử nghiệm. Hệ thống làm lạnh trong phòng thí nghiệm là hệ thống làm lạnh theo tầng bao gồm hai máy nén nhiệt độ thấp. Có chín van điện từ trong hệ thống. Các kết hợp khác nhau của tủ lạnh và van điện từ tạo ra công suất làm lạnh khác nhau. Hệ thống làm lạnh có thể được chia thành năm cấp độ theo công suất làm lạnh.

3.1 Chiến lược kiểm soát tự động

Theo nguyên lý làm việc của phòng thí nghiệm, thông thường hệ thống làm lạnh hoạt động ở một mức độ làm lạnh nhất định và công suất làm lạnh tương đối ổn định là đầu vào. Đầu vào của hệ thống sưởi ấm chính và độ ẩm chính được điều chỉnh tự động bởi bảng điều khiển nhiệt độ bầu khô và ướt. Khi công suất sưởi ấm chính hoặc độ ẩm chính không đủ, hệ thống sưởi ấm phụ hoặc độ ẩm phụ sẽ được khởi động. Khi công suất làm mát được kết hợp hợp lý với công suất sưởi ấm và công suất tạo ẩm, hệ thống sẽ nhanh chóng đạt được sự cân bằng động và nhiệt độ và độ ẩm trong phòng thí nghiệm sẽ sớm ổn định. Công suất làm mát được đầu tư vào hệ thống làm lạnh nhiều hay ít Có thể phân tích gián tiếp bằng cách quan sát tham số đầu ra của bảng điều khiển nhiệt độ và độ ẩm. Nếu giá trị của tham số đầu ra rất lớn (100%), nhiệt độ và độ ẩm trong phòng thí nghiệm vẫn thấp hơn giá trị cài đặt, cho biết đầu vào làm mát quá nhiều. Nếu giá trị đầu ra rất nhỏ (0%), nhiệt độ và độ ẩm trong phòng thí nghiệm vẫn cao hơn giá trị cài đặt, cho biết đầu vào làm mát quá ít. Có thể thấy rằng thông số đầu ra của bảng điều khiển nhiệt độ và độ ẩm có thể được sử dụng làm cơ sở cho việc điều khiển tự động giai đoạn làm lạnh.

4.Chức năng hệ thống

(1) Chức năng chuyển đổi thủ công và tự động, chọn trên bảng điều khiển. Khi chọn thao tác thủ công, mỗi nút chuyển đổi có thể được vận hành trực tiếp trên bảng điều khiển. Tuy nhiên, do lượng đầu vào của nhiệt, độ ẩm và làm lạnh khác nhau trong các điều kiện làm việc khác nhau, nên cần có nhân viên có kinh nghiệm để vận hành. Khi chọn tự động, tất cả các công tắc thiết bị đều được bật và lượng đầu vào thực tế của nhiệt, độ ẩm và làm lạnh được điều khiển theo chương trình, thao tác đơn giản.

Trong quá trình vận hành, nếu thời gian ổn định nhiệt độ và độ ẩm điều khiển tự động dài, có thể can thiệp thông qua công tắc của bảng điều khiển. Ví dụ, khi thay đổi từ nhiệt độ thấp sang nhiệt độ cao, theo chiến lược điều khiển tự động, mức độ làm lạnh sẽ giảm từng mức, điều này đòi hỏi một thời gian trễ nhất định. Lúc này, bạn có thể trực tiếp tắt tất cả các tủ lạnh và làm nóng chúng. Khi nhiệt độ gần với giá trị cài đặt, hãy bật lại công tắc tủ lạnh, được điều khiển bởi chương trình.

(2) Thời gian thử nghiệm có thể được thiết lập thủ công. Sau khi thử nghiệm, tắt máy theo trình tự. Sau khi máy làm lạnh, máy sưởi và máy tạo độ ẩm dừng lại, quạt sẽ tiếp tục hoạt động trong 2 phút rồi dừng lại, thổi khí nóng và ẩm trong tủ điều hòa ra ngoài để tránh các thiết bị trong tủ điều hòa bị rỉ sét.

(3) Chức năng bảo vệ an toàn và báo động.

