CN113019487A - 可高速率降温至极低温的温变试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了可高速率降温至极低温的温变试验系统，包括水冷凝器、带有第一级压缩机的第一级制冷部、带有第二级压缩机的第二级制冷部、第三级油分离器、第三级压缩机、温度传感器、压力传感器、第三级压力调整组件、至少一个第三级制冷组件、第三级换热组件、第三级回流组件、低温传感器、第三级第一电磁阀。本发明在+85℃～‑55℃范围内，降温速率能达到25℃/min，温度下限可达‑100℃，可全面满足GBJ、IEC相关(ESS)试验标准的要求。
Description
技术领域
本发明涉及制冷领域，具体涉及可高速率降温至极低温的温变试验系统。
背景技术
在温度变化发生时，几乎所有的材料都会出现膨胀或收缩。这种膨胀与收缩引起了元器件、零部件之间的配合、密封及内部应力发生变化。由于温度不均匀，使元器件、零部件的收缩不均匀，就会引起零部件的局部应力集中。金属结构在加热和冷却循环作用下会由于感生的应力和弯曲引起的疲劳而损坏。通过快速温度变化应力筛选，是发现和排除不良元器件、工艺缺陷、设计缺陷和其它原因造成的早期故障的有效工艺手段。
罐装液氮蒸发制冷，可实现快速降温，但液氮为一次性消耗品，成本较高、频繁添加液氮的操作劳动强度大、没有实用价值。但现有技术，除了液氮制冷外，没有降温速率能达到25℃/min的试验系统。传统的双极复叠制冷快速降温方式，在+85℃～-55℃范围内，降温速率只能达到15℃/min，且不能降温至-100℃。单台压缩机三级自复叠制冷快速降温系统，制冷效率较低，其线性降温速率尚不能达到10℃/min，内部系统比较复杂，如此大功率的电机拖动设备，启动电流较大、启动电流对电源的污染较大、对冷却水流量需求也较大，对电机启动方式提出了较高的要求。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供可高速率降温至极低温的温变试验系统，在+85℃～-55℃范围内，降温速率能达到25℃/min，温度下限可达-100℃，可全面满足GBJ、IEC相关(ESS)试验标准的要求。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的：
可高速率降温至极低温的温变试验系统，包括，
水冷凝器；
带有第一级压缩机的第一级制冷部，与水冷凝器连通；
带有第二级压缩机的第二级制冷部，与水冷凝器连通，与一级制冷部热交换；
第三级制冷部，与水冷凝器连通，与一级制冷部热交换；所述三级制冷部包括，
第三级油分离器，与水冷凝器的出气端连通；
第三级压缩机，其吸入管与第三级油分离器连通；
温度传感器，设置在第三级压缩机的排出管上；
压力传感器，与第三级压缩机的排出管内部连通；
第三级压力调整组件，一端与第三级压缩机排出管连通，另一端与水冷凝器的回气端连通；
至少一个第三级制冷组件，一端与第三级压缩机排出管连通；
第三级换热组件，一端与第三级制冷组件连通，另一端与水冷凝器的回气端连通；所述第三级换热组件与第二级制冷部热交换；
第三级回流组件，一端与第三级压缩机排出管连通，另一端与第三级换热组件连通；
低温传感器，设置在第二级制冷部和第三级制冷部的降温容器内；
第三级第一电磁阀，一端与第三级压缩机排出管连通，另一端与水冷凝器的出气端连通。
进一步地，所述第三级制冷部还包括，
第三级第一两路球阀，两端分别与第三级油分离器和第三级压缩机连通；
第三级第二两路球阀，两端分别与压力传感器、第三级压力调整组件、第三级制冷组件、第三级回流组件以及第三级第一电磁阀连通；
第三级高压表，与第三级第一两路球阀连通；
第三级低压表，与第三级第二两路球阀连通；
第三级压力控制器，与第三级高压表和第三级低压表电连接；
视液镜，所述第三级压缩机和第三级油分离器通过视液镜连通。
进一步地，所述第三级压力调整组件包括，
第三级第三两路球阀，一端与第三级压缩机的排出管连通；
第三级膨胀容器，一端与第三级第三两路球阀的另一端连通；
