CN105387643A - 一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统 - Google Patents

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熊刚
许凯
谭继丁
何凡
周奕
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Abstract

本发明公开了一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统包括PID控制器、SMD控制器、制冷管道以及由制冷管道依次形成环形连通的压缩机、风冷冷凝器、步进式电子膨胀阀、蒸发器和蒸发盘管。步进式电子膨胀阀与SMD控制器电性连接。PID控制器包括PWM控制器，蒸发盘管通过PWM控制器与PID控制器电性连接。蒸发盘管贴合于试验箱上设置的承压体外壁上，且承压体外壁上设有多根加热管，蒸发盘管和加热管外表面设有导热胶层。由于导热胶层与空气接触后能够固化在承压体外壁上，并通过导热胶层传递到整个承压体上，承压体内壁通过热辐射的方式恒定工作室温度，保证工作室温度不随时间飘移，以达到精准稳定的恒温效果。

Description

一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统
技术领域
本发明涉及一种试验设备的恒温控制系统，特别涉及一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统。
背景技术
环境试验设备中涉及到两种试验条件：(1)高低温低气压试验箱在中低温的恒温降压过程，如恒定温度-55℃，气压要从97kPa降至1kPa；(2)高低温低气压试验箱在中低温低气压条件下(-55℃，1kPa)需要长时间恒温恒压。
通常采用单一的内胆风道闭式空气循环方式，此控制方法的主要原理是：在试验过程中，试验箱工作室后部设有空气循环风道，自上向下送风，风道内，安装离心风叶、加热器、制冷蒸发器。此种方式与普通的高低温箱并无区别，相应的缺点是：工作室在低气压条件下空气稀薄，常规的空气循环方式效果极差，风道内加热器(蒸发器)的热量难以被带入工作室空间，加之箱体与环境温度之间存在热传导，工作室内恒定的温度会因为热量而大幅度飘移。
当采用上述恒温控制系统时，如：(1)高低温低气压试验箱在中低温的恒温降压过程(如恒定-55℃，气压要从97kPa降至1kPa)，在降压过程中(约15min)，工作室温度会从-55℃回升至-40℃左右，并且难以再降至-55℃；(2)高低温低气压试验箱在中低温低气压条件下(如-55℃，1kPa)运行60min，工作室温度会从-55℃回升至-30℃左右，并且难以再降至-55℃。
因此，急需一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统来提高高低温低气压综合试验的稳定性。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统，其能达到精准稳定的恒温效果。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：
一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统包括PID控制器、SMD控制器、制冷管道以及由制冷管道依次形成环形连通的压缩机、风冷冷凝器、多个步进式电子膨胀阀、蒸发器和蒸发盘管。所述步进式电子膨胀阀与所述SMD控制器电性连接，并通过SMD控制器控制所述步进式电子膨胀阀内设置的步进电机的开启步数，所述PID控制器包括PWM控制器，所述蒸发盘管通过PWM控制器与PID控制器电性连接，并通过PID控制器控制所述蒸发盘管的加热量，所述蒸发盘管贴合于所述试验箱上设置的承压体外壁上，且所述承压体外壁上间隔设有多根加热管，所述蒸发盘管和加热管外表面设有导热胶层。
优选地，所述步进式电子膨胀阀、蒸发器的串联组合与所述步进式电子膨胀阀、蒸发盘管的串联组合并联连接在一起。
优选地，所述制冷管道上于压缩机的排气端连接有热旁通管道，该热旁通管道的另一端与所述压缩机的回气端相连通，所述热旁通管道上设有能量调节阀，所述制冷管道上于风冷冷凝器的出口处连接有冷旁通管道，该冷旁通管道的另一端与所述压缩机的回气端相连通，所述冷旁通管道上设有热力膨胀阀。