Mạch điều khiển hệ thống có các chức năng bảo vệ an toàn thông thường như quá tải, dưới điện áp, hở mạch và thiếu điện. Máy làm lạnh là máy làm lạnh và bộ bảo vệ dòng nước được đặt trong đường ống nước làm mát. Khi dòng nước thấp hơn một giá trị cài đặt nhất định, bộ bảo vệ dòng nước sẽ hoạt động và máy làm lạnh dừng lại. Ngoài ra, máy làm lạnh có bảo vệ áp suất dầu, bảo vệ nhiệt độ, bảo vệ áp suất cao và thấp, v.v. Phòng thí nghiệm có chức năng bảo vệ nhiệt độ cao. Nếu nhiệt độ cao hơn một nhiệt độ nhất định, tất cả các thiết bị sẽ tự động ngắt để ngăn ngừa hỏa hoạn. Máy tạo độ ẩm có chức năng ngăn ngừa cháy khô. Toàn bộ hệ thống có chức năng bảo vệ hoàn chỉnh, có âm thanh và đèn nhắc nhở cùng lúc.

5.Tóm tắt

Hệ thống điều khiển trên đã được áp dụng trong thiết bị, hiệu quả điều khiển tự động tốt. Thời gian ổn định nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình điều khiển tự động dài hơn một chút so với thời gian điều khiển thủ công, nhưng đáp ứng được thời gian ổn định theo yêu cầu của hợp đồng. Phạm vi dao động sau khi ổn định nhiệt độ và độ ẩm đáp ứng được yêu cầu thử nghiệm và đạt độ chính xác theo thiết kế. Vì thao tác đơn giản nên được người vận hành ưa chuộng hơn, tỷ lệ sử dụng điều khiển tự động tương đối cao.

Buồng thử nhiệt ẩm nhiệt độ cao và thấp là sản phẩm bán chạy nhất trong các thiết bị thử nghiệm hiện nay. Trên thị trường, nhiệt độ và độ ẩm của loại buồng thử nghiệm này là không đổi. Hầu hết chúng đều áp dụng điều khiển nhiệt, tức là nhiệt của lò sưởi bù trừ thể tích lạnh của bộ bay hơi để đạt được sự cân bằng giữa nhiệt độ và độ ẩm. Điều khiển lạnh là bộ điều khiển PID tính toán thời gian bật-tắt của van điện từ trong một chu kỳ đơn vị theo tình hình thực tế của thiết bị và điều khiển lượng chất làm lạnh đi vào hệ thống thông qua việc bật-tắt của van điện từ. So với chế độ điều khiển nhiệt, chế độ điều khiển lạnh có lợi thế rõ ràng về tiết kiệm năng lượng.

1. Giới thiệu thiết bị

Tiếp theo, hãy lấy buồng thử độ ẩm nhiệt độ cao và thấp kiểm soát lạnh do DGBELL phát triển làm ví dụ để giới thiệu các chỉ số kỹ thuật của thiết bị.

1) Thể tích bên trong: Rộng 600 mm x Cao 850 mm x Sâu 800 mm;

2) Phạm vi nhiệt độ: -70~+150 ℃;

3) Phạm vi độ ẩm: 20% – 98%;

4) Độ đồng đều nhiệt độ: ± 2℃;

5) Độ lệch nhiệt độ: ≤± 2.0 ℃;

6) Độ dao động nhiệt độ: ± 0,5℃;

7) Biến động độ ẩm: khi độ ẩm >75%RH, ≤± 3,0%RH, khi độ ẩm ≤ 75%RH, ≤± 5,0%RH;

8) Tốc độ gia nhiệt: 25~+85℃, tốc độ thay đổi nhiệt độ trung bình khoảng 3℃/phút (trung bình trong toàn bộ quá trình, không tải);

9) Tốc độ làm mát: 25~-70℃, tốc độ thay đổi nhiệt độ trung bình khoảng 1℃/phút (trung bình trong toàn bộ quá trình, không tải).

2. Cấu trúc thiết bị và nguyên lý hoạt động

Thiết bị được chia thành các bộ phận sau: hộp chính, lưu thông không khí, làm lạnh và điều khiển điện. Cấu trúc chung và nguyên lý hoạt động của nó như sau:

a) Phần hộp chính

Thân thư viện. Hộp chính được cấu tạo từ tấm polyurethane + bông thủy tinh (độ dày: 100 mm), thành hộp bên trong là tấm thép không gỉ SUS 304 (độ dày: 10 mm), thành hộp bên ngoài là tấm thép phun nhựa (màu bề mặt: màu lạc đà).

