高低溫試驗箱集中監控係統的設計及實現

高低溫試驗箱集中監控係統的設計及實現
關(guan) 鍵詞：環境試驗 高低溫試驗箱 集中監控 RS485

摘要：論述了一種基於(yu) 環境實驗室的高低溫試驗箱集中監控係統的設計及實現。一個(ge) 應用型的環境實驗室通常有大量的高低溫試驗箱，對這些高低溫試驗箱集中控製係統都將麵臨(lin) 如下問題:不同協議類型；不同連接端口；不同操作方法；分布區域較大。針對不同環境實驗室內(nei) 高低溫試驗箱集中控製需求的需要，本文通過RS232轉RS485接口和基於(yu) Visual Basic軟件自行開發應用軟件實現了對國防工業(ye) 某研究所環境實驗室內(nei) 10餘(yu) 台環境試驗箱的監視和控製。經過一年來的運行，該係統將高低溫試驗箱的使用效率提高了60%且減低人工成本30%以上。

高低溫衝(chong) 擊試驗箱製冷係統：

1、製冷係統及壓縮機：為(wei) 了保證試驗箱降溫速率和低溫度的要求，本試驗箱采用一套進口德國穀輪半封閉壓縮機所組成的二元複疊式水冷製冷係統。複疊式冷 係統包含一個(ge) 高溫製冷循環和一個(ge) 低溫製冷循環，其連接容器為(wei) 蒸發冷凝器，蒸發冷凝器是也到能量傳(chuan) 遞的作用，將工作室內(nei) 熱能通過兩(liang) 級製冷係統傳(chuan) 遞出去，實現隆溫的目的。製冷係統的設計應用能量調節技術，一種行之有效的處理方式既能保證在製冷機組正常運行的情況下又能對製冷係統的能耗及製冷量進行有效的調節，使製冷係統的運行費用和故障率下降到較為(wei) 經濟的狀態。

2、製冷工作原理：高低製冷循環均采用逆卡若循環，該循環由兩(liang) 個(ge) 等溫過程和兩(liang) 個(ge) 絕熱過程組成。其過程如下：製冷劑經壓縮機絕熱壓縮到較高的壓力，消耗了功使排氣溫度升高，之後製冷劑經冷凝器等溫地和四周介質進行熱交換，將熱量傳(chuan) 給四周介質。後製冷劑經閥絕熱膨脹做功，這時製冷劑溫度降低。後製冷劑通過蒸發器等溫地從(cong) 溫度較高的物體(ti) 吸熱，使被冷卻物體(ti) 溫度降低。此循環周而複始從(cong) 而達到降溫之目的。

3、製冷劑：采用DUPONT公司R502（高溫循環）、R23（低溫循環）；

4、輔助件：膨脹閥（美國SPORLAN），電磁閥（意大利CASTEL）；過濾器（美國SPORLAN）；壓力控製器（英美RANCO）；油分離器（歐美ALCO）等製冷配件均采用進口件。高低溫衝(chong) 擊試驗箱空氣調節係統空氣調節方式：強製通風內(nei) 平衡調溫法（BTC）。該方法即指在製冷係統連續工作的情況下，控製係統根據設定之溫度點通過PID自動運算輸出的結果去控製加熱器的輸出量，終達到一種動態平衡。

1、空氣循環裝置：內(nei) 置空調間、循環風道及長軸離心式通風機，使用的製冷機和能量調節係統，通過通風機進行有效的交換，達到溫度變化之目的。通過改善空氣的氣流，提高了空氣流量及與(yu) 加熱器和空氣表冷器的熱交換能力，從(cong) 而大幅改善了試驗箱的溫度均勻度。

2、加熱方式：鎳鉻合金絲(si) 電加熱器；

3、空氣冷卻方式：多級膜片式空氣熱交換器