핵심 원리: 2상자법 또는 3상자법

현재 주류의 고속 온도 충격 상자는 모두"2상자법"또는"3상자법"을 채택하여 빠른 전환을 실현한다.

• 두 상자 방법:하나의 고온 상자와 하나의 저온 상자를 가지고 있으며, 테스트 제품은 하나의 움직이는 바구니 (바구니) 를 통해 두 상자 사이를 빠르게 전환한다.

• 3상자 방법 (더 일반):온도 영역, 온도 영역 및 테스트 영역 (또는 스토리지 영역) 이 있습니다.풍향조절밸브(바람문) 전환을 통해 고온 또는 저온 기류를 시험구역에 빠르게 도입해 시료에 충격을 준다.샘플 자체가 움직이지 않는다.

3-5분의 빠른 안정성을 위해서는 다음과 같은 기술과 설계가 중요합니다.

1. 에너지 축적식 냉방 및 가열 시스템 (핵심 중의 핵심)

일반적인 항온박스는"필요한 만큼의 냉/열량을 실시간으로 발생시킨다."그리고 충격 박스는 극속을 달성하기 위해"대량의 냉열 에너지를 저장하고 언제든지 방출할 준비가 되어 있습니다."에너지 축적 모드입니다.

• 고온 축열:

• 고출력 히터:일반적인 요구 사항보다 훨씬 높은 히터 (일반적으로 6kW 이상, 심지어 더 높음) 를 장착하면 대기 상태에서 고온 챔버의 공기를 빠르게 가열하고 설정점 (예: +150 °C) 보다 훨씬 높은 수준으로 유지할 수 있습니다.

• 고열용량 소재:특수 세라믹, 스테인리스강 등과 같은 고비열 용량의 소재를 고온 챔버 실내 벽과 풍도 안에 채우거나 사용하는데, 그것들 자체는"열전지"처럼 거대한 열에너지를 저장하고 있다.

• 저온 냉각:이것은 기술의 난점이자 초급속 냉각을 실현하는 관건이다.

• 액체 질소 보조 냉각:이것은 가장 주류적이고 효율적인 방식이다.상자는 액체 질소 탱크에 직접 연결되어 있으며, 정밀 솔레노이드 밸브 제어를 통해 -196 ° C의 액체 질소를 저온 챔버의 환열기에 순간적으로 분사하거나 공기와 직접 혼합한다.이것은 순간 냉각 전력을 제공합니다.

• 재첩식 기계 냉각 + 냉각기:액체 질소를 사용하지 않는 기계식 충격 박스의 경우 다중 레벨 재첩 냉각 시스템을 사용하고 하나를 배합합니다.축냉기. 축냉기 내부에는 일반적으로 구리 파이프가 접시되어 있으며 특수 매체 (예: 에틸렌글리콜 용액, 금속 블록 등) 를 채운다.대기 상태에서 냉방 시스템은 전력을 다해 작동하여 축냉기를 설정점 (예: -80 °C) 보다 훨씬 낮은 온도로 냉각하여 엄청난"냉량"을 저장합니다.충격이 필요할 때 풍기는 공기를 이 초랭한 축냉기에 불어 순식간에 냉각된다.

2. 강력한 대류열 교환 시스템

에너지만으로는 부족하고 테스트 샘플에 에너지를 효율적으로 전달해야합니다.

• 고출력 원심 송풍기:특수설계의 고전속, 대유량원심풍기를 장착하면 높은 풍속 (20m/s를 초과할수 있음) 을 산생하여 강렬한 문류를 형성하고 견본표면의 공기경계층을 타파하여 높은 열교환효률을 실현할수 있다.

• 최적화된 풍도 설계:풍도는 CFD (계산류체동력학) 최적화를 거쳐 기류가 균일하고 전반 시험구역을 덮을수 있으며 시험구역의 기존 온도공기를"드라이"하고"새로운 고온이나 저온공기로"치환"할수 있다.

