上海千实工程师解读温湿度试验箱的保护系统如何

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任何一台温度湿度试验箱除具有良好的性能指标外还必须具有完善的安全保护系统安全保护系统包含有三个方面的要求。

1.对试验操作者的保护

温湿度环境试验箱离不开人的操作,如程序的设置与运行,试验过程中的测试及巡查,试验件的安装与撤除等。

为了保护操作者的安全可以有选择性地配置下述装置：

1)打开箱门与风扇的旋转连锁保护。试验箱内的温度环境可能是极高或极低的温度场,操作者若在试箱门,从试验箱吹出的高速气流会突然涌向箱门外灼伤不幸的操作者。

因此开箱门必须与风扇的旋转自动连锁,一旦开门,风机立即停止运转,箱门关闭后风机才能供电启动。

2)降噪和防噪。温度试验箱制冷机组的运行伴随有较大的噪声,机组功率越大运行噪声越高。

为了改善操作者的工作环境,通常都应采取降噪措施,如将大功率制冷机组和试验箱体分开安装,机组独立封闭、隔噪。

对与箱体一体化的制冷机组进行降噪处理,或者对整套试验箱进行远距离控制,使操作者远离噪声源。

3)良好的接地措施和漏电保护。

试验箱制冷机组应有良好的接地和漏电保护,防止电源的漏电击伤。

试验箱的控制系统也应有接地措施,防止静电积累影响试验参数的控制效果及对操作者的伤害。

2.对被试验产品的保护

置于温湿度试验箱内的被试产品多种多样,有些是价值很高的产品。

为了防止因试验箱内环境条件失控而损坏被试产品,可以有选择性地配置下述保护装置。

1)产品温度控制。选择被试产品周围的气氛温度作为温度控制点，可确保试验箱内环境条件保持在产晶所需要的气氛温度误差范围之内

2)多余的温度保护装置。

这种保护装置是独立于控制系统之外的一套温度保护装其温度保护的上下限值可根据产品的需要进行设置，该装置所配置的温度传感器可以自由移动,置放于操作者感兴趣的测温点。

由于这套保护装置与控制系统是相互独立的，即使控制系统停止工作，这套多余度保护装置仍可继续履行保护职责。

3.对试验设备的保护

温度试验箱通常都是长时期自动地按预先编制的程序进行。确保试验箱安全可靠地长明运转是完成试验任务和保护被试产品的前提。

因此任何一台温湿试验箱都配置有一些基本的设备安全运行保护装置,也可视需要选配附加的保护设施。

1)对试验箱内温度的限制及保护

a.极限高温保护。任何试验箱都有一个的工作温度,超出这个工作温度的安全裕度,试验箱将被烧坏。

因此任何温度试验箱的加热系统都会安置有极限高温保护装置即使在试验箱控制系统不工作的状态下也会有很好的保护作用。

实现极限高温保护的方法多种多样,如在加热器的供电回路中串入继电器,该继电器的通断受试验箱内某个热敏元件(或温度传感器、测温元件等)的控制,一旦温度超限,则自动切断加热电路,这种护实际上也是一种独立的多余度保护。

控制系统正常工作时,控制系统自身可以完成超极限温度的保护功能,控制系统一旦失灵,独立于控制系统之外的极限高温保护仍然有效。

b.加热系统过电流保护。

温度试验箱的加热无一例外均采用电热丝加热,在电压基本稳定的状态下,加热量与电热丝的电流大小成正比,控制通过电热丝的电流值就控制住加热量的速率,为了防止电热丝非正常的快速加热,在加热丝的电路中串接有热熔断片(或保险丝),防止电加热丝的电流过大。

c.加热系统与风机连锁保护。

这种保护是防止试验箱风机未启动,调制室内空气未形成循环气流的条件下电热丝开启加热,导致热量在调制室内聚集产生局部高温,烧坏试验箱。

保护的方法是:

只有风机供电电路接通后,串接在加热器电路中的继电器才会闭合供电,确保在加热系统供电加热之前,风机已正常运转,将电热丝的发热量由循环气流迅速带走。

加热系统与循环空气驱动电机连锁保护实际上也将试验箱的加热系统与操作者打开试验箱的大门联动在一起。

当实验操作者打开试验箱大门的同时,风机电机断电,风机停止运行,循环空气停止流动,同时加热系统停止加热,即使风机在惯性作用下短暂的旋转吹出的少量的热(冷)风也不会灼伤面对试验箱工作空间的操作者。

上述三项都是防止试验箱内温度过高而采取的保护措施是任何温度试验箱都必备的保护手段

2)压缩机安全运行的保护

制冷压缩机组是温湿度试验箱的核心装置。制冷压缩机组的正常运行是温湿度试验箱正常工作的基础,制冷压缩机安全运行的保护有如下几点:

a)压缩机进排气及压差的保护。

试验箱制冷系统回路设计中已经采取有效措施调整压缩机的吸气压力、排气压力或吸排气压力差处于正常的工作范围之内。

如果这种调整因电路故障或机械故障(如电磁截止阀、感温包等工作不正常)而失效导致吸气压力、排气压力或其压差值超出允许值时,安装在压缩机进吸气口的压力(或压差)继电器会发出信号切断压缩机供电电路实施保护和告警。

b.压缩机滑油系统压差保护。

压缩机的运转必须有滑油润滑,润滑油供油压力不够,轻则磨损压缩机的运动副,重则产生抱缸或抱轴现象。

该保护装置是控制润滑油泵供油压力与压缩机吸气压力之差,如果压差值超出一定的范围,太高或太低均不正常,压差继电器将自动切断压缩机的供电电路,实施保护。

c.压缩机冷却风扇与压缩机驱动电机连锁保护。

压缩机运行中会产生大量的热,需要风冷或水冷冷却,否则会带来严重的后果,故必须限定压缩机冷却风扇启动后才能给动电机供电,这种保护已由压缩机生产厂家安置好,通常与制冷控制系统无关。

3)对控制系统运行及安全的保护

保护控制系统安全可靠地运行才能使试验系统处于正常监控状态。

试验箱控制系统和其它各类控制系统相同,具有为自身安全运行、备用电源及数据保存等安全保障措施。

除此之外,有些控制系统还设有密码进入和分级使用权限保护,防止非授权操作者启动试验箱或随意改变试验箱控制系统的参数设置值,如PIO控制参数值和运行程序参数等。

4)试验安全性保护 还有一些保护措施是与试验安全性有关,如:

a.防止对试验件直接的热辐射。

试验箱空气调制室内放置的棵露式加热装置会向周围放出强的辐射热,为防止这种热量辐射到被试产品上,必须在棵露式加热装置与被试验件之间装置隔热屏,遮挡对被试验产品直接的热辐射。

b.防爆性加热和防爆性照明。

对于有防爆性要求试验产品,如燃油、引信等装置,必须采用防爆性加热和防爆性照明,防止引发爆炸性事故

e.压力平衡孔。

配置有液氮快速制冷和干空气置换装置的非真空型的温湿度试验箱在试验箱的顶部应有压力平衡孔,以便在喷射液氮和喷入干空气时,平衡试验箱内外的压差,防止试验箱体因内外的压力差而损坏。

5)供电安全保护。

试验箱的供电有动力强电也有控制用弱电,试验箱运行中动力供电的保护及弱电的接地保护等与一般用电设备相同。

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