【概述】
恒温恒湿试验箱制冷系统是环境可靠性测试的核心执行单元,广泛应用于电子、航天、建材等领域。系统采用蒸汽压缩式制冷循环,依托压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大核心部件形成封闭回路,通过制冷剂相变实现箱内热量向外界转移,遵循逆卡诺循环规律,可通过PID算法控温,部分超低温系统采用双级压缩设计。
【实验/设备条件】
试验设备:恒温恒湿试验箱(配备蒸汽压缩式制冷系统);核心部件参数:全封闭涡旋式压缩机(1.5-5HP)、风冷/水冷式冷凝器、自动调节式膨胀阀、箱内风道式蒸发器;制冷剂:R404A或R23;辅助设备:干燥过滤器、高低压保护器、温度传感器;环境条件:室温20-25℃,相对湿度40%-60%,无强电磁干扰。
【样品提取】
通过试验箱内置温度传感器采集箱内不同区域(中心、边角)温度信号,每5分钟采集1组数据;同时通过系统压力传感器采集压缩机进出口、冷凝器出口、膨胀阀进口压力数据;提取制冷剂循环流量及相变状态相关参数,作为分析制冷系统工作状态的核心样本。
【实验/操作方法】
1. 设备检查:确认制冷系统封闭回路完好,干燥过滤器无堵塞,高低压保护器正常;2. 参数设定:根据测试需求设定目标低温(如-60℃至常温),启动PID控制系统;3. 循环运行:启动压缩机,监测四阶段循环过程(压缩-冷凝-节流-蒸发)的温度、压力变化;4. 数据记录:实时记录各阶段关键参数,直至箱内温度稳定在设定值;5. 系统关停:测试完成后,逐步降低压缩机负荷,关闭系统,记录停机前参数。
【实验结果/结论】
实验结果表明,制冷系统可稳定实现-60℃至常温范围内的控温,控温精度误差≤±0.5℃;四阶段循环流程顺畅,压缩机可稳定输出80-100℃、1.5-2.0MPa高温高压气体,冷凝器可将其冷却为40-50℃液态制冷剂,膨胀阀可雾化形成-5-0℃雾状制冷剂,蒸发器吸热降温效率稳定。结论:该制冷系统通过核心部件协同工作及辅助组件保障,可有效实现热量搬运,满足恒温恒湿试验的低温环境需求。
【仪器/耗材清单】
仪器:恒温恒湿试验箱1台、全封闭涡旋式压缩机1台、风冷/水冷式冷凝器1套、自动调节式膨胀阀1个、风道式蒸发器1个、温度传感器3-5个、压力传感器4个、PID控制器1台;耗材:制冷剂(R404A/R23)、干燥过滤器滤芯2-3个、铜管若干、密封垫圈若干。




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