Климатическая камера что такое

Все климатические камеры предназначены для создания специфических условий, приближенных к естественным. В эти условия помещается исследуемый объект и анализируется воздействие на него внешней среды. Относительно недавно для осуществления подобного необходимо было потратить достаточно много времени и сил. Теперь же достаточно просто выставить необходимые параметры на пульте.

Современные модели дают возможность за несколько минут организовать нужные условия и провести испытания с максимальной точностью. Можно настраивать температуру, влажность, давление и еще целый ряд факторов. Сейчас обойтись без использования климатических агрегатов практически невозможно.

Камера климатическая – какие виды бывают

Наиболее распространенными считаются установки для испытаний изделий под действием температуры. Камеры тепла и холода способны в широком диапазоне создавать во внутренней части аппарата нужные условия и должным образом воздействовать на исследуемый объект.

Камера климатическая – какие виды бывают (камера тепло-холод, пыли, соляного тумана, дождя, термоудара, термобарокамера)

Для функционирования подобным устройствам необходимы морозильные агрегаты и нагревающее оборудование. По объему установки могут быть различными. От компактных, передвижных коробок, до целых оборудованных помещений.

Термобарокамеры объединяют в себе функционал обычной температурной установки с возможностями изменения давления во внутренней части. Аппараты используются для тестирования электронных устройств и механических агрегатов. Чаще всего испытания связаны со сферами авиации и космонавтики. Ведь именно в этой отрасли наблюдается повышенное внимание к одновременному изменению температур и давления.

Камеры термоудара предназначены для очень быстрого изменения температуры окружающей среды с последующим выявлением воздействия на испытуемый объект. В таких агрегатах скорость изменения температуры может достигать считанных секунд.

Стандартные камеры тепла и холода могут дополняться специальными устройствами, способными обеспечить нужный уровень влаги во внутренней части. При этом аппаратура может долгое время поддерживать температуру от 30 до 100 градусов при уровне влажности до 98%. Главным назначением приборов представляется испытание материалов в статическом режиме на воздействие влаги из воздуха.

Воздействие пыли на механические и электронные устройства чаща всего представляется негативным. Мелкий мусор проникает повсюду и может нарушить стабильное функционирование устройства.

Качественные камеры пыли способны смоделировать циклическое воздействие пылевого облака на объект, а также проследить результаты оседания пыли на его поверхность.

Соляные туманы разной кислотности присутствуют во многих сферах жизни. Поэтому важно подготовить изделия к подобному воздействию и выявить возможные влияния на материал. В данном случае основной задачей испытателя является определение коррозионной стойкости изделия. Причем воздействие в камере соляного тумана должно быть циклическим, так как только такой тип больше всего коррелирует с естественными условиями эксплуатации оборудования.

Для испытаний изделий на водонепроницаемость и устойчивость к воздействию влаги используются камеры дождя. В этом случае проверяется корпус и уплотнения на возможные щели, а также внутренняя часть конструкции на чувствительность к воде.

Испытательные установки способны очень естественно имитировать процесс дождя, меняя силу падения капель, количество осадков, угол наклона источника влаги и многое другое. В конечном итоге получается полноценный эффект дождя.

При выборе испытательной установки человек рано или поздно столкнется с понятием климатического класса морозильного агрегата. Это понятие включает в себя информацию об условиях окружающей среды, в которые должна быть помещена техника во время эксплуатации. А так как используются модели по всему миру, то и разброс климатических классов достаточно значительный.

Сейчас существует 4 климатических класса морозильных установок:

Каждый класс соответствует своим специфическим температурным условиям. Иногда в моделях отечественных фирм можно встретить несколько иное обозначение классов. Основная идея не меняется, однако группы SN, N, ST могут обозначаться одинаковыми буквами УХЛ – умеренно холодный климат.

Характеристики климатических камер

К основным характеристикам испытательных камер относят период охлаждения до установленной температуры и выдержка условий в течение определенного времени. Проверить указанные в паспорте устройства значения можно при помощи специального контроллера, который установлен на блоке управления климатической установки.

Характеристики климатических камер

Также важно обратить внимание на показатели дискретности индикации температуры, тип охлаждения, диапазон общего температурного режима и погрешность измерений. Учет всех параметров позволит обеспечить высокую точность полученных в процессе исследований данных.

Критерии выбора камеры климатических испытаний:

Только максимально внимательный подход к выбору сможет гарантировать стабильное функционирование устройство на протяжении длительного периода. При этом стоит заранее обратить внимание на репутацию фирмы и отзывы о ее продукции.

Камера климатическая Feutron: особенности

Испытательные установки Feutron стали незаменимыми помощниками для огромного количества людей. Аппараты способны обеспечить высокую точность поддержания заданной температуры, влажности или давления в нужном объеме. Параметры неоднократно проверялись независимыми компаниями, гарантирующими полное соответствие указанных в паспорте параметров действительности.