第三级冷凝压力调节器，一端与第三级膨胀容器的另一端连通；
第三级第四两路球阀，一端与第三级冷凝压力调节器的另一端连通，另一端与水冷凝器的回气端连通。
进一步地，所述第三级制冷组件包括，
第三级第一冷凝器，一端与第三级压缩机的排出管连通；
第三级第五两路球阀，一端与第三级第一冷凝器的另一端连通；
第三级第一流量计，一端与第三级第五两路球阀的另一端连通；
第三级第二电磁阀，一端与第三级第一流量计的另一端连通，另一端与第三级换热组件连通；
第三级第二流量计，一端与第三级第五两路球阀的另一端连通；
第三级第三电磁阀，一端与第三级第二流量计的另一端连通，另一端与第三级换热组件连通。
进一步地，所述第三级换热组件包括，
第三级干燥过滤器，一端与第三级第二电磁阀和第三级第三电磁阀以及第三级回流组件连通；
第三级第六两路球阀，一端与第三级干燥过滤器的另一端连通；
第三级换热板，一端与第三级第六两路球阀的另一端连通，另一端与水冷凝器的回气端连通，与第二级制冷部热交换。
进一步地，所述第三级回流组件包括，
第三级第三流量计，一端与第三级压缩机的排出管连通；
第三级第四电磁阀，一端与第三级第三流量计的另一端连通，另一端与第三级干燥过滤器连通。
进一步地，所述第一级制冷部包括，
第一级油分离器，与水冷凝器的出气端连通；
第一级压缩机，其吸入管与第一级油分离器连通；
第一级第一两路球阀，两端分别与第一级油分离器和第一级压缩机连通；
第一级第二两路球阀，一端与第一级压缩机连通排出管连通；
第一级高压表，与第一级第一两路球阀连通；
第一级低压表，与第一级第二两路球阀连通；
第一级压力控制器，与第一级高压表和第一级低压表电连接；
第一级换热板，一端与第一级第二两路球阀连通；所述第一级换热板与第二级制冷部连通；
第一级温控器，与第一级换热板的进入端接触；
第一级热力膨胀阀，一端与第一级第二两路球阀连通；
第一级第一电磁阀，一端与第一级热力膨胀阀的另一端连通；
第一级第一能量调节阀，一端与第一级第二两路球阀连通；所述第一级第一能量调节阀的调节端与第一级热力膨胀阀和第一级第二两路球阀连通；
第一级第三两路球阀，一端与第一级能量调节阀的另一端连通，另一端与水冷凝器的出气端连通；
第一级第二热力膨胀阀，一端与第一级换热板连通；所述第一级第二热力膨胀阀的控制端与第一级第二两路球阀连通；
第一级第二电磁阀，一端与第一级第二热力膨胀阀的另一端连通；
第一级第一流量计，一端与第一级换热板连通；
第一级第三电磁阀，一端与第一级第一流量计的另一端和第一第二热力膨胀阀的另一端连通；
第一级干燥过滤器，一端与第一级第一电磁阀、第一第二电磁阀、第一第三电磁阀连通；
第一级第四两路球阀，与第一级干燥过滤器的另一端连通，另一端与水冷凝器的回气端连通。
进一步地，所述第二级制冷部包括，
第二级油分离器，与水冷凝器的出气端连通；
第二级压缩机，其吸入管与第二级油分离器连通；
第二级第一两路球阀，两端分别与第二级油分离器和第二级压缩机连通；
第二级第二两路球阀，一端与第二级压缩机连通排出管连通；
第二级高压表，与第热级第一两路球阀连通；
第二级低压表，与第二级第二两路球阀连通；
第二级压力控制器，与第二级高压表和第二级低压表电连接；
第二级第三两路球阀，一端与第二级第二两路球阀连通；
第二级膨胀容器，一端与第二级第三两路球阀的另一端连通；
第二级冷凝压力调节器，一端与第二级膨胀容器的另一端连通；
第二级第四两路球阀，一端与第二级冷凝压力调节器的另一端连通，另一端与水冷凝器的回气端连通；
第二级第一热力膨胀阀，一端与第二级第二两路球阀连通；
第二级第一电磁阀，一端与第二级第一热力膨胀阀的另一端连通；
第二级能量调节阀，一端与第二级第二两路球阀连通；所述第二级能量调节阀的控制端与第二级第一热力膨胀阀和第二级第二两路球阀连通；
第二级第五两路球阀，一端与第二级能量调节阀的另一端连通，另一端与水冷凝器的出气端连通；
第二级止逆阀，一端与第二级第二两路球阀连通；
第二级冷凝器，一端与第二级止逆阀的另一端连通；
