高低溫濕熱試驗箱水路問題的分析與改造方案
來源：精秀熱工
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發(fā)布日期：2018-06-07
環(huán)境試驗設(shè)備質(zhì)量的好壞，系統(tǒng)工作穩(wěn)定性的高低，除了跟系統(tǒng)器件質(zhì)量有關(guān)，同時也和整個系統(tǒng)的設(shè)計組成有關(guān)。本文根據(jù)高低溫濕熱試驗箱水路系統(tǒng)現(xiàn)存工作不穩(wěn)定、易發(fā)生故障的問題，在深入分析了高低溫濕熱試驗箱水路系統(tǒng)設(shè)計圖的基礎(chǔ)上，并結(jié)合實際情況提出了水路循環(huán)系統(tǒng)以及其電路控制部分的改造方法，對于改進(jìn)裝備提高裝備在試驗任務(wù)中的可靠性有一定作用。
1、高低溫濕熱試驗箱簡介
JX-QH系列高低溫濕熱試驗箱主要用于檢測小型試驗設(shè)備在溫度、濕度等環(huán)境條件下的適應(yīng)性。溫度范圍為-70~+150℃，濕度范圍為30%~98%，溫度偏差±2℃，濕度偏差+2/-3%R.H，工作空間為1m³。
1.1系統(tǒng)組成
高低溫濕熱試驗箱主要由以下六部分組成：工作室保溫箱體、空氣循環(huán)系統(tǒng)、制冷加熱系統(tǒng)、加濕除濕系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)及儀表控制系統(tǒng)。其組成框架圖如圖1所示
圖1 組成框架圖
1.2工作原理
主要使用電工學(xué)原理，為保證制冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)協(xié)調(diào)正常運行，而由各種電器、線路互連所構(gòu)成的電氣整體。
高低溫濕熱試驗箱的基本工作原理如圖2所示。
圖2 高低溫濕熱試驗箱工作原理圖
2、高低溫濕熱試驗箱水路現(xiàn)存問題分析及改造方法
2.1水路現(xiàn)存問題分析
高低溫濕熱試驗箱在保障密集濕熱試驗任務(wù)時，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，故障率高，在半年時間內(nèi)水路系統(tǒng)發(fā)生了3次故障，2次因水泵故障，1次因水泵皮囊漏水故障，3次均導(dǎo)致了試驗任務(wù)中斷，嚴(yán)重影響了試驗任務(wù)的進(jìn)程。
高低溫濕熱試驗箱現(xiàn)水路設(shè)計圖如圖3所示：M8計量泵通入220V電源后，WV2電磁閥打開，將蓄水池中的水加入到箱內(nèi)水盤，當(dāng)?shù)臀凰械乃_(dá)到FQ1浮球時，WV2電磁閥關(guān)閉，同時WVl電磁閥打開，這時計量泵持續(xù)的將水泵到高位水杯，高位水杯再不斷的流向低位水杯，當(dāng)濕熱試驗結(jié)束，WV3、WV4電磁閥打開，放掉水杯和水盤內(nèi)剩余的水。在這個水路循環(huán)系統(tǒng)中，只要設(shè)備在做濕熱試驗，計量泵M8就需要一直不停的工作，有時濕熱試驗連續(xù)要做很多天，在任務(wù)量比較大時，這就給水泵造成長期滿負(fù)荷工作，并且水泵皮囊長期擠壓也容易造成漏水，這就致使整個濕熱水路循環(huán)系統(tǒng)容易發(fā)生故障，經(jīng)分析該水路系統(tǒng)在設(shè)計時理論上沒問題，但在實際使用過程中，實用性和穩(wěn)定性不足就暴露出來了。
圖3 高低溫濕熱試驗箱現(xiàn)水路設(shè)計圖
2.2水路改造方法
