Процесс производства Камеры для испытаний на температуру и влажность (THC) представляет собой систематический, многоэтапный рабочий процесс, объединяющий машиностроение, электрическое управление, тепловую динамику и прецизионную сборку. Он направлен на обеспечение основных характеристик камеры, таких как точность контроля температуры/влажности, однородность окружающей среды и безопасность эксплуатации, при соблюдении отраслевых стандартов (например, ISO 10281, ASTM D4359). Ниже приводится подробное описание основных этапов производства:
1. Предварительное производство: проектирование и закупка материалов
Этот этап закладывает основу для производительности и надежности камеры, требуя тесного сотрудничества между инженерами-конструкторами, специалистами по материалам и группами контроля качества.
1.1 Техническое проектирование и моделирование
- Анализ требований: Во-первых, инженеры уточняют целевые характеристики камеры на основе потребностей заказчика или отраслевых стандартов, включая:
- Диапазон температур (от -70°C до +180°C для стандартных моделей, -196°C для криогенных моделей).
- Диапазон влажности (от 10% до 98% относительной влажности или ≤5% относительной влажности для версий с низкой влажностью).
- Объем камеры (настольная 50 л, напольная 1000 л или проходная 50 м³).
- Специальные функции (ультрафиолетовое облучение, соляной туман, вакуум).
- 3D-моделирование и тепловое моделирование: Используя такое программное обеспечение, как SolidWorks, AutoCAD или ANSYS, инженеры проектируют структуру камеры (внешняя оболочка, внутренняя облицовка, слой изоляции) и моделируют:
- Равномерность температуры: Обеспечение отсутствия «горячих точек» или «холодных зон» посредством конструкции воздуховодов (например, оптимизация размещения вентиляторов и углов перегородок).
- Сохранение тепла/холода: Расчет толщины изоляционных материалов (например, пенополиуретана, вакуумных панелей) для минимизации потерь энергии.
- Распределение влажности: Моделирование диффузии водяного пара для предотвращения конденсации на поверхности образцов.
- Разработка системы управления: Разработка программы ПЛК (программируемого логического контроллера) и HMI (человеко-машинного интерфейса) для поддержки многосегментных циклов испытаний, регистрации данных и аварийных сигналов.
1.2 Закупка материалов и контроль качества
Для работы в экстремальных условиях испытаний выбираются только высокопроизводительные, коррозионностойкие и термостойкие материалы:
| Компонент |
Выбор материала |
Причина выбора |
| Внутренняя облицовка |
Нержавеющая сталь 304/316 |
Устойчива к ржавчине, влаге и химической коррозии (критично для испытаний при высокой влажности/соляном тумане). |
| Внешняя оболочка |
Холоднокатаная сталь (с порошковым покрытием) |
Высокая структурная прочность; порошковое покрытие (эпоксидная смола) предотвращает внешнюю ржавчину. |
| Изоляционный слой |
Пенополиуретан (плотность ≥40 кг/м³) или вакуумные изоляционные панели |
Низкая теплопроводность (≤0,022 Вт/(м·К)) для поддержания стабильной внутренней температуры. |
| Система охлаждения |
Медные трубки (для холодильных контуров) + экологически чистые хладагенты (R410A/R513A) |
Медь обладает высокой теплопроводностью; хладагенты соответствуют экологическим стандартам (низкий ПГП). |
| Система увлажнения |
Испаритель из титанового сплава или бак для воды из нержавеющей стали |
Титан устойчив к образованию накипи; нержавеющая сталь обеспечивает чистоту воды (критично для фармацевтики). |
| Вентиляторы и двигатели |
Высокотемпературные бесщеточные двигатели постоянного тока |
Стабильно работают при +180°C; низкий уровень шума и длительный срок службы. |
2. Производство основных компонентов
Основные подсистемы (например, холодильное оборудование, увлажнение, циркуляция воздуха) предварительно собираются и тестируются индивидуально, чтобы убедиться, что они соответствуют эталонным показателям производительности, прежде чем интегрироваться.
2.1 Производство холодильной системы (критично для контроля температуры)
Холодильная система отвечает за охлаждение камеры до низких температур (до -196°C для криогенных моделей) и работает с нагревателями для динамической регулировки температуры.
- Сборка компрессора: Выберите спиральные компрессоры (для стандартных моделей) или каскадные компрессоры (для сверхнизких температур) и соберите их с медными трубками (спаянными с защитой азотом, чтобы избежать образования оксидов в трубках).
- Производство конденсатора и испарителя:
- Конденсатор: Согните медные трубки в ребристую структуру (алюминиевые ребра для рассеивания тепла) и проведите испытание под давлением (1,5-кратное рабочее давление) для обнаружения утечек.
- Испаритель: Для низкотемпературных моделей используйте спиральные медные трубки для повышения эффективности теплообмена; нанесите покрытие против обледенения для предотвращения образования льда.
- Заправка хладагентом: Впрысните точное количество хладагента (например, R410A) в замкнутый контур и проверьте герметичность с помощью гелиевого течеискателя (скорость утечки ≤1×10⁻⁹ Па·м³/с).
2.2 Производство системы увлажнения и осушения
Эта система контролирует влажность путем добавления или удаления водяного пара:
- Производство увлажнителя: Для паровых увлажнителей изготовьте нагревательные трубки из нержавеющей стали (с антинакипными покрытиями) и соберите их в резервуар для воды. Проверьте скорость выхода пара (например, 2 кг/ч для камер объемом 1000 л) и обеспечьте равномерное распределение пара.
- Производство осушителя: Используйте холодильные осушители (охлаждающие змеевики для конденсации влаги) или осушители с осушителем (силикагель для моделей с низкой влажностью). Проверьте эффективность осушения (например, снижение влажности с 98% до 10% относительной влажности за ≤1 час).
2.3 Производство системы циркуляции воздуха
Равномерный поток воздуха необходим для поддержания постоянной температуры/влажности во всей камере:
- Производство вентиляторов и воздуховодов: Отформуйте воздуховоды из АБС-пластика (или нержавеющей стали для высоких температур) в конструкцию «кругового потока воздуха». Установите бесщеточные вентиляторы и отрегулируйте углы лопастей с помощью моделирования, чтобы обеспечить скорость воздушного потока (0,5–1,5 м/с) и однородность (разница температур ≤±2°C).
- Установка перегородок: Прикрепите регулируемые перегородки из нержавеющей стали к воздуховодам, чтобы перенаправить воздушный поток и устранить мертвые зоны (например, возле двери камеры или
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