第二级第六两路球阀，一端与第二级冷凝器的另一端连通；
第二级第一流量计，一端与第二级第六两路球阀的另一端连通；
第二级第二电磁阀，一端与第二级第一流量计的另一端连通；
第二级温控器，与第二级第二两路球阀接触；
第二级第七两路球阀，一端通过第三级换热板与第二级第二两路球阀连通；
至少一个第二控流组件，一端与第二级第七两路球阀的另一端连通；所述第二控流组件包括，第二级第二流量计，一端与第二级第七两路球阀的另一端连通；第二级第三电磁阀，一端与第二级第二流量计的另一端连通；
第二级干燥过滤器，一端与第二级第三电磁阀、第二级第二电磁阀、第二级第一电磁阀连通；
第二级第八两路球阀，一端与第二级干燥过滤器的另一端连通，另一端通过第一级换热板与水冷凝器的回气端连通。
进一步地，所述第二级制冷部还包括混流管，所述第一级换热板通过混流管与水冷凝器的回气端连通；所述第三级第二两路球阀通过混流管与第三级第一电磁阀、第三级第三两路球阀、第三级第一流量计、第三级第一冷凝器连通。
进一步地，还包括控制器，所述控制器分别与第一级压缩机、第一级压力控制器、第一级第一电磁阀、第一级第二电磁阀、第一级第三电磁阀、第一级温控器、第一级第一流量计、第二级压缩机、第二级压力控制器、第二级冷凝压力调节器、第二级第一电磁阀、第二级第一流量计、第二级第二电磁阀、第二级温控器、第二级第二流量计、第二级第三电磁阀、第三级压缩机、第三级压力控制器、第三级冷凝压力调节器、第三级第一电磁阀、第三级第一流量计、第三级第二电磁阀、第三级第二流量计、第三级第三电磁阀、低温传感器电连接。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
1、降温速率，达到20℃/min(-55℃时)、全程平均速率达到25℃/min(+85～-55℃，小于5分钟)、同时实现低温的温度下限可达到-100℃，可运用于超低温制冷设备，包括用于金属材料的冷萃试验。
2、箱工作室降温至-55℃时，蒸发器的蒸发温度约-100℃，换热温差约45℃。由于保证了充分的换热温差，可以实现快速降温。
3、制冷效率较高，单台压缩机功率较小、对电机启动没有特殊要求。比如常用规格的1立方米快速温度变化试验箱，如果要求全程平均25℃/min的降温速率，只需要配置三台功率较小(单台63P)的压缩机。
4、无需液氮，接通水电即可投用，使用成本较低。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为实施例中可高速率降温至极低温的温变试验系统的第一级制冷部和第二级制冷部的标识结构示意图。
图2为实施例中可高速率降温至极低温的温变试验系统的第三级制冷部的标识结构示意图。
图3为实施例中可高速率降温至极低温的温变试验系统的第一级制冷部和第二级制冷部的原始简标结构示意图。
图4为实施例中可高速率降温至极低温的温变试验系统的第三级制冷部的原始简标结构示意图。
图5为实施例中可高速率降温至极低温的温变试验系统的电路原理图。
图6为实施例中可高速率降温至极低温的温变试验系统的第一级制冷部和第二级制冷部的制冷回路原理图。
图7为实施例中可高速率降温至极低温的温变试验系统的第三级制冷部的制冷回路原理图。
图中：1.水冷凝器；201.第三级油分离器；202.第三级压缩机；203.温度传感器；204.压力传感器；205.第三级压力调整组件；2051.第三级第三两路球阀；2052.第三级膨胀容器；2053.第三级冷凝压力调节器；2054.第三级第四两路球阀；206.第三级制冷组件；2061.第三级第一冷凝器；2062.第三级第五两路球阀；2063.第三级第一流量计；2064.第三级第二电磁阀；2065.第三级第二流量计；2066.第三级第三电磁阀；207.第三级回流组件；2071.第三级第三流量计；2072.第三级第四电磁阀；208.低温传感器；209.第三级第一电磁阀；210.第三级第一两路球阀；211.第三级第二两路球阀；212.第三级高压表；213.第三级低压表；214.第三级压力控制器；215.视液镜；216.