Камера климатическая (стр. 2 )

4.1. Описание испытательной камеры

Испытательная камера (рис. 3.) смонтирована на каркасе, обеспечивающем заданную жесткость конструкции. Каркас выполнен из профильной трубы. Для снижения теплообмена с окружающей средой на всех стенках испытательной камеры укреплен слой теплоизоляции.

Внутренние стенки испытательной камеры выполнены из зеркальной нержавеющей стали. Доступ в испытательную камеру обеспечивается через дверь.

Герметичность закрытой двери достигается за счет использования дверного уплотнителя и ручки с зажимом. В двери имеется окно со стеклопакетом для визуального наблюдения за испытательным процессом.

Камера имеет несколько штуцеров соединенных с рабочим объемов, предназначенных для получения проб воздуха. Штуцера перерываются шаровыми вентилями.

В тыльной части рабочей камеры расположена форкамера, где размещены ТЭН, испаритель холодильного агрегата, перемешивающий вентилятор и капиллярный датчик аварийного температурного реле. Форкамера отделена от рабочего объема съёмной панелью.

Перемешивающий вентилятор расположен в верхней части форкамеры, колесо вентилятора вращается на опорном подшипнике, помещенном в резиновую муфту. С другой стороны колесо крепится через текстолитовый шкиф к оси электродвигателя. Двигатель асинхронный с вращающимся

Рис. 3. Климатическая камера СМ 10/40-ХХ СФ. Общий вид

статором, оснащен встроенным термореле. Двигатель подключается с фазосдвигающим конденсатором. Во внешнем корпусе есть вентиляционное отверстие для охлаждения корпуса вентилятора.

В боковой стенке рабочей камеры закреплен фонарь освещения и температурный датчик ТСП-100П. В камере установлена съёмная полка. По желанию клиента могут быть изготовлены дополнительные направляющие и полки.

4.2 Описания корпуса камеры

Корпус камеры состоит из металлических, листов, окрашенных порошковой краской. Листы закреплены на каркасе при помощи уголков и саморезов. Корпус камеры выполняет декоративную функцию и ограничивает доступ к исполнительным устройствам камеры.

4.3. Описание шкафа электронного управления

В шкафе электронного управления (рис. 4) сосредоточены управляющие контроллеры, пускатели, автоматы защиты сети.

В систему управления парогенератором включено реле времени «ВЕХА», которое обеспечивает выработку импульсов и пауз заданной длительности. Более подробную информацию по реле можно получить на сайте www. . ru Реле времени управляет насосом парогенератора, таким образом, осуществляется регулировка мощности парообразования. Во время импульса насос подает воду в нагреватель, во время паузы насос не работает. Приблизительная длительность сигнала и паузы для различных значений влажности приведена в таблице 3. При наладке эти значения могут быть изменены. Единственные ограничения, длительность импульса не может быть меньше 0,03 сек., а величина паузы не может быть более 1 сек. При увеличение длительности импульса и сокращении паузы мощность парогенератора увеличивается, а при сокращении длительности импульса и увеличении паузы мощность парогенератора уменьшается. Парогенератор работает по ПИД (пропорционально – интегрально - дифференциальному) закону, поэтому значения параметров могут быть введены с некоторой погрешностью, так как контроллер на основе статистических расчетов вычислит необходимую мощность.

Длительность ШИМ (широтно импульсной модуляции) системы управления равна 3 сек. Поэтому, если длительность импульса будет составлять 0,3 сек, а паузы 0,7 сек за полный период управления (100% мощности) реле выдаст 3 импульса.

Таблица 3

Относит влажность	Импульс	Пауза
30%	0,03	0,6
60%	0,05	0,3
98%	0,15	0,1

Изменение значений параметров импульса ( на контроллере ON –включено) и паузы (OFF – выключено) осуществляется кратковременным нажатием кнопки «<». После нажатия загорается светодиод «ON» и начинает мигать младший разряд задатчика длительности импульса. Это означает, что реле вошло в режим программирования длительности импульса. Стрелкой вверх осуществляется ввод необходимого значения разряда, стрелка вправо («<») осуществляется смена разряда. Реле времени запрограммировано на ввод в формате - десятки секунд, секунды, десятые секунд и сотые секунд. После того как все разряды пройдены, реле переходит в режим программирования паузы (загорается светодиод OFF).

