高低溫濕熱試驗(yàn)箱水路問題分析及改造方法研究

張建文，王延停，劉國(guó)林（中國(guó)洛陽電子裝備試驗(yàn)中心，洛陽 471003）

高低溫濕熱試驗(yàn)箱水路問題分析及改造方法研究

張建文，王延停，劉國(guó)林
（中國(guó)洛陽電子裝備試驗(yàn)中心，洛陽 471003）

通過濕熱試驗(yàn)過程中高低溫濕熱試驗(yàn)箱水路系統(tǒng)發(fā)生的故障現(xiàn)象，在深入分析了試驗(yàn)箱水路系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上，為有效提高裝備試驗(yàn)工作的穩(wěn)定性，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(duì)于優(yōu)化試驗(yàn)箱水路系統(tǒng)設(shè)計(jì)有十分重要的指導(dǎo)意義。

高低溫；濕熱試驗(yàn)；水路系統(tǒng)；電路控制

引言

環(huán)境試驗(yàn)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(shí)也和整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)組成有關(guān)。本文根據(jù)高低溫濕熱試驗(yàn)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(yàn)箱水路系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上，并結(jié)合實(shí)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(duì)于改進(jìn)裝備提高裝備在試驗(yàn)任務(wù)中的可靠性有一定作用。

1　高低溫濕熱試驗(yàn)箱簡(jiǎn)介

SDJ-710FA高低溫濕熱試驗(yàn)箱主要用于檢測(cè)小型試驗(yàn)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1 m3。

1.1系統(tǒng)組成

高低溫濕熱試驗(yàn)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。

1.2工作原理

圖1　組成框架圖

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(yùn)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(yàn)箱的基本工作原理圖如圖2所示。

2　高低溫濕熱試驗(yàn)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(yàn)箱在保障密集濕熱試驗(yàn)任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，故障率高，在半年時(shí)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(yàn)任務(wù)中斷，嚴(yán)重影響了試驗(yàn)任務(wù)的進(jìn)程。

圖2　高低溫濕熱試驗(yàn)箱工作原理圖

圖3　高低溫濕熱試驗(yàn)箱現(xiàn)水路設(shè)計(jì)圖

高低溫濕熱試驗(yàn)箱現(xiàn)水路設(shè)計(jì)圖如圖3所示：M8計(jì)量泵通入220 V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(shí)，WV2電磁閥關(guān)閉，同時(shí)WV1電磁閥打開，這時(shí)計(jì)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(yàn)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(gè)水路循環(huán)系統(tǒng)中，只要設(shè)備在做濕熱試驗(yàn)，計(jì)量泵M8就需要一直不停的工作，有時(shí)濕熱試驗(yàn)連續(xù)要做很多天，在任務(wù)量比較大時(shí)，這就給水泵造成長(zhǎng)期滿負(fù)荷工作，并且水泵皮囊長(zhǎng)期擠壓也容易造成漏水，這就致使整個(gè)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(jì)時(shí)理論上沒問題，但在實(shí)際使用過程中，實(shí)用性和穩(wěn)定性不足就暴露出來了。

2.2水路改造方法

針對(duì)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(gè)高位水箱，同時(shí)更換220 V供電的計(jì)量泵M8為12 V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(dòng)開關(guān)，可以使自吸泵的工作時(shí)間減半，使整個(gè)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(huì)長(zhǎng)期滿負(fù)荷工作，發(fā)生故障率大大降低，提高了試驗(yàn)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(jì)圖如圖4所示。

2.3電路控制分析

高低溫濕熱試驗(yàn)箱水路系統(tǒng)現(xiàn)電路控制圖如圖5所示。

KA10中間繼電器開腳控制做濕熱試驗(yàn)，閉腳表示濕熱試驗(yàn)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(jì)量泵KA10中間繼電器開腳串聯(lián)，所以只要做濕熱試驗(yàn)，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4　高低溫濕熱試驗(yàn)箱改造后水路設(shè)計(jì)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(shí)，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(shí)，F(xiàn)Q3浮球傳感器斷開，這時(shí)整個(gè)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(shí)M9自吸泵也暫停工作了。當(dāng)水位降到FQ4以下時(shí)，此時(shí)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(shí)，暫停加水，水泵就是這樣往復(fù)間歇工作的。這樣以來整個(gè)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(shí)際工作中做濕熱試驗(yàn)時(shí)，設(shè)備故障率高，影響試驗(yàn)任務(wù)進(jìn)程的問題。12 V電源和M9自吸泵連接圖如圖7。

圖5　高低溫濕熱試驗(yàn)箱水路系統(tǒng)現(xiàn)電路控制圖

圖6　改造后電路控制圖

圖7　自吸泵M9電路連接圖

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(shí)，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(yàn)箱在試驗(yàn)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(diǎn)，認(rèn)真分析了試驗(yàn)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(shí)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(yàn)箱在保障試驗(yàn)任務(wù)中更加穩(wěn)定、可靠。

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Problem Analysis and Reconstruction Method Research on the Waterways of High and Low Temperature-humidity Test Chamber

ZHANG Jian-wen， WANG Yan-ting， LIU Guo-lin
（Luoyang Electronic Equipment Test Center of China， Luoyang 471003）

According to the fault phenomenon of the water system of high and low temperature-humidity test chamber in the damp heat test， and based on the analysis on the design for the waterway system of test chamber， in order to effectively improve the stability of equipment testing， this paper puts forward the the transformation method fpr water circulation system and its circuit control. It has important guiding significance on the optimization of design for waterway system of test chamber.

high low temperature； humid heat test； waterway system； circuit control

TP202

B

1004-7204（2016）04-0050-04

張建文（1979-），男，黑龍江集賢縣人，工程師，主要從事環(huán)境試驗(yàn)裝備保障和研究工作。