Камера климатическая Feutron: особенности

Для установок этой фирмы геометрия исследуемого объекта не имеет значения. В любом случае достигаются однородные условия по всему объему. А большое количество дополнительных опций позволяет значительно расширить область применения оборудования.

Вместе с агрегатом Feutron поставляются следующие устройства:

Опционально доступны системы повышения скорости изменения температуры и создание испытательного отсека на заказ. Таким образом, можно создать оборудование как достаточно компактных размеров, так и огромные климатические комнаты.

Если необходимо проводить испытания при определенном уровне влажности, то можно оснастить аппарат функциональным осушителем или увлажнителем. Регистрирующая аппаратура может быть многоканальной, так как на заказ в блок управления могут ввести любые необходимые интерфейсы.

Посредством специальных портов можно напрямую подключить к агрегату принтер и сразу же распечатывать полученные результаты испытаний. А специальные программы для персональных компьютеров позволят обмениваться данными с основным диском и дистанционно управлять функциями оборудования.

На заказ также доступны следующие опции:

Фирма предоставляет внушительные возможности по комбинированию различных устройств. Так что оборудование можно оснастить самыми разными компонентами и создать идеальный вариант для конкретных целей.

Источник

Камера климатическая холода, тепла, тепла-холода и их сочетания с влажностью: основные характеристики, методы испытания

Камера климатическая — это испытательная емкость, в которой обеспечивается воздействие температуры, влажности или вакуума на определенный предмет или продукт. Основная цель установки заключается в создании условий функционирования, транспортирования или хранения определенных товаров.

Камера тепло и холод нашла активное применение в разных отраслях промышленной деятельности: авиастроении, ракетостроении, роботехнике, радиоэлектрике, материаловедении, при проведении научно-исследовательских тестирований, испытании приборов, а также в пищевой, фармацевтической и строительной отрасли.

Для нормального функционирования агрегата важно соблюдать определенные условия эксплуатации. О них расскажем далее.

Изготовление агрегата осуществляется из прочной герметичной основы — нержавеющей стали, который защищают облицовочным слоем. В строении имеется дверца с окошком, которая защищена от обмерзания. Также есть силиконовые заглушки, предусмотренные для повышения уровня герметичности. Наблюдать за испытываемым образцом можно благодаря подсветке, которая распределена в окошке. Для размещения товара или продукции внутри камеры установлены полки. Имеется холодильная установка, которая нужна для поддержания оптимального уровня влажности и тепла. Испаритель контролирует давление в сети и уровень осушения газообразных смесей. Нагревательный прибор нужен для подогрева агрегата.

Камера климатическая: основные виды (камера тепла, холода, влаги, термоудара, термобарокамера)

Аппараты для испытаний бывают разных видов. Каждый из них имеет уникальные технические характеристики и создает определенные параметры для эксплуатации. Основные типы оборудования приведены ниже:

Иногда в одной аппаратуре совмещают несколько погодных показателей. Это позволит провести более подробный анализ продукции и товара, узнать о его устойчивости к изменениям, или же сохранить первоначальные характеристики, например, во время транспортировки или хранения предмета.

Камера климатическая: основные виды

В зависимости от проводимого анализа, различаются 3 основные группы емкостей.

Камера климатическая: особенности конструкции и принцип работы

Испытательные установки обеспечивают воздействие температур, влаги, пыли и других погодных компонентов на определенные наименования. Их основная задача заключается в воспроизведении условий деятельности, транспортировки или хранения товаров, независимо от зоны их расположения. Благодаря современным устройствам можно осуществлять технологическую обработку, кондиционировать пластмассовые элементы и имитировать длительное хранение при заданных условиях.

Эффективное функционирование оборудования осуществляется благодаря высокотехнологичному строению агрегата. Рассмотрим основные части механизма.

Камера климатическая: особенности конструкции и принцип работы

Испытательные камеры функционируют по следующему принципу. Вентилятор образует циркуляцию воздушных смесей внутри тары. Для заморозки продукта включается испаритель холодильного устройства. Конденсат при этом убирается благодаря капиллярным трубкам. После достижения оптимального режима, включается нагревательная установка, которая стабилизирует температуру внутри агрегата.

В случае, когда нужен только обогрев продукции, применяется ТЭН. После достижения заданных параметров, подключается охладитель для поддерживания оптимальных показателей. Каждая термобарокамера имеет уникальное строение, технические характеристики и область применения. В зависимости от этого некоторые параметры деятельности могут отличаться. Это надо учитывать во время эксплуатации механизма.

Установка для создания и поддержания оптимального режима имеет свой климатический класс. Это совокупность параметров окружающей среды, которые должны быть в комнате, где эксплуатируется техника. В зависимости от области применения установки, она может функционировать по-разному.