3.빠른 전환 및 단열 시스템

어떻게 순식간에 테스트 구역의 환경을 바꾸고 동시에 냉열강이 서로 방해하는 것을 방지합니까?

• 고속 구동 장치(2상자):고성능 서보 모터와 전동 기구를 사용하여 고온 지역과 저온 지역 사이의 바구니 이동 시간이 10초 이내로 압축되도록 한다.

• 고효율 공기압 / 전동 풍문(3상자법):풍문의 개폐 동작은 반드시 매우 신속하고 밀봉이 단단해야 한다.고온풍문이 열렸을 때 저온풍문은 반드시 단단히 닫아야 하며 반대로 랭열기류가 단락되여 회복속도에 영향을 주지 않도록 방지해야 한다.

• 효율적인 인슐레이션:박스는 고성능 폴리우레탄폼 등 단열재로 전체 발포 충전을 해 외부 환경의 챔버 온도 방해와 내부 냉열 손실을 최소화한다.

4.고급 제어 및 알고리즘

하드웨어는 기본이고 지능형 제어는 두뇌입니다.

• 적응형 PID 제어:컨트롤러는 자체 정정이 가능한 고급 PID 알고리즘을 사용합니다.실시간 온도와 목표 온도의 차이에 따라 가열 / 냉각 출력을 조정할 수 있을 뿐만 아니라예측온도 변화의 추세 (예를 들어, 온도가 설정점에 가까울 때 전력을 미리 줄이는 것) 를 통해 과충(Overshoot) 과 undershoot를 효과적으로 억제하여 빠르고 안정적입니다.

• 피드백 제어:시스템은 설정된 목표 온도와 현재 온도에 따라 필요한 대략적인 에너지를 미리 계산하고 오차가 발생할 때까지 재반응하지 않고 히터나 액체 질소 밸브에 사전 동작을 지시한다.

3-5분 동안 안정적인 워크플로우 전환 (3상자법의 경우)

1. 준비 단계:

• 고온 지역은 지속적으로 가열되어 +150 ° C (예: + 85 ° C로 설정됨) 로 유지됩니다.

• 저온 영역은 액체 질소 또는 냉각기를 통해 지속적으로 냉각되며 -70 ° C (예: 설정된 온도는 -55 ° C)로 유지됩니다.

• 테스트 영역은 두 영역과 분리되어 상온 또는 이전 테스트 온도에 있습니다.

2. 고온 충격 명령:

• 컨트롤러 지시, 저온풍문순식간에 닫히다, 고온풍문순간 오픈。

• 고출력 원심풍기는 +150°C의 고온 공기와 저장된 열에너지를맹렬히 불어오다테스트 영역.

• 테스트 구역 내의 상온 공기는 신속하게 치환되고 가열된다.

3. 안정화 프로세스:

• 온도 센서는 테스트 영역의 온도를 실시간으로 모니터링합니다.

• 온도가 + 85 ° C에 가까워지면 스마트 PID 컨트롤러가 히터 전력을 줄이기 시작하며 온도 과충을 방지하기 위해 약간의 차가운 공기를 도입하여 균형을 맞출 수 있습니다.

• 축열이 충분하고 풍량이 많으며 제어가 정확하기 때문에 온도는매우 짧은 시간 (예: 2-4분)+ 85 ° C ± 3 ° C의 안정 상태 (GB/T 2423.22와 같은 기준에 따라 안정은 일반적으로 공차 대역에 들어가는 것을 의미함) 에 도달합니다.

4. 저온 충격 명령:

• 과정은 고온의 충격과 상반된다.고온풍문은 닫히고 저온풍문은 열린다.

• 초저온 공기 (-70 °C) 와 저장된"냉량"이 테스트 영역으로 유입되어 테스트 영역의 공기를 신속하게 교체 및 냉각합니다.

• 컨트롤러는 액체 질소 밸브의 개수 또는 냉각기의 열 교환을 정확하게 제어하여 온도가 -55 ° C로 빠르고 안정적으로 떨어지고 안정되도록 합니다.