После того как все разряды паузы запрограммированы, на индикаторе появляется сообщение OUT, и

после нажатия «<» реле переходит в режим РАБОТА.

Если на кнопку «<» нажать более 3 секунд появляется сообщение «прогр» и реле переходит в режим программирования конфигурации. Изменение любого параметра в этом режиме может нарушить работоспособность системы.

Значение параметров для восстановления заводских установок приведено в таблице

Таблица 3.1

А	В	С	D	E	F	G	H	J	P
4	2	001	1	3	3	2	1	3	1

Рис. 4. Общий вид монтажной платы силового шкафа

На рисунка обозначены : 1 –контроллер температуры, 2 – реле времени ВЕХА, 3 – трансформатор освещения, 4 – твердотельное реле ТЭН, 5- твердотельное реле парогенератора, 6 емкость с водой, 7 - парогенератор, 8- реле парогенератора, 9 - аварийный датчик перегрева, 11 – пускатель компрессора, 12 – главный пускатель,

13-16 автоматы защиты сети, 17 – фазосдвигающий конденсатор вентилятора, 18 – контроллер влажности

Блок управления обеспечивает автоматическое регулирование температуры, влажности и воздухообмена в рабочей камере, автоматическое управление работой климатической камеры, защиту от возникновения аварийных ситуаций. Значение управляющих параметров определяется пользователем и записывается в энергонезависимую память контроллера в виде соответствующих коэффициентов. Доступ к установкам контроллеров может быть защищен кодом.

На передней панели (рис. 5) шкафа электронного управления размещены следующие органы управления и индикации:

	· Контроллер температуры · Контроллер влажности · Индикатор аварии «Перегрев» · Индикатор аварии «Вода» · Индикатор аварии «Компрессор» · Клавиша «Влага» · Клавиша «Холод» · Кнопка «Свет» · Клавиша «Воздух» Назначение органов управления и индикации камеры приведены в таблице 3. Переключатель «Сеть» может быть установлен на двери шкафа. Вентиль ротаметра расположен внутри силового шкафа.
Рис. 5. Внешний вид лицевой панели шкафа электронного управления

Табл. 4 Описание назначения элементов управления камер.

Элемент управления	Описание
Контроллер температуры (ТРМ 10)	Предназначен для индикации и регулирования температуры в камере, коэффициент «Т» (канал регулирования К1) определяет температуру, которую поддерживает ТЭН, С1 и С2 (канал К2) определяют температуру, которую поддерживает охладитель (если включен клавиша «ОХЛАЖДЕНИЕ»)
Контроллер влажности (ТРМ 10)	Предназначен для индикации и регулирования относительной влажности, коэффициент «Т» (канал регулирования К1) определяет относительную влажность к которой стремится парогенератор, С1 и С2 (канал К2) относительная влажность к которой стремится осушитель. (если включен клавиша «ОХЛАЖДЕНИЕ»)
Индикатор аварии «Перегрев»	Сообщает об аварийном перегреве камеры, все электрические цепи отключаются.
Индикатор аварии «Вода»	Индикатор горит зеленым светом, если уровень воды в емкости достаточен, и гаснет если уровень ниже критического.
Индикатор аварии «Компрессор»	Сообщает об отключении компрессора из-за аварийного давления в системе, если давление нормализуется, работа продолжается.
Кнопка «Свет»	Включение освещения в камере
Клавиша «Холод»	Включение компрессора для понижения температуры и/или осушения.
Клавиша «Влага»	Включение режима регулирования влажности, включается контроллер влажности, подается напряжение на датчик влажности.
Клавиша «Воздух»	Включает воздушный компрессор, обеспечивающий воздухообмен.
Переключатель «СЕТЬ»	Обеспечивает подачу напряжения питания на электрическую схему камеры.

4.4. Описание блока Парогенератора

Парогенератор предназначен для повышения относительной влажности в рабочем объеме по команде контроллера. Парогенератор установлен в шкафу, расположенном на правой боковой стенке камеры. Парогенератор состоит из (рис. 4) емкости с водой, на которой закреплены водяной насос и поплавковый датчик, нагревательного элемента (испарителя), на котором установлены датчики нагрева и перегрева, индикаторов «Пар» и «Вода», а также системы трубопроводов.