Выделяют 4 класса КТХ:

Каждый вариант применяется в ситуациях, предусмотренных производителем. Однако, стоит отметить, что механизмы российского производства, например, агрегаты Зико, имеют обозначение УХЛ, что означает умеренно-холодный климат.

Эти обозначения нужны для лабораторий, в которых проходят испытания. Только при соблюдении условий эксплуатаций оборудования можно добиться максимально положительных результатов.

Ilka климатическая камера холода: характеристики

Камера климатических испытаний — это уникальный агрегат, который применяется для хранения и транспортировки продукции в определенных условиях, или же для тестирования товаров на прочность и стойкость.

Существуют различные производители установок повышенного давления. Самыми популярными считаются агрегаты следующих брендов: Binder, Feutron, Espec, Memmert, Weiss, Tira, Thermotron и Terchy. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Ilka климатическая камера холода

По сравнению с другими марками, установка Ilka пользуется наибольшей востребованностью в различных лабораториях. Модернизация этой техники позволяет клиентам не тратиться не демонтаж и утилизацию агрегата. При этом пользователи получают уникальные условия для проведения испытаний или же поддержания определенных погодных факторов.

Ниже расскажем о характеристиках установки.

В отличии от напольных агрегатов, например, Espec, бренд Ilka отличается стабильной деятельностью, оптимальностью показателей и широким диапазоном опций.

Краткий перечень моделей камер дождя, пыли, соляного тумана

Существуют разных емкости для создания оптимального режима функционирования. Каждый из них направлен на определенные цели. Камера дождя имеет высокие показатели влажности. Тары пыли направлены на проверку товаров в условиях сухого и грязного воздуха. Устройства соляного тумана позволяют проводить тесты на прочность конструкций даже при воздействии соли и влаги.

Источник

Климатическая камера, ее разновидности, техническая составляющая, характерные черты. Области использования климатических камер ТХВ

Главным предназначением климатических камер ТХВ является имитация специальных условий, которые максимально идентичны природным. Но агрегаты старого поколения далеко не работали так, как это требовалось, и потому в тандеме с ним всегда прибегали к использованию вспомогательных устройств. И тогда для осуществления данного процесса необходимо было тратить уйму сил и времени, в то время как результат зачастую не оправдывал надежд. Однако технологии не стоят на месте, и, когда на рынке появились доработанные модели, обстановка с данными агрегатами значительно поменялась в лучшую сторону.

Что такое климатическая камера

Как уже упоминалось выше, в современности климатическая камера определяется как некоторый сосуд, внутри которого в наиболее точном соответствии воспроизводятся требуемые условия натуральной среды. Допустим, создание конкретного градуса температуры, излучения ультрафиолета, регулирование и стабилизация настройки влажности воздуха, а также поможет следить за множеством агрессивных веществ и химических составов. На сегодняшний день данные модели получили свое место во множестве промышленных сферах, таких как автомобильное строение и иные. Наиболее важным является данное устройство в условиях научно-исследовательских работ, где все испытания должны гарантировать максимально точный результат, и в этом случае климатические камеры как ничто иное помогают справиться с этой задачей.

Ключевые детали механизма

Климатические камеры оснащены уникальным строением, которое состоит из ряда следующих элементов:

В конструкцию климатической камеры также входят запорные механизмы, они не дают устройству самостоятельно отпираться, и это способствует тому, что влага никоим образом не проникает в рабочее пространство, а также не позволяет колебаться установленному температурному режиму. Это является очень значимым для получения точных результатов. Корпус камеры, который покрыт особым защитным составом, выполнен из стального профиля. За счет использования данного материала обеспечивается сохранение установленных технических требований, и, конечно же, привлекательный внешний облик. При объеме камеры не более пятисот литров, устройство устанавливается на специальные роликовые колодки. А если же объем больше, чем указанный выше, то вид установки меняется, и может быть только стационарным.

Климатические камеры тепла/холода/влаги (ТВХ)

Каждое подобное устройство имеет в наличии конструкции парогенератор, который является особенным составляющим. Он активно используется в работе камеры и является далеко не последним по важности. Способ генерации пара определяется исходя из внутренней составляющей устройства:

Стены камеры оборудованы особым материалом, которые изолирует тепло, что обеспечивает проводимым испытаниям наибольшую точность. Внутренность же, в свою очередь, покрывают слоем первоклассной стали, которая не ржавеет. В основном двухкаскадный холодильный агрегат входит в оборудование климатической камеры тепло/влага/холод.

Технические характеристики камеры ТХВ

Алгоритм испытания следующий:

Для максимально точного функционирования элементов, устройство климатической камеры оборудовано контроллером.

Что нужно учесть для того, чтобы выбрать правильную КТХ?