优选地，所述制冷量精确控制系统还包括装设于压缩机的出口与能量调节阀的接点之间的油分离器，该油分离器的分离油出口与所述压缩机的机油腔连接，所述制冷管道上于所述风冷冷凝器出口处设有储液器，所述储液器的出口处设有干燥过滤器。
优选地，所述导热胶层的导热系数大于等于2.0W/m.K，且所述导热胶层的耐温范围在-90℃～+200℃。
优选地，所述步进式电子膨胀阀内设有膨胀阀芯，可将冷凝后的常温高压制冷剂液体膨胀节流后变成低温低压的制冷剂液体。
本发明的有益效果为：本发明一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统由于所述蒸发盘管贴合于所述试验箱上设置的承压体外壁上，且所述承压体外壁上间隔设有多根加热管。所述蒸发盘管和加热管外表面设有导热胶层，与空气接触后能够牢牢固化在承压体外壁上，所述蒸发盘管、加热管的加热量通过导热胶层传递到整个承压体上，承压体内壁通过热辐射的方式恒定工作室温度，保证工作室温度不随时间飘移，以达到精准稳定的恒温效果。
下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统的结构示意图。
图2是图1所示一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统的蒸发盘管处的结构示意图。
图中各附图标记说明如下。
制冷管道—1、热旁通管道—11、能量调节阀—111、冷旁通管道—12、热力膨胀阀—121、压缩机—2、风冷冷凝器—3、多个步进式电子膨胀阀—4、蒸发器—5、蒸发盘管—6、加热管—7、油分离器—8、储液器—9、干燥过滤器—10。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1和图2，一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统包括PID控制器、SMD控制器、制冷管道1以及由制冷管道1依次形成环形连通的压缩机2、风冷冷凝器3、多个步进式电子膨胀阀4、蒸发器5和蒸发盘管6。所述步进式电子膨胀阀4与所述SMD控制器电性连接，并通过SMD控制器控制所述步进式电子膨胀阀4内设置的步进电机的开启步数，从而控制进入蒸发器的制冷剂流量，最终达到在没有加热量的条件下恒温/恒湿的目的。所述PID控制器包括PWM控制器，所述蒸发盘管6通过PWM控制器与PID控制器电性连接，并通过PID控制器控制所述蒸发盘管6的加热量，所述蒸发盘管6贴合于所述试验箱上设置的承压体外壁上，且所述承压体外壁上间隔设有多根加热管7。所述蒸发盘管6和加热管7外表面设有导热胶层，与空气接触后能够牢牢固化在承压体外壁上，所述蒸发盘管6、加热管7的加热量通过高效导热胶传递到整个承压体上，承压体内壁通过热辐射的方式恒定工作室温度，保证工作室温度不随时间飘移，以达到精准稳定的恒温效果。
在本实施例中，所述步进式电子膨胀阀4、蒸发器5的串联组合与所述步进式电子膨胀阀4、蒸发盘管6的串联组合并联连接在一起。
所述制冷管道1上于压缩机2的排气端连接有热旁通管道11，该热旁通管道11的另一端与所述压缩机2的回气端相连通，所述热旁通管道11上设有能量调节阀111，该结构设计用于将压缩机2排气端高温高压的气态制冷剂分流一部分直接回到压缩机2回气端，根据压缩机2回气压力对压缩机2回气端补压，防止系统出现负压，并可防止压缩机2回气端结霜过多。所述制冷管道1上于风冷冷凝器3的出口处连接有冷旁通管道12，该冷旁通管道12的另一端与所述压缩机2的回气端相连通，所述冷旁通管道12上设有热力膨胀阀121，该结构设计用于将冷凝后的液态制冷剂经过节流膨胀转换成低温低压的制冷剂液体，对压缩机2回气压力对压缩机2回气端补压，防止系统出现负压，并可防止压缩机2回气端过热。在本实施例中，所述PID控制器通过所述PWM控制器调节所述能量调节阀111和热力膨胀阀121用于在步进式电子膨胀阀4开启度很小时对压缩机2回气端进行补压，以防止压缩机2回气端形成负压，且热旁通管道11和冷旁通管道12的一冷一热设计，对压缩机2回气端的温度还能起到调节作用，以防止压缩机2过热或过冷，因此提高了该制冷量精确控制系统的使用寿命。
所述制冷量精确控制系统还包括装设于压缩机2的出口与能量调节阀111的接点之间的油分离器8，该油分离器8的分离油出口与所述压缩机2的机油腔连接。所述制冷管道1上于所述风冷冷凝器3出口处设有储液器9，所述储液器9的出口处设有干燥过滤器10，用于过滤制冷剂中的杂质和水分。
在本实施例中，所述导热胶层的导热系数大于等于2.0W/m.K，且所述导热胶层的耐温范围在-90℃～+200℃。
