快速溫變化試驗(yàn)箱的控制原理

快速溫變化試驗(yàn)箱的控制原理

快速溫變化試驗(yàn)箱的控制原理主要包括以下幾個(gè)方面：

溫度感知與反饋

溫度傳感器：試驗(yàn)箱內(nèi)通常在出風(fēng)口等關(guān)鍵位置安裝有高精度的溫度傳感器，如熱電偶、熱電阻等。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地感知試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度變化，并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng).

信號(hào)傳輸與處理：溫度傳感器傳輸?shù)碾娦盘?hào)被控制系統(tǒng)接收后，經(jīng)過(guò)放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等一系列處理，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便控制系統(tǒng)能夠?qū)囟葦?shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

制冷與加熱控制

制冷系統(tǒng)控制：當(dāng)試驗(yàn)箱需要降溫時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的差值，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)一般采用二元復(fù)疊式風(fēng)冷制冷系統(tǒng)，通過(guò)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等部件的協(xié)同工作，利用制冷劑的相變來(lái)吸收熱量，從而降低箱內(nèi)溫度.

加熱系統(tǒng)控制：當(dāng)試驗(yàn)箱需要升溫時(shí)，控制系統(tǒng)則會(huì)關(guān)閉制冷系統(tǒng)，啟動(dòng)加熱系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)通常采用電加熱器，如加熱管等，通過(guò)固態(tài)繼電器等執(zhí)行元件控制加熱管的通斷，從而向試驗(yàn)箱內(nèi)部提供熱量，使溫度逐漸升高.

控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)

PID 控制算法：控制系統(tǒng)采用 PID 控制方式，根據(jù)溫度偏差、偏差變化率等參數(shù)，自動(dòng)調(diào)整制冷或加熱系統(tǒng)的輸出功率，以實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定的溫度控制。PID 控制器通過(guò)不斷地計(jì)算和調(diào)整比例、積分、微分三個(gè)參數(shù)，使系統(tǒng)的輸出能夠快速響應(yīng)設(shè)定值的變化，并保持穩(wěn)定的溫度控制精度.

多組 PID 參數(shù)切換：為了在不同的溫度范圍內(nèi)都能獲得最佳的控制效果，控制系統(tǒng)通常會(huì)設(shè)置多組 PID 參數(shù)。根據(jù)溫度的變化范圍，自動(dòng)切換相應(yīng)的 PID 參數(shù)組，以適應(yīng)不同溫度段的控制需求.

循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)控制

風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制：試驗(yàn)箱內(nèi)的循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、風(fēng)道等組成。控制系統(tǒng)根據(jù)試驗(yàn)箱的工作狀態(tài)和溫度均勻性要求，控制風(fēng)機(jī)的啟停和轉(zhuǎn)速。在制冷或加熱過(guò)程中，風(fēng)機(jī)不斷地將箱內(nèi)的空氣循環(huán)起來(lái)，使熱量或冷量能夠快速、均勻地傳遞到試驗(yàn)箱的各個(gè)部位，保證整個(gè)試驗(yàn)箱內(nèi)溫度的均勻性.

風(fēng)速與風(fēng)向調(diào)節(jié)：部分試驗(yàn)箱還可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)向，進(jìn)一步優(yōu)化溫度均勻性和控制效果。通過(guò)調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和風(fēng)道的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)不同的風(fēng)速和風(fēng)向分布，滿足不同類(lèi)型產(chǎn)品和試驗(yàn)要求的溫度環(huán)境。

安全保護(hù)與報(bào)警

超溫保護(hù)：為了防止試驗(yàn)箱內(nèi)溫度過(guò)高而損壞設(shè)備或樣品，控制系統(tǒng)中通常會(huì)設(shè)置超溫保護(hù)器。當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定的安全極限值時(shí)，超溫保護(hù)器會(huì)立即切斷加熱電源，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以保護(hù)設(shè)備和試品的安全.

其他保護(hù)功能：控制系統(tǒng)還具備多種其他保護(hù)功能，如缺相保護(hù)、相序錯(cuò)誤保護(hù)、相電壓不平保護(hù)、風(fēng)機(jī)過(guò)載保護(hù)、機(jī)組高壓保護(hù)、機(jī)組過(guò)載保護(hù)、漏電保護(hù)等。當(dāng)出現(xiàn)任何異常情況時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)及時(shí)切斷主回路電源，并在操作面板上顯示報(bào)警編號(hào)，告知用戶出現(xiàn)的故障類(lèi)型，待故障排除后才能重新啟動(dòng)設(shè)備