Над чем же стоит задуматься перед тем, как останавливать свой выбор над конкретной моделью климатической камеры? В первую очередь, нужно учесть такие моменты:

Какие нужно знать ключевые моменты

Для того чтобы климатическая камера продолжала своё функционирование, в ней используются вещества высокого давления, благодаря чему агрегат находится под защитой от снижения мощности, а также температурного режима, и сбоев основных показателей.

Как устроена климатическая камера

Корпус такой камеры расположен с предварительной его установке на жесткой колесной раме. Стоит знать о том, что такая рама выполняется из стального профиля. Для того чтобы максимально исключить все самопроизвольные движения камеры, в месте, где она располагается в то время, когда осуществляет свою работу, на колёсах климатической камеры имеются тормозные колодки, которые предотвращают всё это. Температурный диапазон в климатических камерах может быть от минус семидесяти до плюс ста градусов. Для того чтобы осуществить такую работу камеры, к ней применяют дополнительное оборудование.

Благодаря тому, что камера оснащена высокоскоростным вентилятором, происходит циркуляция воздуха. Привод такого вентилятора монтируется на щитке автоматики камеры.

На данный момент различных видов климатических камер имеется в достаточно большом количестве. Такие камеры могут имитировать самые разнообразные климатические условия.

Рассмотрим камеры тепла

Прямое предназначение камер тепла — это тестирование материалов в тех условиях, когда температура очень высокая. Данные камеры могут осуществлять разогревание до самых разнообразных градусов. Что касается объема таких камер, он может варьироваться от пятидесяти литров до восьмисот.

Рассмотрим камеры холода

Прямое предназначение камер холода — это тестирование поведения материалов в тех условиях, когда температура очень низкая. Также, как и камеры тепла, они имеют в оснащении программированные режимы и объемы.

Рассмотрим камеры соляного тумана

Данные устройства находят своё прямое предназначение в том, чтобы проводить исследования по воздействию соляного тумана на материалы. Обычно они находит своё применение для тестов конструкций на воздействие соляного тумана.

Источник

Климатическая камера

Содержание

Типовое устройство камеры

Конструкция

Конструктивно в климатической камере можно выделить 4 части: рабочий объём, щит автоматического управления, холодильный агрегат и парогенератор.

Рабочий объём выполнен в виде шкафа с размещенными внутри теплообменниками для обеспечения режимов испытаний. Рабочий объём снабжен распашной дверью со смотровым окном и системой защиты от обмерзания. Для предотвращения попадания атмосферной влаги в рабочий объём камеры следует максимально ограничить продолжительность открытия двери при работающих холодильных агрегатах.

Корпус камеры, как правило, устанавливается на жесткую колесную раму из стального профиля. Для предотвращения самопроизвольного перемещения камеры во время работы на колесах имеются тормозные колодки. Камеры объёмом более 500л. устанавливаются стационарно.

Холодильный агрегат выполняется на съемной монтажной плите, находящейся внутри рамы. Снаружи агрегат закрыт кожухами, обеспечивающими свободный доступ воздуха для охлаждения устройств холодильной машины.

На боковой стенке рабочего объёма устанавливается щит автоматического управления, в котором располагается основное электрооборудование и элементы автоматики. Органы управления находятся на верхней панели камеры, как правило, над дверью рабочего объёма.

Щит автоматического управления

ПУ с TouchScreen дисплеем

Общие сведения о работе каскадных холодильных машин [1]

Для получения температур ниже −50ºС обычно применяют каскадные холодильные машины. В каскадных холодильных машинах используется два рабочих вещества. Одно из них — рабочее вещество высокого давления (низкотемпературное рабочее вещество). Это связано с тем, что теоретический объём компрессора, работающего при низком давлении, значительно больше, чем у компрессора, работающего при более высоком давлении. Это ведет к росту капитальных затрат, повышает мощность трения компрессора. Кроме того, при понижении давления всасывания газодинамические потери в клапанах становятся соизмеримы с работой сжатия компрессора. Это также ухудшает энергетическую эффективность холодильной машины. Одним из методов снижения объёма компрессоров низкой ступени, снижения мощности привода компрессоров является использование рабочих веществ высокого давления, таких, как хладон R23, этан и др. Однако при высокой температуре окружающей среды давление конденсации у таких рабочих веществ чрезмерно высоко и использование их в циклах двухступенчатых или трехступенчатых холодильных машин затруднительно, Поэтому такие рабочие вещества применяют только в каскадных холодильных машинах.

