Климатическая камера Советский патент 1984 года по МПК G05D23/30 

к П в 7 t 38

ю 1819 f го

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для испытания на влаго стойчивость различных изделий, габаритные размеры которых соответствуют объему камеры, которая имитирует условия хранения изделий, в ряде климатических зон СССР в условиях повышенной влажности.

Известны климатические термовлагокамеры (ТВК), содержащие герметичный шкаф, изолированный многослойной теплоизоляцией, внутри камеры вентилятор, испаритель с форсунками, нагревательные устройства, смотровые окна, двери, обтекаемле каналы с

жалюзями, паровой и воздушный электромагнитные клапаны, с измерительными, регулируквдими и записывающими приборами .

Однако в указанных камерах много сложной аппаратуры, требукяцей тщателной регулировки высококвалифицирован ных специалистов, надежность в поддежании режимов за счет вероятности срыва питаюрдих факторов (электроэнер гии, воды},нарушения герметичности, теплоизоляции, открывания.во время загрузки, что ведет к длительному восстановлению нарушенного режима.

Известная ТВК состоит из теплоизолированной камеры-шкафа,внутри которого расположен испаритель холодиль;.й машины с автоматической продувкой, смесительный аппарат, шкаф с электронными авто1 атическими мостами, распределительным щитом и программным механизмом. В рабочей камере установлены электронагреватели, вентилятор, насос, пропорциональные механизмы,воздушные клапаны,водяной бак, гигрометрt2.

Указанная камера имеет теплоизолированные части стенок с нижней стороны и различные вводы, которые нарушают их термогерметичность. Отсутствиё дополнительной теплоизолирующей водяной рубашки, подпитывание воды из водопровода способствует быстрому охлаждению воздуха в рабоче объеме камеры. Использование электри ческого питания для регулировки аппа ратуры и привода вентиляторов, работы регулирующих клапанов создает необходимость круглосуточного обслуживания и наблюдения за режимом камеры Длительное использование электрической энергии для работы ненадежно, так как в течение нескольких суток эксплуатации возможны отклонения электропитания для емонта на линии электрической передачи, что приводит к нарушению режима.

Целью изобретения является повышение надежности поддержания заданного температурновлажного режима,упрощение эксплуатации и снижение стонмости технического обслуживания при имитации условий длительного хранения изделий и приборов в режиме 30 90°С при влажности 40-100%, а также длительная эксплуатация камеры без обслуживающего персонала.

Поставленная цель достигается тем, что климатиче кая камера, содержащая установленную в теплоизолированном корпусе рабочую камеру с датчиками температуры и влажности, связанными соответственно с терморегулирукйщм клапаном и влагорегули, руквдим устройством,последнее установ лено на верхней стенке теплоизолированного корпуса, под дном которого установлена дополнительная емкость, полости которых заполнены водой и связаны между собой через клапан, выполненный в дне теплоизолированного корпуса,и через обводной канал, .в котором со стороны полости теплоизолированного Корпуса установлен Терморегулирующий клапан, причем в полости теплоизолированного корпуса установлен нагреватель, а в полости, -дополнительной емкости - нагрева тель и радиатор.

На фиг. 1 изображена конструкция климатической камеры; на фиг. 2 фу.нкциональная схема.

Климатическая камера (фиг. 1) содержит теплоизолированный корпус 1, рабочую камеру 2, датчик 3 температуры, датчик влажности 4, терморегулирукяций клапан 5, влагочувствительную диафрагму б, рычаги 7 и 8, клапан подачи наружного воздуха 9, отверстие 10 в верхней стенке теплоизолированного корпуса 1, дополнительную емкость 11, клапан 12, обводной канал 13, нагреватель 14, нагреватель 15, радиатор 16, заслонки 17, шток 18, груз 19, вентилятор 20, мехнический привод 21, вентилятор 22, привод 23,объект 24, подставку 25, отверстие 26, , отопительную систему 28 здания, поплавковый регулятор 29, водопровод 30.

Функционсшьная схема климатической камеры (фиг. 2) содержит систему 31 регулирования влажности (СРВ), измеритель 32 влажности (ИВ), блок 33 вентиляторов (БВ), измеритель 34 температуры (ИТ), систему 35 регулирования температуры (СРТ), систему 36 регулирования уровня воды (СРУВ), рабочий объем камеры 37 (РОК).

Климатическая камера работает следукядим образом.