第三级换热组件；2161.第三级干燥过滤器；2162.第三级第六两路球阀；2163.第三级换热板；301.第一级油分离器；302.第一级压缩机；303.第一级第一两路球阀；304.第一级第二两路球阀；305.第一级高压表；306.第一级低压表；307.第一级压力控制器；308.第一级换热板；309.第一级温控器；310.第一级热力膨胀阀；311.第一级第一电磁阀；312.第一级第一能量调节阀；313.第一级第三两路球阀；314.第一级第二热力膨胀阀；315.第一级第二电磁阀；316.第一级第一流量计；317.第一级第三电磁阀；318.第一级干燥过滤器；319.第一级第四两路球阀；401.第二级油分离器；402.第二级压缩机；403.第二级第一两路球阀；404.第二级第二两路球阀；405.第二级高压表；406.第二级低压表；407.第二级压力控制器；408.第二级第三两路球阀；409.第二级膨胀容器；410.第二级冷凝压力调节器；411.第二级第四两路球阀；412.第二级第一热力膨胀阀；413.第二级第一电磁阀；414.第二级能量调节阀；415.第二级第五两路球阀；416.第二级止逆阀；417.第二级冷凝器；418.第二级第六两路球阀；419.第二级第一流量计；420.第二级第二电磁阀；421.第二级温控器；422.第二级第七两路球阀；423.第二级第二流量计；424.第二级第三电磁阀；425.第二级干燥过滤器；426.第二级第八两路球阀；5.混流管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例：
如图1至图2所示，可高速率降温至极低温的温变试验系统，包括，
水冷凝器1；
带有第一级压缩机302的第一级制冷部，与水冷凝器1连通；
带有第二级压缩机402的第二级制冷部，与水冷凝器1连通，与一级制冷部热交换；
第三级制冷部，与水冷凝器1连通，与一级制冷部热交换；所述三级制冷部包括，
第三级油分离器201，与水冷凝器1的出气端连通；
第三级压缩机202，其吸入管与第三级油分离器201连通；
温度传感器203，设置在第三级压缩机202的排出管上；
压力传感器204，与第三级压缩机202的排出管内部连通；
第三级压力调整组件，一端与第三级压缩机202排出管连通，另一端与水冷凝器1的回气端连通；
至少一个第三级制冷组件，一端与第三级压缩机202排出管连通；
第三级换热组件，一端与第三级制冷组件连通，另一端与水冷凝器1的回气端连通；所述第三级换热组件与第二级制冷部热交换；
第三级回流组件，一端与第三级压缩机202排出管连通，另一端与第三级换热组件连通；
低温传感器208，设置在第二级制冷部和第三级制冷部的降温容器内。
第三级第一电磁阀209，一端与第三级压缩机202排出管连通，另一端与水冷凝器1的出气端连通。
本实施例中，所述第三级制冷部还包括，
第三级第一两路球阀210，两端分别与第三级油分离器201和第三级压缩机202连通；
第三级第二两路球阀211，两端分别与压力传感器204、第三级压力调整组件、第三级制冷组件、第三级回流组件以及第三级第一电磁阀209连通；
第三级高压表212，与第三级第一两路球阀210连通；
第三级低压表213，与第三级第二两路球阀211连通；
第三级压力控制器214，与第三级高压表212和第三级低压表213电连接；
视液镜215，所述第三级压缩机202和第三级油分离器201通过视液镜215连通。
本实施例中，所述第三级压力调整组件包括，
第三级第三两路球阀2051，一端与第三级压缩机202的排出管连通；
第三级膨胀容器2052，一端与第三级第三两路球阀2051的另一端连通；
第三级冷凝压力调节器2053，一端与第三级膨胀容器2052的另一端连通；
第三级第四两路球阀2054，一端与第三级冷凝压力调节器2053的另一端连通，另一端与水冷凝器1的回气端连通。
本实施例中，所述第三级制冷组件包括，
第三级第一冷凝器2061，一端与第三级压缩机202的排出管连通；
第三级第五两路球阀2062，一端与第三级第一冷凝器2061的另一端连通；