Схема и цикл такой холодильной машины показаны на Рис. 1. Машина состоит из двух одноступенчатых машин, называемых нижней и верхней ветвью каскада. В нижней ветви каскада используется рабочее вещество высокого давления, которое, получая теплоту в испарителе VII от источника низкой температуры, кипит (процесс 4—1), пар сжимается в компрессоре 1 (процесс 1—2), охлаждается и конденсируется в конденсаторе-испарителе V (процесс 2—3), а затем дросселируется в дроссельном вентиле VI (процесс 3—4). Теплота конденсации рабочего вещества нижней ветви каскада отбирается рабочим веществом холодильной машины верхней ветви каскада — как правило, это рабочее вещество среднего давления, которое кипит в конденсаторе-испарителе. Пар рабочего вещества верхней ветви каскада сжимается компрессором II (процесс 5—6), затем рабочее вещество верхней ветви каскада направляется в конденсатор III (процесс 6—7), дросселируется в дроссельном вентиле IV (процесс 7—8) и поступает в конденсатор-испаритель. Таким образом, рабочее вещество в машине нижней ветви каскада совершает цикл 1—2—3—4, а в машине верхней ветви каскада — цикл 5—6—7—8, и эти машины объединяются конденсатором-испарителем.

Как правило, рабочим веществом нижней ветви каскада является R23, поэтому во время стоянки машины, когда температура всех её частей сравняется с температурой окружающей среды, значительно повышается давление во всех элементах машины. Для предотвращения от чрезмерного повышения давления в холодильной машине нижней ветви каскада к системе подключают расширительный сосуд VIII, рассчитанный так, чтобы при остановке машины давление во всех элементах машины не превышало расчетного предельного значения.

В действительных циклах каскадные машины, чаще всего выгоднее двухступенчатых (иногда и трехступенчатых). Это объясняется следующими преимуществами работы с рабочими веществами высокого давления:

При использовании рабочих веществ высокого давления в каскадной холодильной машине можно получать более низкие температуры, чем в двухступенчатой схеме.

Общие сведения о влажном воздухе и его свойствах [2]

В климатической камере воздух подвергается различным видам обработки, при которых существенно меняются его тепловые и влажностные состояния.

Атмосферный воздух состоит из сухой части (азота, углерода, инертных газов) и водяных паров. Причем, если содержание газов в сухой части воздуха относительно стабильно, то количество водяных паров изменяется в широких пределах и зависит от времени года и местных климатических условий.

При обработке в климатических камерах влажного воздуха изменяется количество водяных паров, содержащихся в воздухе, содержание же сухого воздуха остается постоянным. Поэтому при расчетах процессов, связанных с увлажнением и осушкой воздуха, пользуются единицей измерения влажности, которая выражает отношение переменного количества водяных паров к неизменной массе сухого воздуха. Такой единицей измерения является влагосодержание d (кг/кг), показывающее количество водяных паров в 1 кг сухого воздуха.

Численные значения d обычно являются малой величиной, поэтому в практических расчетах удобнее пользоваться влагосодержанием в г влаги на 1 кг сухой части влажного воздуха. Степень насыщения воздуха водяными парами показывает физическая величина, называемая относительной влажностью Относительная влажность W(φ)(в %). С достаточной точностью относительная влажность воздуха может быть вычислена как отношение влагосодержания при данном состоянии (d) к влагосодержанию при полном насыщении (d_t) при тех же значениях температуры и давления:

,%.

В расчетах тепловлажностного состояния влажного воздуха существует ещё одно важное понятие, связанное с его физическим состоянием, — это теплосодержание, так называемая энтальпия I (кДж/кг или в ккал/кг при ведении графоаналитических расчетов).

Энтальпия влажного воздуха представляет собой количество теплоты, необходимое для нагревания от 0 °C до данной температуры такого количества влажного воздуха, сухая часть которого имеет массу 1 кг.

Энтальпия влажного воздуха складывается из энтальпий сухой его части и энтальпии водяных паров.

В результате конвективного теплообмена сухой части воздуха передается (или от него отводится) теплота, температура воздуха повышается или понижается и, соответственно, увеличивается или уменьшается его энтальпия.

При поступлении водяного пара от внешних источников в воздух передается теплота парообразования и энтальпия воздуха возрастает. Изменение энтальпии водяного пара в этом случае происходит за счет увеличения его массы. Температура воздуха при этом остается неизменной.

Диаграмма I-d влажного воздуха

Расчет изменения состояния атмосферного воздуха требует выполнения сложных вычислений. Более простым и удобным является расчет с помощью психрометрической диаграммы, иначе называемой I-d диаграммой (Рис. 2).

В координатах I-d наносят зависимости основных параметров влажного воздуха: температуры, влагосодержания, относительной влажности, энтальпии при заданном барометрическом давлении по оси ординат откладывают энтальпию на 1 кг сухого воздуха (ккал/кг), а по оси абсцисс — влагосодержание воздуха (в г на 1 кг сухого воздуха).

I-d — диаграмма построена в косоугольной системе координат с углом между осями 150 (120 °C). Такая система позволяет расширить на диаграмме область ненасыщенного влажного воздуха, что делает её удобной для графических построений.

Линии постоянной энтальпии (I=const) проходят под углом 150 ° к ординатам, а линии постоянного влагосодержания (d=const) располагаются параллельно оси ординат.

