CN215953313U - 一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台 - Google Patents
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Abstract
一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，括箱体、制冷系统和PLC控制系统，箱体侧壁上设置有触控屏，箱体顶部的循环风机出风口处安装有温度控制传感器，箱体内设置有电加热器和温度保护用温控器，制冷系统包括复叠式制冷压缩机、蒸发器和液氮制冷装置，液氮制冷装置包括液氮罐(1)、电磁阀(2)和液氮分流导出管路(3)，液氮分流导出管路(3)出口在箱体内，液氮制冷装置的电磁阀(2)的时间继电器与复叠式制冷压缩机的继电器并联，电加热器、复叠式制冷压缩机、循环风机均与PLC控制系统电连接，温度控制传感器和温度保护用温控器与PLC控制系统电连接，PLC控制系统与触控屏连接。实现试验箱温度变化速率较大提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种试验平台，更具体的说涉及一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，属于试验箱技术领域。
背景技术
目前，现有的54立方米地表综合试验平台升降温速率提升能力不足，如果通过加大制冷压缩机制冷功率、更换大面积制冷蒸发器的话不仅成本较昂贵并且现有设备容积构造上在空间上放不下所需加大面积的蒸发器，因此无法满足重要客户试验条件需求。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述问题，提供一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，包括箱体、制冷系统和PLC控制系统，所述的箱体前端为可开双扇门，箱体侧壁上设置有观察窗、测试孔、泄压孔和触控屏，箱体顶部安装有循环风机，所述的循环风机出风口处安装有温度控制传感器，箱体内设置有电加热器和温度保护用温控器，所述的制冷系统包括复叠式制冷压缩机、蒸发器和液氮制冷装置，所述的复叠式制冷压缩机和蒸发器连接，所述的液氮制冷装置包括液氮罐、电磁阀和液氮分流导出管路，所述的液氮罐和液氮分流导出管路通过连接管路连接，所述的电磁阀设置在连接管路上，所述的液氮分流导出管路出口在箱体内，所述液氮制冷装置的电磁阀控制端的时间继电器与复叠式制冷压缩机的继电器并联，所述的电加热器、复叠式制冷压缩机、循环风机均与PLC控制系统电连接，所述的温度控制传感器和温度保护用温控器均与PLC控制系统电连接，所述的PLC控制系统与触控屏连接。
所述的液氮制冷装置的流量为3L/min。
所述的电磁阀和液氮分流导出管路之间的连接连接管路上设置有安全阀。
所述的电加热器包括由不锈钢框架构成的壳体，所述的壳体内设置有三组加热单元，该三组加热单元由高到低顺序布置，每组加热单元包括三个加热组件，所述的加热组件包括上下两侧的陶瓷连接柱，同一平面两侧的陶瓷连接柱之间通过陶瓷板连接，上下两侧的陶瓷连接柱和陶瓷板构成组件框架，该组件框架内设置有两层加热电阻丝，所述的陶瓷连接柱上设置有镍铬电阻丝。
所述的壳体两侧壁之间设置有连接板。
所述的电加热器加热功率为40kw。
与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：
本实用新型成本较低，充分利用现有设备资源在投入较低成本情况下进行设备能力升级改造，充分发挥了设备价值；且使得大型步入式试验箱温度变化速率得到较大提升，满足了客户需求的同时为后续其他试验设备改造积累了经验。
附图说明
图1是本实用新型中液氮制冷装置结构示意图。
图2是本实用新型中电加热器结构示意图。
图3是本实用新型中电加热器侧视图。
图中：液氮罐1，电磁阀2，液氮分流导出管路3，连接管路4，安全阀5，壳体6，加热组件7，陶瓷连接柱8，陶瓷板9，加热电阻丝10，镍铬电阻丝11，连接板12。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。