Cổng. Cửa đơn có kích thước mở cửa là W 600 mm x H 850 mm. Tấm bên trong của cửa là tấm thép không gỉ, và bề mặt bên ngoài là tấm thép phun nhựa có cùng màu sắc và vật liệu với bề mặt bên ngoài của hộp. Dây sưởi được nhúng xung quanh cửa và khung cửa. Việc mở dây sưởi được thiết bị tự động mở theo các điều kiện vận hành khác nhau, để đảm bảo rằng cửa của thiết bị sẽ không ngưng tụ và đóng băng trong môi trường nhiệt độ thấp.

b) Phần lưu thông không khí

Bộ phận này là bộ phận đảm bảo quan trọng cho tính đồng nhất, độ lệch và các chỉ số khác của thiết bị, chủ yếu bao gồm các thành phần sau: quạt ly tâm. Quạt là nguồn điện để trộn không khí trong hộp. Quạt trộn không khí đã trộn trong hộp thông qua bộ bay hơi và bộ gia nhiệt, sau đó đưa không khí ra khỏi kênh để lưu thông không khí trong hộp. Bộ bay hơi có cánh. Nguồn làm mát chính trong hộp là thành phần chính để trao đổi năng lượng giữa công suất làm mát của thiết bị làm lạnh và không khí nóng trong hộp. Bộ gia nhiệt bằng dây điện. Đây là nguồn nhiệt chính của thiết bị, cung cấp nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ thiết bị và kiểm soát nhiệt độ điểm lạnh và nhiệt. Máy tạo độ ẩm. Bộ gia nhiệt áo khoác bằng thép không gỉ được sử dụng để làm nóng nước trong chảo nước để cung cấp độ ẩm cần thiết cho thiết bị.

c) Bộ phận làm lạnh

Bộ phận làm lạnh là bộ phận chính tạo ra nguồn lạnh do thiết bị tạo ra, cung cấp công suất làm lạnh cần thiết cho nhu cầu làm mát, nhiệt độ thấp, nhiệt độ không đổi và nhiệt ẩm của thiết bị.

Vì giới hạn nhiệt độ thấp của buồng thử nghiệm là -70℃ nên hệ thống làm lạnh áp dụng phương pháp làm lạnh theo tầng.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm lạnh bốn tầng gồm hai hệ thống làm lạnh một tầng sử dụng các chất làm lạnh khác nhau. Thông thường, chất làm lạnh môi trường R404A có điểm sôi cao hơn được sử dụng trong hệ thống nhiệt độ cao và chất làm lạnh môi trường R23 có điểm sôi thấp hơn được sử dụng trong hệ thống nhiệt độ thấp. Mỗi hệ thống trở thành một hệ thống làm lạnh sử dụng một chất làm lạnh duy nhất. Quá trình bay hơi chất làm lạnh trong hệ thống nhiệt độ cao được sử dụng để ngưng tụ chất làm lạnh trong hệ thống nhiệt độ thấp. Chất làm lạnh trong hệ thống nhiệt độ thấp hấp thụ nhiệt của không khí được làm mát trong quá trình bay hơi, do đó nhiệt độ trong hộp có thể đạt tới -70 ℃. Hệ thống tầng kết nối các mức nhiệt độ cao và thấp thông qua bộ bay hơi ngưng tụ. Trong bộ bay hơi ngưng tụ, quá trình bay hơi chất làm lạnh của hệ thống mức nhiệt độ cao ngưng tụ chất làm lạnh của hệ thống mức nhiệt độ thấp thành chất lỏng và chất làm lạnh trong hệ thống mức nhiệt độ cao truyền nhiệt sang môi trường xung quanh (không khí hoặc nước).

Bộ điều khiển PID của hệ thống làm lạnh kiểm soát lạnh tính toán thời gian van điện từ cần mở trong chu kỳ bật-tắt theo tình hình thực tế của thiết bị và kiểm soát lượng chất làm lạnh đi vào bộ bay hơi thông qua công tắc của van điện từ, để đạt được trạng thái cân bằng ở nhiệt độ không đổi. Trong quá trình này, bộ gia nhiệt không cần phải bật và nhiệt độ không đổi được duy trì hoàn toàn bởi chính hệ thống làm lạnh.

d) Phần điều khiển điện

Kiểm soát điện bao gồm hệ thống kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và hệ thống bảo vệ.