第三级第一流量计2063，一端与第三级第五两路球阀2062的另一端连通；
第三级第二电磁阀2064，一端与第三级第一流量计2063的另一端连通，另一端与第三级换热组件连通；
第三级第二流量计2065，一端与第三级第五两路球阀2062的另一端连通；
第三级第三电磁阀2066，一端与第三级第二流量计2065的另一端连通，另一端与第三级换热组件连通。
本实施例中，所述第三级换热组件包括，
第三级干燥过滤器2161，一端与第三级第二电磁阀2064和第三级第三电磁阀2066以及第三级回流组件连通；
第三级第六两路球阀2162，一端与第三级干燥过滤器2161的另一端连通；
第三级换热板2163，一端与第三级第六两路球阀2162的另一端连通，另一端与水冷凝器1的回气端连通，与第二级制冷部热交换。
本实施例中，所述第三级回流组件包括，
第三级第三流量计2071，一端与第三级压缩机202的排出管连通；
第三级第四电磁阀2072，一端与第三级第三流量计2071的另一端连通，另一端与第三级干燥过滤器2161连通。
本实施例中，所述第一级制冷部包括，
第一级油分离器301，与水冷凝器1的出气端连通；
第一级压缩机302，其吸入管与第一级油分离器301连通；
第一级第一两路球阀303，两端分别与第一级油分离器301和第一级压缩机302连通；
第一级第二两路球阀304，一端与第一级压缩机302连通排出管连通；
第一级高压表305，与第一级第一两路球阀303连通；
第一级低压表306，与第一级第二两路球阀304连通；
第一级压力控制器307，与第一级高压表305和第一级低压表306电连接；
第一级换热板308，一端与第一级第二两路球阀304连通；所述第一级换热板308与第二级制冷部连通；
第一级温控器309，与第一级换热板308的进入端接触；
第一级热力膨胀阀310，一端与第一级第二两路球阀304连通；
第一级第一电磁阀311，一端与第一级热力膨胀阀310的另一端连通；
第一级第一能量调节阀312，一端与第一级第二两路球阀304连通；所述第一级第一能量调节阀312的调节端与第一级热力膨胀阀310和第一级第二两路球阀304连通；
第一级第三两路球阀313，一端与第一级能量调节阀的另一端连通，另一端与水冷凝器1的出气端连通；
第一级第二热力膨胀阀314，一端与第一级换热板308连通；所述第一级第二热力膨胀阀314的控制端与第一级第二两路球阀304连通；
第一级第二电磁阀315，一端与第一级第二热力膨胀阀314的另一端连通；
第一级第一流量计316，一端与第一级换热板308连通；
第一级第三电磁阀317，一端与第一级第一流量计316的另一端和第一第二热力膨胀阀的另一端连通；
第一级干燥过滤器318，一端与第一级第一电磁阀311、第一第二电磁阀、第一第三电磁阀连通；
第一级第四两路球阀319，与第一级干燥过滤器318的另一端连通，另一端与水冷凝器1的回气端连通。
本实施例中，所述第二级制冷部包括，
第二级油分离器401，与水冷凝器1的出气端连通；
第二级压缩机402，其吸入管与第二级油分离器401连通；
第二级第一两路球阀403，两端分别与第二级油分离器401和第二级压缩机402连通；
第二级第二两路球阀404，一端与第二级压缩机402连通排出管连通；
第二级高压表405，与第热级第一两路球阀连通；
第二级低压表406，与第二级第二两路球阀404连通；
第二级压力控制器407，与第二级高压表405和第二级低压表406电连接；
第二级第三两路球阀408，一端与第二级第二两路球阀404连通；
第二级膨胀容器409，一端与第二级第三两路球阀408的另一端连通；
第二级冷凝压力调节器410，一端与第二级膨胀容器409的另一端连通；
第二级第四两路球阀411，一端与第二级冷凝压力调节器410的另一端连通，另一端与水冷凝器1的回气端连通；
第二级第一热力膨胀阀412，一端与第二级第二两路球阀404连通；
第二级第一电磁阀413，一端与第二级第一热力膨胀阀412的另一端连通；