Внимание! К нагревательному элементу подведено высокое напряжение. Ремонт и обслуживание парогенератора необходимо производить только при отключенном электропитании.

Парогенератор работает следующим образом. После включения клавиши влажность подается напряжение питания на нагревательный элемент. После того, как температура нагревательного элемента достигает значения 110 – 125°С срабатывает датчик нагрева, питающее напряжения с элемента снимается – парогенератор готов к работе. Это состояние нагревательного элемента индицируется свечение индикатора «пар». Датчик нагрева обеспечивает поддержание оптимальной температуры для образования пара. Для исключения аварийной ситуации на нагревательном элементе установлен дополнительный датчик, который срабатывает в случае перегрева (достижения температуры выше 140°С). Если необходимо повысить относительную влажность в рабочем объеме контроллер включает водяной насос. По трубопроводу вода из емкости поступает в нагревательный элемент, где под действием высокой температуры превращается в пар. Пар по трубопроводу подается в рабочий объем камеры. Уровень воды в емкости контролируется поплавковым датчиком. В случае снижения уровня ниже критического зеленый светодиод гаснет.

Понижение влажности обеспечивается за счет работы холодильной машины. Вода конденсируется на холодной поверхности испарителя и поступает в дренаж.

Из рабочего объема камеры выведен дренажный шланг. Через него удаляются излишки влаги. Для сбора конденсата необходимо установить под ним небольшую емкость.

4.5. Описание холодильного агрегата.

Холодильный агрегат предназначен для отвода тепловой энергии от испарителя, расположенного в рабочей камере. Это обеспечивает осушение и охлаждение воздуха в камере. В агрегат входит компрессор, конденсатор, испаритель и электромагнитный клапан.

Холодильный агрегат расположен в нижней части камеры или в силовом шкафу. Гидравлическая схема холодильного агрегата находятся в приложении №2.

5. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. При работе с климатической камерой и ее ремонте необходимо соблюдать общие требования технической эксплуатации электрооборудования и электроизмерительных приборов.

5.2. Запрещается работа с климатической камерой при снятых защитных крышках.

5.3. При работе с климатической камерой необходимо заземлять её корпус.

5.4. Не допустимо попадание в рабочую камеру кислот, щелочей и других агрессивных веществ, которые могут взаимодействовать с металлами и полимерными материалами, из которых изготовлена климатическая камера.

6. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ И ПОРЯДОК РАБОТЫ

ВНИМАНИЕ!

· Наличие воды в резервуаре увлажнителя контролируется Пользователем. В том случае, если уровень воды в парогенераторе будет ниже минимального, светодиод “Вода” гаснет. При этом блокируется работа парогенератора. В том случае, если поплавковый датчик будет принудительно заблокирован в верхнем положении при низком уровне воды, ПАРОГЕНЕРАТОР может выти из строя.

· Рекомендуется производить включение регулятора влажности после выхода климатической камеры на заданный температурный режим.

6.1.Подготовительные операции

6.1.1. Установить климатическую камеру на устойчивую горизонтальную поверхность с соблюдением минимальных расстояний до стен и других объектов.

6.1.2. Заземлить корпус климатической камеры.

6.1.3. Загрузить исследуемые образцы в рабочую камеру. Для обеспечения устойчивого поддержания рабочих режимов камеры, необходимо обеспечить зазор не менее 10 см между образцами и контрольными датчиками на стенках рабочей камеры!

6.1.4. Заполнить резервуар увлажнителя водой.

6.1.5. Включить сетевой шнур в розетку 220В, 50 Гц.

6.1.6. Вентиля пробоотборных штуцеров должны находиться в положении закрыто.

6.2. Камера может использоваться в нескольких режимах - охлаждающего термостата, камеры тепла влаги, камеры для исследования на содержание летучих компонентов.

6.2.1. Режиме термостата

Кнопка «ВЛАЖНОСТЬ» выключена. Индикатор контроллера влажности не горит.