Bộ điều khiển của hệ thống kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm có thể thực hiện chương trình và giá trị cố định. Bộ điều khiển là màn hình cảm ứng LCD màu, có thể thực hiện đối thoại giữa người và máy, với giao diện thân thiện và thao tác thuận tiện. Bộ điều khiển so sánh giá trị nhiệt độ và độ ẩm trong hộp được đo bằng cảm biến nhiệt độ với giá trị nhiệt độ và độ ẩm do người dùng cài đặt và thực hiện thao tác PID theo một quy luật nhất định để tính toán kích thước của lượng điều khiển cần đưa ra và xác định trạng thái làm việc của từng điểm đầu ra. Khối lượng bật-tắt và độ ẩm của van điện từ được điều khiển thông qua cổng đầu ra đầu vào i/o để làm cho nhiệt độ và độ ẩm trong hộp thay đổi theo yêu cầu.

Hệ thống bảo vệ bao gồm cầu dao rò rỉ điện, bảo vệ quá nhiệt bộ điều khiển và bảo vệ quá nhiệt, bảo vệ quá nhiệt quạt, bảo vệ quá áp máy nén và bảo vệ quá nhiệt máy nén. Khi xảy ra lỗi, sẽ phát ra âm thanh và đèn báo động, và nguồn điện tương ứng sẽ bị cắt để đảm bảo an toàn cho nhân viên, thiết bị, mẫu và môi trường.

Dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm được ghi lại trong bộ điều khiển có thể được chuyển đến đĩa U thông qua chức năng USB và dữ liệu có thể được đọc và chỉnh sửa trên PC thông qua phần mềm chuyên dụng. Giao diện RS485 tiêu chuẩn cũng được cung cấp và người dùng có thể theo dõi thiết bị từ xa thông qua PC.

3.Kết luận

Công nghệ kiểm soát lạnh có thể xuất ra chính xác và đạt được hiệu quả kiểm soát nhiệt độ thông qua việc đóng mở van điện từ. Toàn bộ quá trình làm mát và duy trì nhiệt độ dưới nhiệt độ bình thường không cần sự tham gia của máy sưởi, hoàn toàn khác với phương pháp kiểm soát nhiệt độ được sử dụng rộng rãi hiện nay. Hơn nữa, hiệu quả tiết kiệm của nó là rõ ràng và tiết kiệm năng lượng hơn 30%.

Độ tin cậy của sản phẩm điện tử chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Ngoài hoạt động của con người, môi trường nơi đặt sản phẩm cũng là một lý do quan trọng khiến chúng không hoạt động. Trong số đó, nhiệt độ, độ ẩm và độ rung là ba yếu tố môi trường chính có tác động lớn nhất đến thiết bị sản phẩm. Bài báo này phân tích các loại và nguyên nhân chính gây ra lỗi sản phẩm do ba ứng suất môi trường này gây ra và thảo luận về ứng dụng công nghệ thử nghiệm môi trường toàn diện về nhiệt độ, độ ẩm và độ rung trong thử nghiệm độ tin cậy của sản phẩm.

Áp lực môi trường có thể dẫn đến hỏng hóc sản phẩm và thiết bị, điều này đã được ngành sản xuất công nhận rộng rãi. Để nâng cao chất lượng sản phẩm, các kỹ thuật viên và doanh nghiệp sản xuất có liên quan đã tiến hành nghiên cứu chi tiết về mối quan hệ giữa ứng dụng môi trường và hỏng hóc sản phẩm. Các thử nghiệm môi trường đối với thiết bị sản phẩm có thể được chia thành ba loại: thử nghiệm môi trường cơ học, thử nghiệm môi trường khí hậu và thử nghiệm môi trường toàn diện . Trong số đó, thử nghiệm môi trường cơ học chủ yếu bao gồm rung động, va đập, va chạm, gia tốc không đổi, giọng nói, v.v.; thử nghiệm môi trường khí hậu chủ yếu bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, áp suất thấp, sương muối, mưa, nấm mốc, bức xạ mặt trời, bụi, v.v.; Thử nghiệm môi trường toàn diện bao gồm nhiều yếu tố môi trường kết hợp với môi trường cơ học và môi trường khí hậu. Do đó, thử nghiệm môi trường toàn diện là toàn diện và hiệu quả nhất để phát hiện tỷ lệ hỏng hóc của sản phẩm.

1. Mối quan hệ giữa nhiệt độ, độ ẩm, ứng suất rung và hỏng hóc

(1) Mối quan hệ giữa ứng suất nhiệt độ và sự hỏng hóc

Ứng suất nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng nhất gây ra hỏng hóc sản phẩm. Nguyên nhân chủ yếu là do lão hóa, tích tụ nhiệt, di chuyển và lan truyền do nhiệt độ cao, giòn do nhiệt độ thấp và giãn nở hoặc co lại do chu kỳ nhiệt độ hoặc tác động của nhiệt độ.

