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溫濕度振動三綜合試驗箱智能控製及試驗精度詳解

作者: salmon範 編輯: 麻豆传媒污在线观看儀器 來源: www.sh2580.com 發布日期: 2019.08.28
引言

    用於環境試驗中的麻豆传媒污在线观看溫濕度振動三綜合試驗箱,既能做恒溫恒濕試驗,又能進行程序控溫的快溫變試驗,連接上振動台還能進行溫度、濕度、振動綜合試驗。設備溫度控製能力為低溫下限-75℃,高溫上限+180℃,溫度循環的溫度範圍為-75℃~+180℃,升、降溫速率10℃/min。設備濕度控製能力為濕度下限20%RH,濕度上限95%RH"。該設備主要用於各類裝備、整機及重要部件測試“MTBF” 值的可靠性試驗( 試驗箱中使用的加載應力是一次性規定的“實際任務環境應力”),能夠滿足可靠性試驗的需求。

溫濕度振動三綜合試驗箱

    1、控製係統核心

    這套係統的核心部份是智能控製係統。包括線性控製器PID、微處理器自整定控製器、自適應控製器、程序設定控製。
    1.1 線性控製器PID
    自動控製器把對象輸出的實際值與給定值(目標值)進行比較,確定誤差,產生一個使誤差減小至零或微小值的控製信號,進行控製。
溫濕度振動三綜合試驗箱的控製機理是基於經典的“比例-微分-積分”PID控製模心。
    控製係統如圖1。
    係統中的“比較環節”將給定量(目標值)V(t)與實際?輸出值B(t)相比較得到偏差值G0)。

    比例、微分、積分三個校正環節構成“同向並聯”線性控製係統,它將偏差值的比例結果(P)、積分結果

圖1 PID控製器原理

    (1)、微分結果(D)通過線性組合構成控製量,對被控對象進行控製。這裏的“被控對象”即設備中加熱降溫單元和濕度調控單元。

其控製規律

    常規PID控製器是在獲取對象數學模型的基礎上,根據某一整定原則來確定PID參數,而實際工業生產過程中常常是具有非線性、時間變化不確定性,難以建立數學模型。因此,常規PID控製在實際工作中,往往是整定不良,性能欠佳,運行適應性很差。同時PID參數的設定、整定過程是非常複雜繁瑣的。自整定、自適應PID控製很好的解決了這個問題。
    1.2 微處理器自整定控製器
    控製器中的自整定算法是一個單一衝擊調諧器。為了對某個新過程狀態進行重新設置,調諧器可隨時手動啟動。當調整啟動響應,並給出過程延遲時間的估算。然後激勵接通斷開時間,確定過程的自然響應,這樣新的控製參數就計算出來了,並且自動地進行設置。
    1.3自適應控製器

    本係統所用的控製器的響應速度非常快,穩態精度較高。它的具體實現是:當設定好的溫度值改變,或出現外界幹擾,造成調節偏差超出範圍,那麽自適應PID立即運行,找到佳補償方式,抑製係統的超調和欠調;當運行溫度達到設定值後,係統即進入常規的PID調節,以保證溫變為聽設定的值。自適應控製器功能原理圖同如圖2。

圖2 自適應控製器功能原理


    2、程序控製和PID調節解決的問題

    一般產品在快溫變高、低溫循環試驗過程中表麵會產生控溫不準和產生凝露。例如:有一個快溫變循環試驗,試驗過程中產生溫度過衝和產品表麵凝露現象。
    以前是采用密封塑料袋對產品進行密封保護以隔離凝露對產品工作態溫變試驗的影響,和減小溫變過衝對產品的影響,但此方法延遲了試驗箱溫度傳遞到產品表麵的時間。
    現在采用程序控製和PID調節技術控製風速、幹風吹掃風量、製冷量、加熱量,使控溫精度提高,解決不用塑料袋包裝產品,產品表麵不會產生凝露,避免使產品溫度響應延遲,並且提高控溫精度。
    采用幹風吹掃除霜技術能有效去除產品表麵的凝露現象。因此,產品溫變循環試驗的正確做法應去除密封塑料薄膜包裝。

    產品相互間隔在150mm以上時對箱內空氣的熱交換的影響較小。因此,要合理安放產品數量。多台產品同時作溫度循環試驗相互間間隔要大於150mm。

表1 程序設定控製器用中文設定試驗程序

    采用可控的循環氣流風速,在可靠性試驗中,為了達到較高的溫度變化速率,必須有較高的循環氣流風速。環境應力篩選實施指南中明確要求提高箱內循環氣流的速度,使被試產品的溫度能更快和更接近於試驗箱內的空氣溫度。該℃ERT試驗箱內的風速可調整在2m/s ~3m/s範圍,試驗箱的變溫速率越高,試驗箱內循環氣流的額定風速也要求越高。
    該三綜合試驗箱還能用於一.些高低溫、濕熱等環境試驗,試驗箱中配置有調整風速的裝置,利用變頻風機調速裝置,滿足不同試驗規範對風速的不同要求。試驗時在被試件周圍的風速可調整在0.5m/s~2m/s範圍。
    通過程序控製和合理的調節PID值進行如下試驗進行驗證:
    本程序設定控製器用中文設定試驗程序,能進行999次循環試驗。例如:有一一個快溫變循環試驗條件,要求從20℃開始,每分鍾下降10℃,下降到-50℃保持2小時;然後每分鍾上升10℃,上升到50℃保持2小時; 再每分鍾下降10℃,下降到20℃個溫度循環結束;這個過程循環十次。那麽就可以編寫表1程序設定來實現。
    通過程序控製和PID調節技術、可控的循環氣流風速、並采用幹風吹掃技術,解決控製精度和凝露問題。

    3、結束語

    該智能控製係統(麻豆传媒污在线观看溫濕度振動三綜合試驗箱)結構簡單,操作使用方便,且性能穩定,抗幹擾能力強。係統運行多年來,從未發生故障。該係統控製溫、濕度的精度高,在-75℃ ~+180℃溫度範圍,控製溫度精度為+0.5℃。在20%RH ~95% RH濕度範圍,控製濕度精度為+2%RH~-3%RH。
    滿足JJF 1101-2003校準規範要求。在工作過程中,該控製係統操作方便,可靠性高,完全能夠滿足可靠性試驗的需求。
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