参见图1至图3，一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，包括箱体、制冷系统和PLC控制系统。所述的箱体前端为可开双扇门，箱体侧壁上设置有观察窗、测试孔、泄压孔和触控屏，箱体顶部安装有循环风机，所述的循环风机出风口处安装有温度控制传感器，箱体内设置有电加热器和温度保护用温控器。所述的制冷系统包括复叠式制冷压缩机、蒸发器和液氮制冷装置，所述的复叠式制冷压缩机和蒸发器连接；所述的液氮制冷装置包括液氮罐1、电磁阀2和液氮分流导出管路3，所述的液氮罐1和液氮分流导出管路3通过连接管路4连接，所述的电磁阀2设置在连接管路4上，所述的液氮分流导出管路3出口在箱体内，所述液氮制冷装置的电磁阀2控制端的时间继电器与复叠式制冷压缩机的继电器并联。所述的电加热器、复叠式制冷压缩机、循环风机均与PLC控制系统电连接，所述的温度控制传感器和温度保护用温控器均与PLC控制系统电连接，所述的PLC控制系统与触控屏连接。
参见图1至图3，所述的液氮制冷装置的流量为3L/min。
参见图1至图3，所述的电磁阀2和液氮分流导出管路3之间的连接连接管路4上设置有安全阀5。
参见图1至图3，所述的电加热器包括由不锈钢框架构成的壳体6，所述的壳体6内设置有三组加热单元，该三组加热单元由高到低顺序布置。每组加热单元包括三个加热组件7，所述的加热组件7包括上下两侧的陶瓷连接柱8，同一平面两侧的陶瓷连接柱8之间通过陶瓷板9连接；上下两侧的陶瓷连接柱8和陶瓷板9构成组件框架，该组件框架内设置有两层加热电阻丝10，所述的陶瓷连接柱8上设置有镍铬电阻丝11。
参见图1至图3，所述的壳体6两侧壁之间设置有连接板12。
参见图1至图3，所述的电加热器加热功率为40kw；加热功率设计为40kw满足设备容积及升温能力要求。
参见图1至图3，本试验平台是针对现有的地表环境综合试验平台现有升降温能力不足的缺陷而进行升降温能力提升改造，分为升温速率能力改造和降温速率能力改造两个部分。
参见图1至图3，降温速率根据54m3容积由+60℃～-40℃温度区域5℃/min降温的试验条件，通过计算设备容积及降温能力要求，通过加装3L/min流量可控的液氮制冷装置即可实现。降温时，降温所需温度值及升温速率由控制屏设置，启动运行后，触控屏发出指令控制PLC控制系统同时发出2个指令信号，1个指令信号控制复叠式制冷压缩机的继电器动作进而控制复叠式制冷压缩机的接触器吸合，进而实现压缩机供电工作，箱体内开始由复叠式制冷压缩机进行机械降温，与复叠式制冷压缩机的继电器并联的电磁阀2控制端的时间继电器同步接收到控制信号，在经过其预设的延时启动时间后动作进而控制电磁阀2打开，液氮流经电磁阀2和液氮分流导出管路3均匀进入箱体内，液氮气化产生冷量实现快速制冷降温；另1个指令信号同步控制循环风机的继电器动作进而控制循环风机的接触器吸合，从而实现循环风机供电工作。循环风机将液氮气化产生的冷量分布至试验平台容积范围内，温度由温度控制传感器检测并与PLC控制系统设定值闭环拟合，当检测到的温度值高于设定目标值时，PLC控制系统控制制冷输出持续；当检测到的温度值趋于设定目标值时，以防温度过冲PLC控制系统控制制冷输出减小，直至检测值与设定目标值一致，实现设备容积内温度降温速率，波动度，均匀度精度可靠，充分满足高精度试验需要。
参见图1至图3，升温速率根据-40℃～+60℃温度区域5℃/min升温的试验条件，结合试验箱容积、循环风速，将电加热器加热功率设计为40kw。升温时，升温所需温度值及升温速率由触控屏设置，启动运行后，触控屏发出指令控制PLC控制系统同时发出2个指令信号，1个指令信号控制电加热器的继电器动作进而控制电加热器的接触器吸合，进而实现电加热器供电工作；另1个指令信号同步控制循环风机的继电器动作进而控制循环风机的接触器吸合，从而实现循环风机供电工作。加热电阻丝10处于有效风循环中，提升了电热效率同时降低了加热电阻丝10的熔毁率，循环风机将电加热器中的加热电阻丝10表面产生的热量分布至试验平台容积范围内，温度由温度控制传感器检测并与PLC控制系统设定值闭环拟合，当检测到的温度值低于设定目标值时，PLC控制系统控制加热输出持续；当检测到的温度值趋于设定目标值时，以防温度过冲PLC控制系统控制加热输出减小，或过冲时控制屏控制PLC控制系统给制冷系统发出指令信号，制冷系统得到信号工作，为设备内提供冷量，以实现抵消设备内多余热量，直至检测值与设定目标值一致，实现设备容积内温度升温速率，波动度，均匀度精度可靠，充分满足高精度试验需要。