(2) Mối quan hệ giữa ứng suất độ ẩm và sự hỏng hóc

Môi trường ẩm ướt do nhiệt độ cao cũng sẽ gây ra hỏng hóc sản phẩm. Trong môi trường ẩm ướt, vật liệu hấp thụ độ ẩm trong không khí, gây ra sự giãn nở, giảm cường độ và thay đổi hiệu suất, điều này sẽ làm giảm hiệu suất điện của vật liệu cách điện của thiết bị sản phẩm, dẫn đến ăn mòn, đoản mạch và nấm mốc.

(3) Mối quan hệ giữa ứng dụng rung động và sự thất bại

Sự cộng hưởng của ứng suất rung động trên thiết bị sản phẩm sẽ gây ra sự dịch chuyển của thiết bị sản phẩm, dẫn đến tình trạng lỏng lẻo, tách rời, tiếp xúc kém, mài mòn, biến dạng do mỏi, nứt và gãy thiết bị sản phẩm.

2. Mối quan hệ giữa ứng dụng toàn diện của nhiệt độ, độ ẩm và độ rung và hỏng hóc sản phẩm

Theo nghiên cứu dài hạn về mối quan hệ giữa ba ứng dụng nhiệt độ, độ ẩm và độ rung với sự hỏng hóc của sản phẩm, người ta thấy rằng bất kỳ ứng suất môi trường nào trong ba ứng suất này tác động lên sản phẩm đều có thể làm cong vênh sự hỏng hóc của sản phẩm. Nếu ba ứng suất môi trường này tác động lên sản phẩm cùng một lúc, khả năng hỏng hóc của sản phẩm tăng lên 3-5 lần. Tác động toàn diện của các ứng suất môi trường này, do các điều kiện toàn diện khác nhau, gây ra hiệu suất hỏng hóc khác nhau.

Ví dụ, trong quá trình thử nghiệm tác động của chu kỳ nhiệt độ vào bên trong sản phẩm, do sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu, cấu trúc của sản phẩm giãn nở và co lại, dẫn đến mối nối của các thành phần bị lỏng. Lúc này, độ ẩm môi trường tăng, độ ẩm sẽ xâm nhập vào bên trong thiết bị sản phẩm dọc theo khe hở, làm giảm hệ số ma sát giữa mối nối và mối nối. Nếu ứng suất rung được áp dụng lại, sẽ tạo ra kết quả hỏng hóc mới khác với ba thử nghiệm ứng dụng môi trường. Do đó, để kiểm tra mối quan hệ giữa ba ứng suất môi trường này và hỏng hóc sản phẩm, phương pháp hiệu quả nhất là tiến hành thử nghiệm toàn diện.

3. Ứng dụng công nghệ thử nghiệm toàn diện nhiệt độ, độ ẩm và độ rung

(1) Ứng suất rung

Trong quá trình vận hành thiết bị, chọn 24 giờ để thử nghiệm ứng suất rung, chọn ngẫu nhiên 25% thời gian chu kỳ làm việc để áp dụng ứng suất rung, thời gian chu kỳ rung của ứng suất rung là 3 giờ.

(2) Căng thẳng nhiệt độ và độ ẩm

• Nhiệt độ trong quá trình thử nghiệm sản phẩm phải được kiểm soát ở mức 22℃ và 25%. Sau đó bắt đầu thử nghiệm, đầu tiên nhanh chóng giảm nhiệt độ xuống -50℃ trong 1,75 giờ, sau đó tăng lên -32℃;

• Giảm nhiệt độ xuống -34,5℃ trong 3,25 giờ;

• Mất 13 giờ để tăng nhiệt độ lên -28℃:

• Mất 5 giờ để tăng nhiệt độ lên 22℃.

• Duy trì nhiệt độ ở mức 22℃ và điều chỉnh độ ẩm tương đối ở mức 25% – 75%;

• Tăng nhiệt độ lên 25℃ và độ ẩm tương đối lên 95% trong 2 giờ:

• Mất 10 giờ để tăng nhiệt độ lên 29℃, độ ẩm tương đối vẫn không đổi ở mức 95%;

• Mất 5 giờ để giảm nhiệt độ xuống 25℃, lúc này độ ẩm tương đối vẫn không đổi ở mức 95%;

• Giảm nhiệt độ xuống 22℃ và độ ẩm tương đối xuống 25% – 75% trong 2 giờ;

• Tăng nhiệt độ lên 25℃ và giảm độ ẩm tương đối xuống 65% trong 2 giờ;

