高低溫低氣壓試驗(yàn)箱性能測試的原理及方法
作者:
salmon范
編輯:
瑞凱儀器
來源:
litaoweb.cn
發(fā)布日期: 2019.12.24
本文是研究高低溫低氣壓試驗(yàn)箱性能測試的主要內(nèi)容為箱工作室內(nèi)溫度場的均勻度和溫度波動度,根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo),測量溫度均勻度和波動度都是在常壓和空載的情況下進(jìn)行的,故可忽略負(fù)載、室壁的熱輻射和低壓下蒸發(fā)器傳熱變化等因素影響。通過對試驗(yàn)箱性能的測試和模擬仿真,可改進(jìn)優(yōu)化工作室內(nèi)流體的流動參數(shù)、改變氣流組織,進(jìn)而使室內(nèi)溫度場達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。以下為具體的性能測試原理和方法。
性能測試原理:
該
高低溫低氣壓試驗(yàn)箱工作室主要分為兩部分,測試樣品的空間和制冷加熱的空間。兩部分之間設(shè)有出風(fēng)口和回風(fēng)口,通過風(fēng)機(jī)的作用,使降溫或升溫后的氣流通過出風(fēng)口進(jìn)入工作空間,氣體吸收或釋放熱量后通過回風(fēng)口進(jìn)入制冷加熱空間,再次被降溫或加熱,依次循環(huán)。
在沒有低氣壓的情況下,工作室內(nèi)部溫度分布受氣流的影響較大,傳熱方式主要為對流傳熱。在這種傳熱方式下,通過對氣流的調(diào)整,溫度場就可以達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。當(dāng)室內(nèi)溫度和壓力都穩(wěn)定時,由于工作室維護(hù)結(jié)構(gòu)與外界絕熱良好,工作室內(nèi)各空間點(diǎn)的溫度變化主要受氣流冷量和工作室壁對流換熱的作用。對于氣流換熱的部分,由于剛進(jìn)入工作室時氣流溫度較低,對空間點(diǎn)的溫度影響也較大,隨著氣體流動過程中的不斷吸熱,溫度將逐漸上升,對空間點(diǎn)溫度的影響會逐漸減弱,故氣流的降溫溫差應(yīng)控制在合理的范圍之內(nèi),以確保溫度場的均勻和穩(wěn)定;對于室壁對流換熱的部分,由于工作室六個壁的溫度不-一定完全相等,以及氣流在流動過程中溫升對室壁的影響,故室壁對空間各點(diǎn)溫度影響將會出現(xiàn)不均的現(xiàn)象,需進(jìn)行具體分析。
由于上述因素和工作室漏熱的影響,使得工作室空間的溫度很難均勻一致,如果溫度不均勻性和波動性過大,這將對樣品試驗(yàn)產(chǎn)生不利的影響。故對于該種試驗(yàn)箱,都存在溫度允許偏差,只要工作空間的溫度偏差在允許偏差之內(nèi),就認(rèn)為試驗(yàn)箱的性能是符合要求的,可以進(jìn)行樣品的性能測試。
該高低溫低氣壓試驗(yàn)箱的性能測試就是通過在工作室的某些特定位置放置溫度傳感器,來實(shí)時測定該位置的溫度變化。通過對這些實(shí)時溫度的匯總和分析,來預(yù)估工作室內(nèi)溫度偏差,如結(jié)果不符合設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求,則需調(diào)整工作室內(nèi)氣流的流動參數(shù),再進(jìn)行測試和分析,直至滿足要求為止。
性能測試方法:
性能測試前,在工作室的點(diǎn)和距箱壁為各自邊長的1/10 (共8點(diǎn))處各放置一個溫度傳感器,當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到規(guī)定值并穩(wěn)定2h后,每隔2min測試各點(diǎn)溫度一次,在30min內(nèi)共測15次,再隔30min再測一次,以后每隔1h測一次。利用30min內(nèi)15次的測試數(shù)據(jù),分別算出每次數(shù)據(jù)中與溫度之差再求其平均值,以及兩次數(shù)據(jù)中對應(yīng)點(diǎn)溫度變化值再計(jì)算所有值的平均值,即分別為該試驗(yàn)箱溫度均勻度和溫度波動度的測量方法。
另外,在工作室后面放置四組副電加熱器以達(dá)到平衡室內(nèi)多余冷量的目的。高低溫低氣壓試驗(yàn)箱中可編程的溫度控制儀可根據(jù)室內(nèi)溫度實(shí)時控制四組副電加熱器的啟斷和加熱功率大小,自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的值。
可編程的溫度控制儀除可記錄設(shè)定溫度和實(shí)測溫度外,還可記錄副電加熱器的開啟事件和溫度變化曲線,供分析和研究。