参见图1至图3，本试验平台有效解决了现有设备能力不足的问题，满足了试验需求，赢得了客户认可和好评，填补了现有大型步入式试验箱快速温度变化速率能力的欠缺，较完美的实现试验需求的设备能力状态，同时为后续其他试验设备改造积累了经验和思路。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，其特征在于：包括箱体、制冷系统和PLC控制系统，所述的箱体前端为可开双扇门，箱体侧壁上设置有观察窗、测试孔、泄压孔和触控屏，箱体顶部安装有循环风机，所述的循环风机出风口处安装有温度控制传感器，箱体内设置有电加热器和温度保护用温控器，所述的制冷系统包括复叠式制冷压缩机、蒸发器和液氮制冷装置，所述的复叠式制冷压缩机和蒸发器连接，所述的液氮制冷装置包括液氮罐(1)、电磁阀(2)和液氮分流导出管路(3)，所述的液氮罐(1)和液氮分流导出管路(3)通过连接管路(4)连接，所述的电磁阀(2)设置在连接管路(4)上，所述的液氮分流导出管路(3)出口在箱体内，所述液氮制冷装置的电磁阀(2)控制端的时间继电器与复叠式制冷压缩机的继电器并联，所述的电加热器、复叠式制冷压缩机、循环风机均与PLC控制系统电连接，所述的温度控制传感器和温度保护用温控器均与PLC控制系统电连接，所述的PLC控制系统与触控屏连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，其特征在于：所述的液氮制冷装置的流量为3L/min。
3.根据权利要求1所述的一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，其特征在于：所述的电磁阀(2)和液氮分流导出管路(3)之间的连接连接管路(4)上设置有安全阀(5)。
4.根据权利要求1所述的一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，其特征在于：所述的电加热器包括由不锈钢框架构成的壳体(6)，所述的壳体(6)内设置有三组加热单元，该三组加热单元由高到低顺序布置，每组加热单元包括三个加热组件(7)，所述的加热组件(7)包括上下两侧的陶瓷连接柱(8)，同一平面两侧的陶瓷连接柱(8)之间通过陶瓷板(9)连接，上下两侧的陶瓷连接柱(8)和陶瓷板(9)构成组件框架，该组件框架内设置有两层加热电阻丝(10)，所述的陶瓷连接柱(8)上设置有镍铬电阻丝(11)。
5.根据权利要求4所述的一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，其特征在于：所述的壳体(6)两侧壁之间设置有连接板(12)。
6.根据权利要求1所述的一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台，其特征在于：所述的电加热器加热功率为40kw。
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| CN202121672710.0U CN215953313U (zh) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | 一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202121672710.0U Active CN215953313U (zh) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | 一种具有快速升降温能力的地表环境综合试验平台 |
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2021
- 2021-07-22 CN CN202121672710.0U patent/CN215953313U/zh active Active
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