所述步进式电子膨胀阀4内设有膨胀阀芯，可将冷凝后的常温高压制冷剂液体膨胀节流后变成低温低压的制冷剂液体。
经过设备TP705的长期测试验证，在采用本发明一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统的情况下：
(1)高低温低气压试验箱在中低温的恒温降压过程中，当恒定温度为-55℃，气压要从97kPa降至1kPa时，在降压过程中(约15min)，工作室温度会从-55℃回升至-52℃左右，温度波动度≤3℃，且回升至-52℃后会在5min以内重新降至-55℃，并恒定；
(2)高低温低气压试验箱在中低温低气压条件下，恒定温度在-55℃，气压为1kPa时运行60min，工作室温度恒定保持在-55℃，温度波动度≤0.5℃。
综上所述，本发明一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统由于所述蒸发盘管6贴合于所述试验箱上设置的承压体外壁上，且所述承压体外壁上间隔设有多根加热管7。所述蒸发盘管6和加热管7外表面设有导热胶层，与空气接触后能够牢牢固化在承压体外壁上，所述蒸发盘管6、加热管7的加热量通过导热胶层传递到整个承压体上，承压体内壁通过热辐射的方式恒定工作室温度，保证工作室温度不随时间飘移，以达到精准稳定的恒温效果。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其它装置，均在本发明保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统，其特征在于：包括PID控制器、SMD控制器、制冷管道(1)以及由制冷管道(1)依次形成环形连通的压缩机(2)、风冷冷凝器(3)、多个步进式电子膨胀阀(4)、蒸发器(5)和蒸发盘管(6)，所述步进式电子膨胀阀(4)与所述SMD控制器电性连接，并通过SMD控制器控制所述步进式电子膨胀阀(4)内设置的步进电机的开启步数，所述PID控制器包括PWM控制器，所述蒸发盘管(6)通过PWM控制器与PID控制器电性连接，并通过PID控制器控制所述蒸发盘管(6)的加热量，所述蒸发盘管(6)贴合于所述试验箱上设置的承压体外壁上，且所述承压体外壁上间隔设有多根加热管(7)，所述蒸发盘管(6)和加热管(7)外表面设有导热胶层。
2.如权利要求1所述的一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统，其特征在于：所述步进式电子膨胀阀(4)、蒸发器(5)的串联组合与所述步进式电子膨胀阀(4)、蒸发盘管(6)的串联组合并联连接在一起。
3.如权利要求1所述的一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统，其特征在于：所述制冷管道(1)上于压缩机(2)的排气端连接有热旁通管道(11)，该热旁通管道(11)的另一端与所述压缩机(2)的回气端相连通，所述热旁通管道(11)上设有能量调节阀(111)，所述制冷管道(1)上于风冷冷凝器(3)的出口处连接有冷旁通管道(12)，该冷旁通管道(12)的另一端与所述压缩机(2)的回气端相连通，所述冷旁通管道(12)上设有热力膨胀阀(121)。
4.如权利要求1所述的一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统，其特征在于：所述制冷量精确控制系统还包括装设于压缩机(2)的出口与能量调节阀(111)的接点之间的油分离器(8)，该油分离器(8)的分离油出口与所述压缩机(2)的机油腔连接，所述制冷管道(1)上于所述风冷冷凝器(3)出口处设有储液器(9)，所述储液器(9)的出口处设有干燥过滤器(10)。
5.如权利要求1所述的一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统，其特征在于：所述导热胶层的导热系数大于等于2.0W/m.K，且所述导热胶层的耐温范围在-90℃～+200℃。
6.如权利要求1所述的一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统，其特征在于：所述步进式电子膨胀阀(4)内设有膨胀阀芯，可将冷凝后的常温高压制冷剂液体膨胀节流后变成低温低压的制冷剂液体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113639491A (zh) * 2021-07-07 2021-11-12 青岛海尔空调电子有限公司 用于热泵设备除霜的方法、装置和热水机组

