皓天高低溫交變濕熱試驗箱特色結構設計要領

皓天高低溫交變濕熱試驗箱特色結構設計要領

要深切領悟到高低溫交變濕熱試驗箱的特色設計，首先必須了解其工作原理所在，其次再到理論支持，再者去了解其材料選擇，zui后講述一下它的結構設計之精妙所在。以下為詳細分析：

高低溫交變濕熱試驗箱溫度控制系統，不僅要求能夠將高低溫交變濕熱試驗箱內部的溫度保持恒定，還要求整個空間中保持一定的溫度均勻性，同時在高低溫交變濕熱試驗箱內不可以出現大的空氣流動和溫度死角所以必須對高低溫交變濕熱試驗箱的機械結構進行特殊設計。

一、工作原理

一個提供箱內空氣流動的交流風扇和半導體制冷片上的風扇是非常大的熱源。熱源對過渡過程是有很大的影響的。另外由于整個箱體的密封只是使用了超細保溫棉，其隔熱系數不高，造成了很大的冷量損失。這些因素都是導致過渡過程長的原因。皓天高低溫交變濕熱試驗箱參數的變化造成控制精度降低。由于恒溫恒濕箱工作的環境是在一個恒溫室內，而恒溫室的溫度呈現較大的波動性。這個波動性對于高低溫交變濕熱試驗箱的結構參數是有影響的。雖然模糊自適應控制算法在理論上是可以保證其參數變化時依然能夠達到一定的控制精度的，但是其模糊控制推理規則和模糊論域都是需要根據大量的實驗總結出來的。這樣就造成現在所使用的控制規則和模糊論域不是理想的。需要繼續通過大量的實驗來提高現有模糊推理機的適應性由于設備上有個觀察窗。雖然這個觀察窗是用多層隔溫玻璃做成，但是由于其對于紅外線沒用阻隔作用，所以當有光源對其照射時會造成高低溫交變濕熱試驗箱內的溫度升高，降低溫度控制精度。

二、理論支持

本項目中各項要求都非常嚴密。通過仿真研究發現雖然控制在一般過程對象控制中可以得到比較好的效果，但是因為其是建立在確切得知被控對象特性的情況下的控制算法所以對于不確定對象的控制存在很多的困難，zui關鍵的就是控制參數整定。通過仿真實驗可以看出對于同一個對象如果控制參數選擇不恰當就根本不能達到所要求的控制精度。而且如果被控對象的參數發生變化電會造成控制精度的降低。這樣使算法的應用受到了很大的限制。所以必須引入*控制理論算法與相結合才能達到理想的效果。學習模糊控制理論并根據實際控制要求設計了基于模糊推理的自適應控制器。模糊數學理算法及高低溫交變濕熱試驗箱系統的有效性。

三、材料選擇

常用的接觸式溫度傳感器有,鉑電阻、熱電偶和半導體熱敏電阻。比較其特點為熱電偶具有測溫范圍廣、測量精度高、便于遠距離、多點、集中檢測和自動控制等優點。但是其自由端需要溫度補償,而且在低溫常溫段其測量精度較低等缺點。半導體熱電阻其靈敏度高、且體積小、結構簡單等優點。但是其互換性較差,測量范圍有一定的限制。鉑電阻的測量精度高，一般都是以鉑電阻作為標準溫度測量元件。標準鉑電阻可以用一種嚴密、合理的方程來描述其電阻值與溫度的關系。但是其龐大的體積和使用環境的要求限制了其的應用。精密鉑電阻溫度傳感器用來測量恒溫腔內的溫度并作為測量信號傳入控制器。利用專門開發的精密測量儀表將鉑電阻上的溫度信號通過傳入機里以進行控制計算。

四、結構設計

這里采用在立方體的箱體結構中劃分出恒溫腔、恒壓腔和制冷腔三個工作腔，整個箱體內部是通過空氣的流動來達到溫度恒定的。空氣通過回風口從恒溫腔中流入半導體制冷片的制冷端經過冷卻后，在制冷腔中經過一次混合，使空氣的溫度比較均勻。這些空氣再從制冷腔中由交流風扇吹入恒壓腔。通過氣流的流動，使制冷片上產生的冷量傳遞到恒溫腔內，保證恒溫腔內空氣溫度的穩定并使空間內的溫度場均勻。溫度的穩定性主要由控制半導體制冷片的工作電流達到。而溫度場的均勻性是由設計來保證的。