第二级能量调节阀414，一端与第二级第二两路球阀404连通；所述第二级能量调节阀414的控制端与第二级第一热力膨胀阀412和第二级第二两路球阀404连通；
第二级第五两路球阀415，一端与第二级能量调节阀414的另一端连通，另一端与水冷凝器1的出气端连通；
第二级止逆阀416，一端与第二级第二两路球阀404连通；
第二级冷凝器417，一端与第二级止逆阀416的另一端连通；
第二级第六两路球阀418，一端与第二级冷凝器417的另一端连通；
第二级第一流量计419，一端与第二级第六两路球阀418的另一端连通；
第二级第二电磁阀420，一端与第二级第一流量计419的另一端连通；
第二级温控器421，与第二级第二两路球阀404接触；
第二级第七两路球阀422，一端通过第三级换热板2163与第二级第二两路球阀404连通；
至少一个第二控流组件，一端与第二级第七两路球阀422的另一端连通；所述第二控流组件包括，第二级第二流量计423，一端与第二级第七两路球阀422的另一端连通；第二级第三电磁阀424，一端与第二级第二流量计423的另一端连通；
第二级干燥过滤器425，一端与第二级第三电磁阀424、第二级第二电磁阀420、第二级第一电磁阀413连通；
第二级第八两路球阀426，一端与第二级干燥过滤器425的另一端连通，另一端通过第一级换热板308与水冷凝器1的回气端连通。
本实施例中，所述第二级制冷部还包括混流管5，所述第一级换热板308通过混流管5与水冷凝器1的回气端连通；所述第三级第二两路球阀211通过混流管5与第三级第一电磁阀209、第三级第三两路球阀2051、第三级第一流量计2063、第三级第一冷凝器2061连通。
如图3至图7所示，可高速率降温至极低温的温变试验系统的工作时控制逻辑如下：
当实验环境温度要求在-12.5℃度之上时，在恒温时仅开启第一级制冷部和第二级制冷部，SV2(第二级第二电磁阀420)作用于仪表PID输出调节.并开启SV22.1(第二级第三电磁阀424)，为第三级制冷部随时启动做准备。
当实验环境温度要求在-12.5℃度之下时，恒温时开启第三级制冷部，两个SV3(第三级第三电磁阀2066)作用于仪表PID输出调节。
3.SV15(第一级第一电磁阀311)，SV25(第二级第一电磁阀413)，SV12(第一级第二电磁阀315)与各级压缩机连动。TS1(第一级温控器309)，TS2(第二级温控器421)串联于第一级制冷部和第二级制冷部的启动线圈。
两个SV3.1(第三级第二电磁阀2064)为第三级制冷部快冷电磁阀，在偏差超范围时开启，恒定时不开启。程序正常行运行时，当温度超过偏差3℃度，打开和关闭SV3.1(第三级第二电磁阀2064)。
两个SV22(第三级第三电磁阀2066)为第二级制冷部板换主冷电磁阀，启动第三级制冷部时，均开启。
SV12.1(第一级第三电磁阀317)及SV22.1(第二级第三电磁阀424)与两个SV3.1(第三级第二电磁阀2064)联动控制，实现快速降温。
SV35(第三级第四电磁阀2072)为第三级制冷部液旁电磁阀，受控于温度传感器203PT3(温度传感器203)，检测回气温度高于-10℃时开启，之下则关闭。
SV36(第三级第一电磁阀209)为第三级制冷部气旁电磁阀，受控于压力传感器204YL3(压力传感器204)检测回气压力低于0.05Mpa时开启，之上则关闭。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，包括，
水冷凝器；
带有第一级压缩机的第一级制冷部，与水冷凝器连通；
带有第二级压缩机的第二级制冷部，与水冷凝器连通，与一级制冷部热交换；
第三级制冷部，与水冷凝器连通，与一级制冷部热交换；所述三级制冷部包括，
第三级油分离器，与水冷凝器的出气端连通；
第三级压缩机，其吸入管与第三级油分离器连通；
温度传感器，设置在第三级压缩机的排出管上；
压力传感器，与第三级压缩机的排出管内部连通；
第三级压力调整组件，一端与第三级压缩机排出管连通，另一端与水冷凝器的回气端连通；
至少一个第三级制冷组件，一端与第三级压缩机排出管连通；