針對目前存在的問題，可以通過水路系統(tǒng)局部改造來解決，考慮增加一個高位水箱，同時更換220V供電的計量泵M8為12V供電的自吸泵M9，M8使用壽命1年多，且皮囊容易漏水，M9使用壽命4年多，內(nèi)部是采用活塞式的，相比之下M9要穩(wěn)定的多。水路系統(tǒng)首先利用自吸泵先把水吸到高位水箱，由高位水箱再向高位水杯供水，高位水杯向低位水杯供水。這樣通過浮球上的傳感器、電路中的中間繼電器控制自吸泵的自動開關(guān)，可以使自吸泵的工作時間減半，使整個水路循環(huán)系統(tǒng)更加合理，能有效增強(qiáng)水路系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。改造后，水泵不會長期滿負(fù)荷工作，發(fā)生故障率大大降低，提高了試驗任務(wù)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。高低溫濕熱箱水路改造后設(shè)計圖如圖4所示。
圖4 高低溫濕熱箱水路改造后設(shè)計圖
2.3電路控制分析
高低溫濕熱試驗箱水路系統(tǒng)現(xiàn)電路控制圖如圖5所示
圖5 高低溫濕熱試驗箱水路系統(tǒng)現(xiàn)電路控制圖
KA10中間繼電器開腳控制做濕熱試驗，閉腳表示濕熱試驗結(jié)束，WV3、Wv4電磁閥打開，放掉水杯和水盤內(nèi)的水。從圖中可以看出M8計量泵KA10中間繼電器開腳串聯(lián)，所以只要做濕熱試驗，M8就一直得工作。
2.4電路控制改造方法
改造后電路控制圖如圖6所示。
圖6 改造后電路控制圖
FQ4下浮球和KA19中間繼電器開腳并聯(lián)再和上浮球FQ3、KA19中間繼電器線圈串聯(lián)來控制上位水箱加水，當(dāng)加電后FQ3、FQ4和KA19中間繼電器開腳都是通路，水箱一直加水，當(dāng)水位到下浮球FQ4時，F(xiàn)Q4浮球傳感器斷開，但FQ3、KA19中間繼電器開腳這一路還是通的，當(dāng)水位到FQ3時，F(xiàn)Q3浮球傳感器斷開，這時整個鏈路就斷開了，上位水箱也停止了加水，KA19中間繼電器的開腳因掉電也不通了，這時M9自吸泵也暫停工作了。
當(dāng)水位降到FQ4以下時，此時FQ3、FQ4均連通，KA19的線圈上電，KA19中間繼電器的開腳吸合，水泵向水箱繼續(xù)加水，觸發(fā)到FQ3上浮球時，暫停加水，水泵就是這樣往復(fù)間歇工作的。這樣以來整個水路循環(huán)系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性大大提高了，解決了在實際工作中做濕熱試驗時，設(shè)備故障率高，影響試驗任務(wù)進(jìn)程的問題。12V電源和M9自吸泵連接圖如圖7。
圖7 自吸泵M9連接圖
從圖7中可以看出中間繼電器KA17開腳和KA19開腳并聯(lián)之后和M9串聯(lián)，當(dāng)通電后KA17開腳和KA19開腳都是通路，當(dāng)?shù)臀凰械乃_(dá)到FQ1浮球時，F(xiàn)Q1斷開，KA17線圈掉電，KA17開腳斷開，從而控制Wv2電磁閥關(guān)閉，KA19開腳是由FQ3、FQ4浮球傳感器的通斷控制的，從而利用FQ3、FQ4浮球傳感器通斷控制KA19中間繼電器開腳，再通過KA19中間繼電器開腳的通斷來控制M9自吸泵的開停。
3、結(jié)束語
本文根據(jù)高低溫濕熱試驗箱在試驗任務(wù)過程中存在的水路循環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定，易發(fā)生故障的特點，認(rèn)真分析了試驗箱的水路循環(huán)系統(tǒng)以及其電路控制部分，從中找出了發(fā)生問題的原因，并結(jié)合實際情況提出了水路循環(huán)系統(tǒng)以及其電路控制部分的改造方法，使高低溫濕熱試驗箱在保障試驗任務(wù)中更加穩(wěn)定、可靠。
