宽温度范围的控制和模拟
2012-12-27
目前实验室内使用的恒温循环装置主要用于向设备外部提供高温或低温液体热源。该类装置的主要结构包括加热器（和/或制冷器）、循环泵、换热容器以及温度控制装置。现有的恒温循环装置所提供的热源的温度范围较小，应用范围相应较小，其结构也视其温度范围的不同而有变化。对于-40℃～+200℃的温度范围，目前需分别用三种温度循环装置才能覆盖：如果温度范围在5℃～95℃之间，即可以用水作为传热介质的循环装置即为常温恒温循环装置，如冷却水循环装置（或叫冷水机）就是其中的一种。如果温度范围在室温直到-40℃以下，通常需要使用有机溶剂或低黏度导热油作为传热介质的循环装置即为低温恒温循环装置。如果温度范围在室温直到+200℃以上，通常需要使用高闪点导热油作为传热介质的循环装置即为高温恒温循环装置。由于这些装置的温度范围小，如果某一个实验同时需要进行低温和高温处理（包括化学反应工艺控制、材料或产品的保温或变温试验等），当温度范围超出现有设备能够提供的温度范围，或者虽然温度范围符合要求，但实现整个温度范围需要中途更换工作液时，任何一台装置都不能单独完成试验。因此就有可能增加试验的难度，中断试验甚至造成试验失败、无法重复等。
宽温度范围动态恒温循环系统，包括了换热容器、循环泵、储液箱、控制器以及装于换热容器内的加热器，循环泵装于换热容器上，出口管以及进口管分别与用户系统相接，出口管内装有温度传感器，换热容器外部周围包敷有保温材料。控制器通过线路分别与各传感器、各阀门、循环泵及加热器进行电连接，该产品还包括一个制冷系统，制冷系统的蒸发器装于换热容器内。换热容器由罐体和盖板组成密闭结构，换热容器与循环泵、出口管及进口管构成介质循环系统并与大气隔离，储液箱与换热容器用装有电磁阀的管道接通。
由于本产品所提供的温度范围变宽，设备运行过程中传热介质、循环泵的密封材料和制冷系统的冷冻油等均长期经受热胀冷缩和高低温冲击。受传热介质的倾点、运动黏度和闪点等限制，目前也很难有一种介质能够在常压下同时满足在最低温度和最高温度范围使用。此外，低温时传热介质容易吸收空气中的水份而使介质凝点提高或浑浊，当温度超过100℃时吸收的水汽又会重新挥发，高温下介质挥发、冒烟和氧化等问题可能造成试验环境恶劣和传热介质在短时间内变质或失效。
本装置的工作过程这样进行：首先按要求将循环装置的出口管10-1和进口管10-2与用户系统的入口和出口连接，确认各连接部位连接准确、牢固，并依据温度范围对各部位进行保温处理。启动循环装置，控制器首先检测到循环泵的压力不足，即需要向循环管添加介质。电磁阀14自动打开，并向管路中充液，这时请注意观察控制器指示的储液箱中的液位状况，必要时及时补充。充液正常后，控制器指示循环管路压力正常，电磁阀自动关闭。这时控制器将根据设定温度和实际温度的差异大小，控制加热器和膨胀阀的工作。当温度误差较大时，加热器或膨胀阀以最大功率状态工作，并以最快的速度升温或降温；当实际温度接近设定温度时，控制器逐渐减小加热器的功率或膨胀阀的开度，最后控制器将协调加热器和膨胀阀的工作使温度稳定地保持在设定温度点上。如果设定温度发生改变、外界条件变化或用户系统热负荷发生变化等引起实际温度和设定温度不一致时，控制系统将重复以上过程使温度以最大速率或程序控制的速率达到新的稳定状态。
特点及应用
关于各种高温、低温或常温的恒温循环装置产品都已有文献记载，但是关于本产品的在同一台装置上能够涵盖较宽温度范围和在整个温度范围内不需要更换传热介质的产品在国内还未见报道，尤其是恒温温度范围宽达-80～250℃，具有线性正弦混合编程的连续快速升降温功能，在国际上也处于先进水平。特别是其传热介质的选择相对比较容易，性能价格比要远远优于进口同类设备。
来源 电能质量分析仪 //1000qsw.com/
宽温度范围动态恒温循环系统，包括了换热容器、循环泵、储液箱、控制器以及装于换热容器内的加热器，循环泵装于换热容器上，出口管以及进口管分别与用户系统相接，出口管内装有温度传感器，换热容器外部周围包敷有保温材料。控制器通过线路分别与各传感器、各阀门、循环泵及加热器进行电连接，该产品还包括一个制冷系统，制冷系统的蒸发器装于换热容器内。换热容器由罐体和盖板组成密闭结构，换热容器与循环泵、出口管及进口管构成介质循环系统并与大气隔离，储液箱与换热容器用装有电磁阀的管道接通。
由于本产品所提供的温度范围变宽，设备运行过程中传热介质、循环泵的密封材料和制冷系统的冷冻油等均长期经受热胀冷缩和高低温冲击。受传热介质的倾点、运动黏度和闪点等限制，目前也很难有一种介质能够在常压下同时满足在最低温度和最高温度范围使用。此外，低温时传热介质容易吸收空气中的水份而使介质凝点提高或浑浊，当温度超过100℃时吸收的水汽又会重新挥发，高温下介质挥发、冒烟和氧化等问题可能造成试验环境恶劣和传热介质在短时间内变质或失效。
本装置的工作过程这样进行：首先按要求将循环装置的出口管10-1和进口管10-2与用户系统的入口和出口连接，确认各连接部位连接准确、牢固，并依据温度范围对各部位进行保温处理。启动循环装置，控制器首先检测到循环泵的压力不足，即需要向循环管添加介质。电磁阀14自动打开，并向管路中充液，这时请注意观察控制器指示的储液箱中的液位状况，必要时及时补充。充液正常后，控制器指示循环管路压力正常，电磁阀自动关闭。这时控制器将根据设定温度和实际温度的差异大小，控制加热器和膨胀阀的工作。当温度误差较大时，加热器或膨胀阀以最大功率状态工作，并以最快的速度升温或降温；当实际温度接近设定温度时，控制器逐渐减小加热器的功率或膨胀阀的开度，最后控制器将协调加热器和膨胀阀的工作使温度稳定地保持在设定温度点上。如果设定温度发生改变、外界条件变化或用户系统热负荷发生变化等引起实际温度和设定温度不一致时，控制系统将重复以上过程使温度以最大速率或程序控制的速率达到新的稳定状态。
特点及应用
关于各种高温、低温或常温的恒温循环装置产品都已有文献记载，但是关于本产品的在同一台装置上能够涵盖较宽温度范围和在整个温度范围内不需要更换传热介质的产品在国内还未见报道，尤其是恒温温度范围宽达-80～250℃，具有线性正弦混合编程的连续快速升降温功能，在国际上也处于先进水平。特别是其传热介质的选择相对比较容易，性能价格比要远远优于进口同类设备。
来源 电能质量分析仪 //1000qsw.com/