• Tăng nhiệt độ lên 48℃ và giảm độ ẩm tương đối xuống 25% trong 12 giờ;

• Tăng nhiệt độ lên 60℃ và độ ẩm tương đối lên 95%. Duy trì ở điều kiện này trong 2 giờ, sau đó giảm nhiệt độ xuống 48℃;

• Mất 6 giờ để giảm nhiệt độ xuống 22 ℃ và độ ẩm tương đối xuống 25% – 75%. Thông qua các bước trên, thử nghiệm toàn diện về nhiệt độ, độ ẩm và độ rung có thể hiểu đầy đủ tình trạng của thiết bị trong thử nghiệm độ tin cậy của thiết bị được lắp đặt bên ngoài tàu nổi hải quân. Dựa trên thử nghiệm nhiệt độ, độ ẩm và độ rung của môi trường nơi đặt thiết bị, dữ liệu có liên quan có thể được sử dụng làm cơ sở để liên tục tối ưu hóa thiết kế thiết bị cho phản ứng của bề mặt thử nghiệm trong các điều kiện thử nghiệm khác nhau.

4. Hướng ứng dụng công nghệ thử nghiệm môi trường toàn diện về nhiệt độ, độ ẩm và độ rung

(1)Công nghệ thử nghiệm nâng cao độ tin cậy của sản phẩm

Công nghệ thử nghiệm tăng cường độ tin cậy của sản phẩm trong công nghệ thử nghiệm môi trường toàn diện về nhiệt độ, độ ẩm và độ rung có thể giúp các kỹ thuật viên hiểu được các liên kết yếu trong cấu trúc và chức năng của sản phẩm đối với loại ứng suất môi trường nào, tìm ra nguyên nhân gây ra lỗi sản phẩm theo vị trí lỗi và phân tích quy trình và thiết kế được cải tiến, để khả năng thích ứng với môi trường và độ tin cậy của sản phẩm có thể được tăng cường liên tục. Thông qua quy trình khứ hồi liên tục của thử nghiệm → phát hiện lỗi → phân tích vấn đề → cải tiến quy trình → kiểm tra lại → phát hiện vấn đề mới → phân tích lại → cải tiến lại → kiểm tra lại, khả năng ứng phó với ứng suất môi trường của sản phẩm liên tục được tăng cường và cuối cùng các liên kết yếu hiện có trong sản phẩm được loại bỏ hoàn toàn trong giai đoạn phát triển sản phẩm, để công nghệ thiết kế và sản xuất sản phẩm đạt đến trạng thái trưởng thành.

(2)Xu hướng phát triển của công nghệ thử nghiệm môi trường toàn diện về nhiệt độ, độ ẩm và độ rung

Trước đây, công nghệ thử nghiệm ứng suất môi trường của sản phẩm chủ yếu sử dụng công nghệ mô phỏng môi trường và công nghệ mô phỏng hiệu ứng. Mặc dù các công nghệ này hiện vẫn còn một số không gian ứng dụng, nhưng với sự cải tiến liên tục của công nghệ thử nghiệm môi trường toàn diện về nhiệt độ, độ ẩm và độ rung, cuối cùng sẽ trở thành công nghệ chủ đạo của thử nghiệm ứng dụng môi trường của sản phẩm trong tương lai:

Trọng tâm thử nghiệm của công nghệ thử nghiệm môi trường toàn diện về nhiệt độ, độ ẩm và độ rung chủ yếu tập trung vào việc tìm kiếm và phân tích các liên kết yếu và lỗi tiềm ẩn trong thiết kế và sản xuất sản phẩm và đã trở thành công nghệ thử nghiệm kết hợp nhiều phương tiện kỹ thuật khác nhau.

5. Kết luận

Kiểm tra toàn diện nhiệt độ, độ ẩm và độ rung là để khôi phục lại môi trường hoạt động của thiết bị, để sử dụng những thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm và độ rung để kích thích lỗi sản phẩm và tìm ra các khuyết tật về thiết kế và kỹ thuật của sản phẩm, để liên tục cải thiện các quy trình thiết kế và sản xuất có liên quan, để sản phẩm có chức năng chống lại tác động của môi trường mạnh hơn trong các ứng dụng thực tế. Dựa trên ứng dụng của công nghệ kiểm tra toàn diện nhiệt độ, độ ẩm và độ rung được giới thiệu trong bài báo này, có thể thấy rằng thử nghiệm này là một phương tiện rất quan trọng để nâng cao độ tin cậy của sản phẩm.