На полученной таким образом сетке, состоящей из параллелограммов, строят линии изотерм t=const и линии постоянных относительных влажностей φ=const.

Изотермы представляют собой прямые линии, причем изотермы не параллельны между собой, так как угол их наклона к горизонтальной оси различен. При низких температурах непараллельность изотерм почти незаметна. Приведенные на диаграмме линии температур соответствуют значениям по сухому термометру.

Кривую с относительной влажностью φ = 100 % строят по данным таблиц насыщенного воздуха. Область диаграммы выше этой кривой относится к области ненасыщенного влажного воздуха, а область диаграммы ниже кривой насыщения характеризует состояние перенасыщения влажного воздуха. В этой области насыщенный воздух содержит влагу в жидкой или твердой фазе (туман). Так как эта часть диаграммы не представляет интереса при расчетах, связанных с влажным воздухом, её не строят.

Каждая точка на поле диаграммы соответствует определенному состоянию воздуха. Положение точки определяется любыми двумя из четырёх (I, d, t, φ) параметрами состояния.

Процессы паровлажностной обработки влажного воздуха в I-d диаграмме

Рассмотрим характерные тепловлажностные состояния воздуха.

Когда состояние влажного воздуха характеризуется точкой А (Рис. 3), лежащей выше кривой φ=100 %, водяной пар в воздухе находится в перегретом состоянии. Если состояние влажного воздуха характеризуется точкой А, (на кривой насыщения φ=100 %), то водяной пар в воздухе находится в насыщенном состоянии. И наконец, если заданная точка А2 лежит ниже кривой насыщения, то температура влажного воздуха ниже температуры насыщения и в воздухе находится влажный пар, то есть смесь сухого насыщенного пара и капелек воды.

Температурой мокрого термометра t_i является такая температура, которую принимает влажный воздух при достижении насыщенного состояния и сохранения постоянной энтальпии воздуха, равной начальной. Для определения температуры мокрого термометра необходимо на поле I-d — диаграммы через точку, соответствующую состоянию влажного воздуха, провести линию I=const до пересечения с кривой φ=100 %. Изотерма, проходящая через точку пресечения, соответствует значению температуры воздуха по мокрому термометру.

Процессы изменения термовлажностного состояния воздуха в климатической камере происходят постоянно. Воздух подвергается нагреванию, охлаждению, увлажнению, осушке. Процессы, связанные с обработкой воздуха могут быть изображены на I-d диаграмме.

Процессы перехода воздуха из одного состояния в другое на поле I-d — диаграммы изображаются прямыми линиями (лучами), проходящими через точки, соответствующие начальному и конечному состоянию влажного воздуха.

Применение I-d диаграммы

Состояние воздуха определяется с помощью любых двух указанных выше параметров, имеющихся на психрометрической диаграмме. Если мы выберем любую температуру по сухому термометру и любую температуру по влажному термометру, то точка пересечения этих линий на диаграмме является точкой, обозначающей состояние воздуха при данных температурах. Состояние воздуха в данной точке обозначено совершенно определенно. Подобным же образом состояние воздуха в любой другой точке на психрометрической диаграмме определяется по температурам сухого и влажного термометров.

Когда на диаграмме найдено определенное состояние воздуха, все остальные параметры воздуха могут быть определены посредством данной диаграммы. Подобным же образом при наличии психрометрической диаграммы достаточно любых двух параметров смеси воздуха и водяного пара для определения состояния воздуха и всех остальных его параметров.

Принцип работы систем камеры

Системы поддержания температуры

Типовые камеры предназначены для работы в диапазоне температур от −70 до +100ºС. Возможность работы в таком широком диапазоне температур достигается за счет применения 3-х основных блоков: каскадной холодильной машины (от −5 до −70 ºС), одноступенчатой холодильной машины (от +50 до −5 ºС) и электронагревателя, работающего во всем диапазоне температур. Схематично, рабочий объём представлен на Рис. 4.

Воздух, находящийся в рабочем объёме (1) циркулирует благодаря применению высокоскоростного осевого вентилятора (3), привод которого (2) установлен в щите автоматики камеры.

Для охлаждения на температурах от −5 до −70 ºС используется испаритель 6 каскадной холодильной машины. Для дросселирования хладагента предусмотрена система капиллярных трубок (7), расположенная непосредственно на холодильном агрегате. С целью регулирования производительности одна из трубок может отключаться соленоидным вентилем.

В случае если холодопроизводительность каскадной машины избыточна, производится её компенсация с помощью ТЭНа (5). ТЭН (трубчатый электронагреватель) работает в режиме широтно-импульсной модуляции по ПИД закону регулирования (см. ПИД-регулятор).