第三级换热组件，一端与第三级制冷组件连通，另一端与水冷凝器的回气端连通；所述第三级换热组件与第二级制冷部热交换；
第三级回流组件，一端与第三级压缩机排出管连通，另一端与第三级换热组件连通；
低温传感器，设置在第二级制冷部和第三级制冷部的降温容器内；
第三级第一电磁阀，一端与第三级压缩机排出管连通，另一端与水冷凝器的出气端连通。
2.根据权利要求1所述的可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，所述第三级制冷部还包括，
第三级第一两路球阀，两端分别与第三级油分离器和第三级压缩机连通；
第三级第二两路球阀，两端分别与压力传感器、第三级压力调整组件、第三级制冷组件、第三级回流组件以及第三级第一电磁阀连通；
第三级高压表，与第三级第一两路球阀连通；
第三级低压表，与第三级第二两路球阀连通；
第三级压力控制器，与第三级高压表和第三级低压表电连接；
视液镜，所述第三级压缩机和第三级油分离器通过视液镜连通。
3.根据权利要求2所述的可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，所述第三级压力调整组件包括，
第三级第三两路球阀，一端与第三级压缩机的排出管连通；
第三级膨胀容器，一端与第三级第三两路球阀的另一端连通；
第三级冷凝压力调节器，一端与第三级膨胀容器的另一端连通；
第三级第四两路球阀，一端与第三级冷凝压力调节器的另一端连通，另一端与水冷凝器的回气端连通。
4.根据权利要求3所述的可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，所述第三级制冷组件包括，
第三级第一冷凝器，一端与第三级压缩机的排出管连通；
第三级第五两路球阀，一端与第三级第一冷凝器的另一端连通；
第三级第一流量计，一端与第三级第五两路球阀的另一端连通；
第三级第二电磁阀，一端与第三级第一流量计的另一端连通，另一端与第三级换热组件连通；
第三级第二流量计，一端与第三级第五两路球阀的另一端连通；
第三级第三电磁阀，一端与第三级第二流量计的另一端连通，另一端与第三级换热组件连通。
5.根据权利要求4所述的可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，所述第三级换热组件包括，
第三级干燥过滤器，一端与第三级第二电磁阀和第三级第三电磁阀以及第三级回流组件连通；
第三级第六两路球阀，一端与第三级干燥过滤器的另一端连通；
第三级换热板，一端与第三级第六两路球阀的另一端连通，另一端与水冷凝器的回气端连通，与第二级制冷部热交换。
6.根据权利要求5所述的可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，所述第三级回流组件包括，
第三级第三流量计，一端与第三级压缩机的排出管连通；
第三级第四电磁阀，一端与第三级第三流量计的另一端连通，另一端与第三级干燥过滤器连通。
7.根据权利要求6所述的可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，所述第一级制冷部包括，
第一级油分离器，与水冷凝器的出气端连通；
第一级压缩机，其吸入管与第一级油分离器连通；
第一级第一两路球阀，两端分别与第一级油分离器和第一级压缩机连通；
第一级第二两路球阀，一端与第一级压缩机连通排出管连通；
第一级高压表，与第一级第一两路球阀连通；
第一级低压表，与第一级第二两路球阀连通；
第一级压力控制器，与第一级高压表和第一级低压表电连接；
第一级换热板，一端与第一级第二两路球阀连通；所述第一级换热板与第二级制冷部连通；
第一级温控器，与第一级换热板的进入端接触；
第一级热力膨胀阀，一端与第一级第二两路球阀连通；
第一级第一电磁阀，一端与第一级热力膨胀阀的另一端连通；
第一级第一能量调节阀，一端与第一级第二两路球阀连通；所述第一级第一能量调节阀的调节端与第一级热力膨胀阀和第一级第二两路球阀连通；
