快速温变化试验箱的控制原理

快速温变化试验箱的控制原理

快速温变化试验箱的控制原理主要包括以下几个方面：

温度感知与反馈

温度传感器：试验箱内通常在出风口等关键位置安装有高精度的温度传感器，如热电偶、热电阻等。这些传感器能够实时、准确地感知试验箱内的温度变化，并将温度信号转换为电信号传输给控制系统.

信号传输与处理：温度传感器传输的电信号被控制系统接收后，经过放大、滤波、模数转换等一系列处理，将模拟信号转换为数字信号，以便控制系统能够对温度数据进行分析和处理。

制冷与加热控制

制冷系统控制：当试验箱需要降温时，控制系统根据设定温度与实际温度的差值，启动制冷系统。制冷系统一般采用二元复叠式风冷制冷系统，通过压缩机、冷凝器、蒸发器等部件的协同工作，利用制冷剂的相变来吸收热量，从而降低箱内温度.

加热系统控制：当试验箱需要升温时，控制系统则会关闭制冷系统，启动加热系统。加热系统通常采用电加热器，如加热管等，通过固态继电器等执行元件控制加热管的通断，从而向试验箱内部提供热量，使温度逐渐升高.

控制系统调节

PID 控制算法：控制系统采用 PID 控制方式，根据温度偏差、偏差变化率等参数，自动调整制冷或加热系统的输出功率，以实现快速、稳定的温度控制。PID 控制器通过不断地计算和调整比例、积分、微分三个参数，使系统的输出能够快速响应设定值的变化，并保持稳定的温度控制精度.

多组 PID 参数切换：为了在不同的温度范围内都能获得最佳的控制效果，控制系统通常会设置多组 PID 参数。根据温度的变化范围，自动切换相应的 PID 参数组，以适应不同温度段的控制需求.

循环风系统控制

风机运行控制：试验箱内的循环风系统由风机、风道等组成。控制系统根据试验箱的工作状态和温度均匀性要求，控制风机的启停和转速。在制冷或加热过程中，风机不断地将箱内的空气循环起来，使热量或冷量能够快速、均匀地传递到试验箱的各个部位，保证整个试验箱内温度的均匀性.

风速与风向调节：部分试验箱还可以根据需要调节循环风的风速和风向，进一步优化温度均匀性和控制效果。通过调整风机的转速和风道的设计，可以实现不同的风速和风向分布，满足不同类型产品和试验要求的温度环境。

安全保护与报警

超温保护：为了防止试验箱内温度过高而损坏设备或样品，控制系统中通常会设置超温保护器。当温度超过设定的安全极限值时，超温保护器会立即切断加热电源，同时发出报警信号，以保护设备和试品的安全.

其他保护功能：控制系统还具备多种其他保护功能，如缺相保护、相序错误保护、相电压不平保护、风机过载保护、机组高压保护、机组过载保护、漏电保护等。当出现任何异常情况时，控制系统会及时切断主回路电源，并在操作面板上显示报警编号，告知用户出现的故障类型，待故障排除后才能重新启动设备