При работе в диапазоне температур от от +50 до −5 ºС нагрев осуществляется ТЭНом (5), а охлаждение с помощью испарителя (4) одноступенчатой холодильной машины. Для дросселирования хладагента применяется терморегулирующий вентиль (8), автоматически регулирующий подачу хладагента в испаритель в зависимости от температуры на выходе. При этом холодильная машина работает в позиционном режиме, ТЭН работает в режиме широтно-импульсной модуляции по ПИД закону регулирования.

Схема систем компрессорного агрегата представлена на Рис. 5.

Работа каскадной холодильной машины начинается с включения компрессора верхнего каскада (1). Сжатый компрессором газ поступает в воздушный конденсатор (2), где происходит его превращение в жидкость и передача теплоты окружающей среде. Конденсатор снабжен 2-мя вентиляторами, один из которых включается в зависимости от давления конденсации верхнего каскада, тем самым, обеспечивая оптимальную работу компрессора. Жидкость из конденсатора дросселируется в терморегулирующем вентиле (3), автоматически регулирующем её количество, подаваемое в конденсатор-испаритель (4). В конденсаторе-испарителе происходит охлаждение теплообменной поверхности, и создаются условия для конденсации газа нижнего каскада. Компрессор нижнего каскада (5) включается по истечении определенного времени, когда в конденсаторе испарителе создаются условия для конденсации газа высокого давления.

Сжатый компрессором газ проходит через секцию предохлаждения, находящуюся в воздушном конденсаторе (2) первого каскада и поступает в конденсатор-испаритель (4). Если условия конденсации недостаточые для входа нижнего каскада в режим и происходит повышение давления выше допустимого, то по сигналу от реле давления открывается перепускной соленоидный клапан (6), перебрасывающий горячий газ с нагнетания на всасывание компрессора. Поскольку установка предназначена для работы в широком диапазоне температур, не исключены режимы в которых будет наблюдаться перегрев компрессора нижнего каскада. Для того, чтобы избежать перегрева на компрессоре установлен датчик температуры, по сигналу от которого открывается соленоидный клапан (7), подающий жидкость через капиллярную трубку (8) на всасывание компрессора. В трубке газ дросселируется и выкипая во всасывающей полости компрессора охлаждает его. Клапан (7) работает в режиме широтно-импульсной модуляции по ПИД закону (см. ПИД-регулятор).

В режиме, когда каскадная машина не работает, давление в схеме низкого каскада выравнивается. Высокое давление в испарителе является вредным для работы компрессора, поэтому его ограничивает регулятор давления в картере KVL (9).

Жидкость, образовавшаяся в конденсаторе-испарителе, поступает в испаритель находящийся в рабочем объёме (Рис. 4).

Работа одноступенчатой холодильной машины происходит следующим образом. Газ сжимается компрессором (10) до давления конденсации. Проходя через конденсатор воздушного охлаждения (11) газ превращается в жидкость, которая поступает в испаритель, находящийся в рабочем объёме (см. описание к Рис. 4).

Система автоматики камеры производит выбор устройств для включения в зависимости от уставки и фактической температуры в камере. Выделяются 6 температурных порогов, обозначаемых T1..T6. Значения температур указанные на Рис. 6 справа уточняются в ходе пусконаладочных испытаний и не подлежат изменению в дальнейшем.

Системы поддержания относительной влажности

Для поддержания относительной влажности используется устройство увлажнения: парогенератор, и устройство осушения: фреоновый осушитель.

Парогенератор представляет собой самостоятельное изделие, предназначенное для производства водяного пара путем кипячения воды. Парогенератор оснащен системой локальной автоматики, производящей диагностику парогенератора и управление паропроизводительностью в зависимости от полученного от контроллера сигнала. Среди функций диагностики: контроль наличия воды, контроль состояния ТЭНа, контроль жесткости воды. В случае фиксирования одной из перечисленных неисправностей, система автоматики парогенератора выдает аварийный сигнал в систему управления камерой. Регулирование паропроизводительности осуществляется путем подачи аналогового управляющего сигнала (0..10В или 4..20мА) с контроллера камеры. В зависимости от уровня этого сигнала производительность парогенератора меняется от 0.2 до 2 кг пара в час.

Схема систем поддержания относительной влажности (Рис. 7) работает в зависимости от уставок и показаний датчиков температуры ТЕ и влажности МЕ. Поддержание температуры осуществляется ТЭНом (6), работающим по ПИД закону регулирования. В случае, если температура в рабочем объёме превышает заданную, начинает работать одноступенчатая холодильная машина [3] с компрессором 1, с помощью соленоидного клапана 8, подающая фреон в охладитель 5. Соленоидный клапан 8 работает в режиме широтно-импульсной модуляции. Для того, чтобы не останавливать компрессор холодильной машины при закрытом клапане 8, производится открытие клапана 9 и фреон поступает в теплообменник для отвода избыточной холодопроизводительности, где она компенсируется ТЭНом (11).