第一级第三两路球阀，一端与第一级能量调节阀的另一端连通，另一端与水冷凝器的出气端连通；
第一级第二热力膨胀阀，一端与第一级换热板连通；所述第一级第二热力膨胀阀的控制端与第一级第二两路球阀连通；
第一级第二电磁阀，一端与第一级第二热力膨胀阀的另一端连通；
第一级第一流量计，一端与第一级换热板连通；
第一级第三电磁阀，一端与第一级第一流量计的另一端和第一第二热力膨胀阀的另一端连通；
第一级干燥过滤器，一端与第一级第一电磁阀、第一第二电磁阀、第一第三电磁阀连通；
第一级第四两路球阀，与第一级干燥过滤器的另一端连通，另一端与水冷凝器的回气端连通。
8.根据权利要求7所述的可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，所述第二级制冷部包括，
第二级油分离器，与水冷凝器的出气端连通；
第二级压缩机，其吸入管与第二级油分离器连通；
第二级第一两路球阀，两端分别与第二级油分离器和第二级压缩机连通；
第二级第二两路球阀，一端与第二级压缩机连通排出管连通；
第二级高压表，与第热级第一两路球阀连通；
第二级低压表，与第二级第二两路球阀连通；
第二级压力控制器，与第二级高压表和第二级低压表电连接；
第二级第三两路球阀，一端与第二级第二两路球阀连通；
第二级膨胀容器，一端与第二级第三两路球阀的另一端连通；
第二级冷凝压力调节器，一端与第二级膨胀容器的另一端连通；
第二级第四两路球阀，一端与第二级冷凝压力调节器的另一端连通，另一端与水冷凝器的回气端连通；
第二级第一热力膨胀阀，一端与第二级第二两路球阀连通；
第二级第一电磁阀，一端与第二级第一热力膨胀阀的另一端连通；
第二级能量调节阀，一端与第二级第二两路球阀连通；所述第二级能量调节阀的控制端与第二级第一热力膨胀阀和第二级第二两路球阀连通；
第二级第五两路球阀，一端与第二级能量调节阀的另一端连通，另一端与水冷凝器的出气端连通；
第二级止逆阀，一端与第二级第二两路球阀连通；
第二级冷凝器，一端与第二级止逆阀的另一端连通；
第二级第六两路球阀，一端与第二级冷凝器的另一端连通；
第二级第一流量计，一端与第二级第六两路球阀的另一端连通；
第二级第二电磁阀，一端与第二级第一流量计的另一端连通；
第二级温控器，与第二级第二两路球阀接触；
第二级第七两路球阀，一端通过第三级换热板与第二级第二两路球阀连通；
至少一个第二控流组件，一端与第二级第七两路球阀的另一端连通；所述第二控流组件包括，第二级第二流量计，一端与第二级第七两路球阀的另一端连通；第二级第三电磁阀，一端与第二级第二流量计的另一端连通；
第二级干燥过滤器，一端与第二级第三电磁阀、第二级第二电磁阀、第二级第一电磁阀连通；
第二级第八两路球阀，一端与第二级干燥过滤器的另一端连通，另一端通过第一级换热板与水冷凝器的回气端连通。
9.根据权利要求8所述的可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，所述第二级制冷部还包括混流管，所述第一级换热板通过混流管与水冷凝器的回气端连通；所述第三级第二两路球阀通过混流管与第三级第一电磁阀、第三级第三两路球阀、第三级第一流量计、第三级第一冷凝器连通。
10.根据权利要求9所述的可高速率降温至极低温的温变试验系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与第一级压缩机、第一级压力控制器、第一级第一电磁阀、第一级第二电磁阀、第一级第三电磁阀、第一级温控器、第一级第一流量计、第二级压缩机、第二级压力控制器、第二级冷凝压力调节器、第二级第一电磁阀、第二级第一流量计、第二级第二电磁阀、第二级温控器、第二级第二流量计、第二级第三电磁阀、第三级压缩机、第三级压力控制器、第三级冷凝压力调节器、第三级第一电磁阀、第三级第一流量计、第三级第二电磁阀、第三级第二流量计、第三级第三电磁阀、低温传感器电连接。
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