Условно диапазон регулирования температуры можно поделить на два участка

· «ТЕПЛО» ( от Т помещения + 7 оС до 75 оС) - здесь используется только ТЭН, компрессор выключен),

· «ХОЛОД» (от 15 оС до Т помещения +7оС) - здесь используются ТЭН и компрессор.

6.2.1.1. Включить тумблер «СЕТЬ». Загорается индикация контролера температуры. На индикаторе показываются код используемого датчика и режим секретности (03.11). Спустя несколько секунд, на индикаторе появляется текущая температура в камере. В случае необходимости, код доступа может быть изменен, что повлечет введение ограничений на изменение параметров контроллера (более подробно см. Паспорт на контроллер).

Рис 6 Внешний вид контроллера ТРМ 10

6.2.1.2. Установить на контроллере температуры (рис. 6) значение параметров для получения необходимой температуры. Для чего нажать кнопку «ПРОГ». Контроллер переходит в режим программирования – начинают мигать значения параметров на индикаторе. Загорается светодиод «Т», а на индикаторе высвечивается последнее запрограммированное значение температуры (Ту ºС).

Ввод нового значения осуществляется поразрядно. Изменения вносятся в мигающем разряде индикатора контроллера последовательными кратковременными нажатиями (примерно 1 секунда) на кнопку «ВВЕРХ». Значение разряда меняется циклически. Смена разряда осуществляется кратковременным нажатием на кнопку с изображением стрелки влево.

Например, если необходимо поддерживать температуру Ту = 45ºС(«ТЕПЛО»), параметр «Т» контроллера температуры программируется на эту температуру, т. е. «Т» = Ту ºС=45 ºС, где «Т» - значение соответствующего коэффициента в памяти контроллера температуры, Ту ºС – заданное значение температуры ºС.

При работе в диапазоне температур выше комнатной (тепло) параметры С1 и С2 в процессе регулирования не участвуют их значения игнорируется, т. к. холодильный агрегат не работает - клавиша «Холод» выключена.

6.2.1.3. В том случае, если задана температура ниже комнатной («ХОЛОД»), например, Ту = 15ºС. Включается клавиша «ХОЛОД» - компрессор охлаждает рабочий объем.

Параметр «Т» устанавливается равным (Ту -0,5ºС)

Для программирования параметров С1 и С2 необходимо еще три раза нажать на кнопку «ПРОГ» загорается соответствующие светодиоды.

Параметрам С1 и С2 присваивается значения С1 = С2 = Ту ºС, Ту ºС – заданное значение температуры ºС. То есть для Ту = 15 ºС в контроллер записываются значения «Т» = 14,5 ºС,С1 = С2 = 15,5 ºС.

6.2.1.4. Коэффициенты ПИД регулятора τИ τД Хр определяют закон переходного процесса при выходе на заданную температуру - изменять их не рекомендуется , заводская установка является наиболее корректной.

В том случае, если возникнет необходимость повысить точность измерения для специфических условий, за счет более точного подбора коэффициентов, необходимо обратиться к паспорту на контроллер.

После завершения ввода параметров контролер, через 12 секунд автоматически переходит в рабочий режим. Либо контроллер может быть переведен в рабочий режим путем нескольких нажатия кнопки «ПРОГР» После перехода в рабочий режим контроллер сразу начинает осуществлять регулировку температуры.

6.2.2. Режим «ТЕПЛО-ВЛАГА»
6.2.2.1. Установка необходимой температуры осуществляется в соответствии с п. п. 6.2.1.2.

6.2.2.2. После выхода камеры на режим по температуре осуществляется включение режима влажности. Для этого включается клавиша: «ВЛАГА», загорается контроллер влажности. Для повышения точности поддержания влажности необходимо включить клавишу «Холод», это обеспечит принудительное осушение.

Порядок установки параметров влажности Т и коэффициентов С1, С2 на контроллере влажности аналогичен алгоритму установки температуры на температурном контроллере п. п.(6.2.1.2…6.2.1.4). .

Для поддержания влажности выше естественной устанавливаются следующие коэффициенты «Т»= Ту%, где «Т» - значение соответствующего коэффициента в памяти контроллера, Ту% – заданная относительная влажность %., С1=С2= Ту+3%