Поддержание относительной влажности осуществляется с помощью парогенератора, который через специальный распределительный патрубок подает пар в камеру в зависимости от сигнала регулятора МС, получающего информацию от датчика влажности МЕ. В случае, если относительная влажность в камере повышена, используется осушитель. Он представляет собой змеевик специальной конфигурации (4), на котором в капельной форме оседает влага. Осевшая влага удаляется из камеры через специальную трубку. В осушитель подается фреон от одноступенчатой холодильной машины. Соленоидный вентиль (7) при этом работает в режиме широтно-импульсной модуляции по ПИ закону регулирования. Для того, чтобы не останавливать компрессор холодильной машины при закрытом клапане 7, производится открытие клапана 9 и фреон поступает в теплообменник для отвода избыточной холодопроизводительности, где она компенсируется ТЭНом (11).

Типы и их особенности

Существует довольно широкая гамма типов климатических камер, имитирующих различные климатические условия (включая суточные колебания температуры/влажности, давления и пр.) Однако, наиболее распространены камеры тепла/холода/влаги (ТХВ) и тепла/холода (ТХ).

Камера солнечной радиации

Камера солнечной радиации имитирует воздействие солнечных лучей на тестируемые материалы. Она предназначена для оценки долговечности материалов и их устойчивости к деструктивному воздействию Солнца.

Источником излучения служат ксеноновые лампы дугового типа в диапазоне от 260 до 780 нм. Мощность ламп варьируется от 700 до 5000 Вт. Зачастую лампы имеют систему охлаждения (водяное или воздушное). Камеры солнечной радиации QSUN оснащены одной или тремя лампами. В отличие от везерометров QUV с УФ-лампами, камеры солнечной радиации QSUN используются для светостойкости материалов и покрытий и оценки потери цвета.

Широкое применение камеры солнечной радиации QSUN находят в авиастроении, лакокрасочной промышленности, автомобилестроении, текстильном производстве.

Примечания

Ссылки

См. также

R407C · R-410A · Перечень хладагентовСоставляющиеХолодильный агрегат · Холодильный компрессор · Фильтр-осушительМагистрали переноса тепловой энергииЖидкостное охлаждение · Этиленгликоль · Технология перекачиваемого льдаБлизкие категорииВентиляция · Термодинамика

Полезное

Смотреть что такое «Климатическая камера» в других словарях:

климатическая камера — 3.17 климатическая камера: Установленное в испытательном зале объемное сооружение в виде утепленного снаружи параллелепипеда, внутреннее пространство которого разделено испытуемой ограждающей конструкцией на теплый и холодный отсеки, имитирующие… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

климатическая камера — klimatinė kamera statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. environment cabinet; environment chamber; temperature humidity chamber vok. Klimakammer, f rus. камера для климатических испытаний, f; климатическая камера, f pranc. chambre… … Radioelektronikos terminų žodynas

климатическая камера — klimato kamera statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Sudėtingas įrenginys (kamera ar atskira patalpa), kuriame eksperimentui vykdyti sudaromos dirbtinės klimato sąlygos. atitikmenys: angl. climate chamber; climate house vok.… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

климатическая камера — [climatic chamber] герметичная емкость, обеспечивающая механические испытания при климатических температураx (обычно от 70 до +300 °С); Смотри также: Камера рентгеновская камера для обратной съемки … Энциклопедический словарь по металлургии

Климатическая камера тепло-холод — Климатические камеры тепло холод применяются при испытании материалов на стойкость к влияниям различных факторов окружающей среды, таким как колебания температуры, это климатическое оборудование является необходимой составляющей технического… … Википедия

Климатическая камера тепло-влага — Камера тепло влага позволяет проверить влияние водяного тумана на испытываемое оборудование или образцы. Климатические камеры тепло влага, как испытательное оборудование играют важную роль в таких областях промышленности, как машиностроение,… … Википедия

Камера солнечной радиации — разновидность везерометра. Специализированная испытательная климатическая камера, имитирующая воздействие солнечных лучей на тестируемые материалы, покрытия, готовые изделия. Предназначена для оценки общей долговечности материалов и их… … Википедия

Камера — [chamber]: Смотри также: рентгеновская камера для обратной съемки рентгеновская камера вакуумная камера рентгеновская камера Дебая … Энциклопедический словарь по металлургии

камера для климатических испытаний — klimatinė kamera statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. environment cabinet; environment chamber; temperature humidity chamber vok. Klimakammer, f rus. камера для климатических испытаний, f; климатическая камера, f pranc. chambre… … Radioelektronikos terminų žodynas

вакуумная камера — [vacuum chamber] герметическая емкость, из которой откачивают воздух для процессов вакуумирования (2.). Вакуумная камера в большинстве случаев представляет отдельный конструктивный элемент вакууматора с бункерами дозаторами, сварной из стального… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник