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冷熱沖擊試驗(yàn)箱的制冷原理
閱讀：831 發(fā)布時(shí)間：2022-8-3冷熱沖擊試驗(yàn)箱用于電子電氣元件、自動(dòng)化元件、通訊元件、汽車零部件、金屬、塑料等行業(yè)的物理變化，如國(guó)防工業(yè)、航空航天工業(yè)、電子芯片ic、半導(dǎo)體陶瓷、高分子材料等。它可以測(cè)試材料對(duì)高低溫的反復(fù)拉力和產(chǎn)品熱脹冷縮時(shí)的化學(xué)變化或物理?yè)p傷，從而確認(rèn)產(chǎn)品的質(zhì)量。
一般冷熱沖擊試驗(yàn)箱的設(shè)定溫度轉(zhuǎn)換精度為0.1℃/min，冷熱沖擊試驗(yàn)箱溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)范圍為3-5分鐘。下面介紹一下冷熱沖擊試驗(yàn)箱是如何實(shí)現(xiàn)如此快速的溫度轉(zhuǎn)換的。
制冷工作原理:制冷循環(huán)采用逆凱羅爾循環(huán)，由兩個(gè)等溫過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成。過(guò)程如下:制冷劑被壓縮機(jī)絕熱壓縮到更高的壓力，消耗的功增加了排氣溫度。之后，制冷劑通過(guò)冷凝器與周圍介質(zhì)進(jìn)行等溫?zé)峤粨Q，將熱量傳遞給周圍介質(zhì)。之后，制冷劑通過(guò)截止閥進(jìn)行絕熱膨脹做功，然后制冷劑的溫度下降。制冷劑通過(guò)蒸發(fā)器等溫地從具有較高溫度的物體吸收熱量，使得待冷卻物體的溫度降低。如此循環(huán)往復(fù)，達(dá)到降溫的目的。該試驗(yàn)箱制冷系統(tǒng)采用一套法國(guó)泰康全封閉壓縮機(jī)組成的單元氟利昂制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用了能量調(diào)節(jié)技術(shù)，既能保證制冷機(jī)組的正常運(yùn)行，又能有效調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的能耗和制冷量，使制冷系統(tǒng)保持在max的*佳運(yùn)行狀態(tài)。采用BTC(平衡溫度控制)，制冷系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的溫度點(diǎn)和PID自動(dòng)計(jì)算的輸出結(jié)果控制加熱器的輸出，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。
一般來(lái)說(shuō)，試驗(yàn)箱的制冷方式有機(jī)械制冷和輔助液氮制冷。機(jī)械制冷采用蒸汽壓縮制冷，是人工制冷中應(yīng)用廣泛、經(jīng)濟(jì)的制冷方式之一。壓縮制冷的類型包括單級(jí)制冷和多級(jí)制冷。
和冷復(fù)疊制冷，它們主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器組成。由于我們實(shí)驗(yàn)的溫度低至-55℃，單級(jí)制冷難以滿足要求，所以綜合試驗(yàn)箱一般采用復(fù)疊制冷。
以意大利ACS公司生產(chǎn)的綜合試驗(yàn)箱制冷系統(tǒng)為例進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。圖2是制冷系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。它由兩部分組成，分別稱為高溫部分和低溫部分，每個(gè)部分都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的制冷系統(tǒng)。高溫部分的制冷劑(HP80)的蒸發(fā)從低溫部分的制冷劑(R23)吸收熱量并蒸發(fā)；部分低溫制冷劑蒸發(fā)吸收被冷卻物體(試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣)的熱量，獲得冷能。高溫部分和低溫部分通過(guò)蒸發(fā)式冷凝器連接，蒸發(fā)式冷凝器既是高溫部分的蒸發(fā)器，又是低溫部分的冷凝器。ACS試驗(yàn)箱高溫部分采用中溫制冷劑HP80，低溫部分采用低溫制冷劑R23。箱內(nèi)溫度可達(dá)-70℃。
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