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1223716A (zh) * 1996-04-26 1999-07-21 罗基研究公司 以脉冲状态工作的控制阀
DE202005011544U1 (de) * 2005-07-22 2005-11-10 Kärchner-Weinkauf, Hannelore Vorrichtung zum Kühlen von in Paraffin eingebetteten biologischen Gewebeproben mittels einer mobilen Kühlplatte auf Rollen mit Stauraum
WO2010008083A1 (ja) * 2008-07-18 2010-01-21 味の素株式会社 検体試験管冷却保冷システム
CN202563362U (zh) * 2012-03-29 2012-11-28 浙江吉利汽车研究院有限公司 高温恒温试验箱
CN202778522U (zh) * 2012-07-31 2013-03-13 东莞市恒工设备有限公司 低温恒温箱
CN203454443U (zh) * 2013-09-04 2014-02-26 重庆泰思特试验仪器有限公司 用于环境试验箱的冷输出控制系统
CN103983083A (zh) * 2014-06-05 2014-08-13 重庆四达试验设备有限公司 一种保温箱的有源内胆
CN203778085U (zh) * 2014-04-02 2014-08-20 东莞市万洋环境科技有限公司 恒温恒湿试验箱
CN203862259U (zh) * 2014-05-15 2014-10-08 上海林频仪器股份有限公司 改进型高低温低气压试验箱
CN205261962U (zh) * 2015-12-22 2016-05-25 重庆泰思特试验仪器有限公司 一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1223716A (zh) * 1996-04-26 1999-07-21 罗基研究公司 以脉冲状态工作的控制阀
DE202005011544U1 (de) * 2005-07-22 2005-11-10 Kärchner-Weinkauf, Hannelore Vorrichtung zum Kühlen von in Paraffin eingebetteten biologischen Gewebeproben mittels einer mobilen Kühlplatte auf Rollen mit Stauraum
WO2010008083A1 (ja) * 2008-07-18 2010-01-21 味の素株式会社 検体試験管冷却保冷システム
CN202563362U (zh) * 2012-03-29 2012-11-28 浙江吉利汽车研究院有限公司 高温恒温试验箱
CN202778522U (zh) * 2012-07-31 2013-03-13 东莞市恒工设备有限公司 低温恒温箱
CN203454443U (zh) * 2013-09-04 2014-02-26 重庆泰思特试验仪器有限公司 用于环境试验箱的冷输出控制系统
CN203778085U (zh) * 2014-04-02 2014-08-20 东莞市万洋环境科技有限公司 恒温恒湿试验箱
CN203862259U (zh) * 2014-05-15 2014-10-08 上海林频仪器股份有限公司 改进型高低温低气压试验箱
CN103983083A (zh) * 2014-06-05 2014-08-13 重庆四达试验设备有限公司 一种保温箱的有源内胆
CN205261962U (zh) * 2015-12-22 2016-05-25 重庆泰思特试验仪器有限公司 一种用于高低温低气压试验箱的恒温控制系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113639491A (zh) * 2021-07-07 2021-11-12 青岛海尔空调电子有限公司 用于热泵设备除霜的方法、装置和热水机组

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