В рабочий объем камеры 2 помещается объект 24 на легкопродуваемую подставку 25. Полость теплоизолированного корпуса 1 и дополнительная емкост

11 заполнтются водой из водопровода В случае нагрева в дополнительной емкости вода перетекает через клапан 5 методом конвективного теплообмена, т.е. наверх пойдут теплые.слои воды. Дале§ вода в корпусе 1 подогревается выше заданной , например на 2°С,что| обеспечивается нагревателем 14. в дополнительной емкости 11 вода подогревается с помощью нагревателя 15 или с помощью радиатора 16, потребляющего тепло из отопительной системы 28 Здания,,, доводится до температуры t зад 30°С (больше заданной до ).

Затем нагоеватели 14 и 15 отключаются, причем вода в емкости 11 может быть нагрета до 95°С, так как пря мого сообщения этой емкости 11 с полостью корпуса 1 нет, что исключает нагрев воздуха в рабочей камере 2. В момент длительной работы камеры весь процесс поддержания температуры1у,д в рабочем объеме камеры рассчитан на i остывание . воды в пределах 4°С (CPTI например при режиме 1эЯА 40 - i 42 - 38 + 4°С.

Если температура в камере становится ниже заданной, то с помощью подпитывающего клапана 5 полость корпуса 1 соединяется с дополнительной емкостью 11 и температура в камере восстанавливается за счет конвективного теплообмена методом естественно циркуляции воды между сосудами с разной температурой. Контактная теплоот дача от дополнительной емкости исключена, так как он теплоизолирован от объема рабочей камеры.

Температура воды емкости 11 периодически восстанавливается примерно 1 раз в 2-3 сут (это зависит от количества объема воды в объеме всей камеры заранее за счет перенагрева воды с помощью нагревателей 14 и 15 или за счет радиатора 16,соединенного с системой отопления здания автоматически (СРТ).

Содержание паров в воздухе рабочего объема камеры, т.е. поддержание заданного процента влажности,осуществляется с помощью регулятора влажнос ти 31 у который работает следующим образом.

Задается поддержание соответствугацего процента влажности с помощью

подбора его в момент пуска камеры регулировкой клапана 9, через который поступает воздух в рабочую камеру, а часть влаги из камеры выходит наружу за счет открывания клапана 38 опускающегося вниз со штоком 18 и грузом 19 за счет прогиба мембраны б, которая от пропитки водой вытягивается. Количество паров воды, содержащихся в воздухе рабочего объема с другой стороны для подпитывания влагой, регулируется также с помощью влагочувствительной мембраны, которая одновременно с открыванием клапанов под действием груза 19 тянет за собой рычаг 8, который поднимает заслонки 17, открывая поверхность испарения воды в корпусе 1, при этом испаряемая вода сдувается с поверхности вентилятором 20, вентилятор 22 приводится в движение за счет Tvieханического привода 23 от заводной пружины или от веса груза и служит для перемешивания воздуха в рабочем объеме камеры 2.

Скопившийся конденсат воды в днище рабочего объема камеры 2 удаляется через отверстие 26 с помощью стока 27. В течение всего времени работы камеры производится подпитывание водой из водопровода 30 с помощью поплавкового регулятора 29.

Такая конструкция камеры расширяет ее технологические и эксплуатационные возможности, позволяет использовать ее в условиях любого предпри.ятия, исключая необходимость надежного длительного электрического питания и воды, дает большую экономию в электрической энергии и оплате обслуживающего персонала наряду с повьшенными противопожарными свойствами .

Отсутствие дополнительных вводов в корпусе, наличие качественной изоляции большого объема воды в камере стабильно поддерживают режим в течение длительного времени без дополнительной автоматической регулировки и систематического наблюдения в течение 3 сут (может и более) .. Предлагаемая камера отличается простотой, дает возможность сократить время и.стоимость испытаний для.имитации длительного хранения в условиях тропического климата.

КЛИМАТИЧЕСКАЯ КАМЕРА, содержащая установленную в теплоизолиро.ванном корпусе рабочую камеру с датчиками температуры и влажности, свя,занными соответственно с терморегулирующим клапаном и влагорегулирующим устройством, отлич ающая с я тем, что, с целью повьлаения надежности и упрощения-эксплуатации камеры, влагорегулируквдее устройство установлено на верхней стенке рабочей камеры и выполнено в виде влагочувствительной диафрагмы, связанной рычагами с клапаном подачи наружного воздуха, установленным в отверстии верхней стенки теплоизолированного корпуса, под дном которого устаноа 1ена дополнительная емкость, полости которых заполнены водой и связаны между собой через клапан, выполненный в дне теплоизолированного корпуса, и через обводной канал, в котором со стороны полости теплоизолированного корпуса установлен терморегули-g рующий клапан, причем в полости теп(Л лоизолированного корпуса установлен нагреватель, а в полости дополнительной емкости - нагреватель и радиатор.