Оборудование для испытаний в условиях различных температур
Проверка работы приборов при температуре до +800 С (3530 К), а также сушка приборов после их испытаний при повышенной относительной влажности или после испытания при отрицательной температуре производится в термостатах (сушильных шкафах).
Термостат представляет собой застекленный ( с двойными стеклами) шкаф, полезный объем которого достигает 1 – 2 м3. Нагревательными элементами являются спирали из константановой проволоки, намотанные на стержни из керамики и закрытые кожухами. Нагреватели располагаются обычно в нижней части шкафа. С помощью мощных вентиляторов осуществляется циркуляция воздуха внутри шкафа. Внутри рабочей камеры в каждом из углов подвешены термометры. Постоянная температура внутри рабочей камеры поддерживается терморегулятором.
Камеры тепла. Для испытаний изделий аэрокосмической техники на воздействие повышенной температуры служат серийно выпускаемые отечественной промышленностью камеры тепла типа КТ с рабочим объемом 0,05 – 1м3 и диапазоном изменения 40 – 3500С. В случае необходимости камеры обеспечивают подключение электрических сигналов и измерение параметров изделия.
На рис.3.1 показана схема камеры тепла типа КТ.
Для нагрева воздуха в рабочем объеме камеры 4 служит нагреватель 6. Чтобы температура по всему объему камеры была одинакова, то есть для хорошего теплообмена между нагревателем и воздухом в камере, воздух от нагревателя продувается вентилятором 7 и по воздухопроводу 5 поступает в рабочий объем, где размещают испытуемые изделия. Заслонка 1, которая управляется регулятором температуры РТ, служит для регулировки температуры в камере. Терморезисторы R1 – R3 служат датчиками для регулирования температуры. В двери 2 имеется окно 3.
Рис. 3.1. Схема камеры тепла типа КТ
Для нагрева воздуха в рабочем объеме камеры 4 служит нагреватель 6. Чтобы температура по всему объему камеры была одинакова, то есть для хорошего теплообмена между нагревателем и воздухом в камере, воздух от нагревателя продувается вентилятором 7 и по воздухопроводу 5 поступает в рабочий объем, где размещают испытуемые изделия. Заслонка 1, которая управляется регулятором температуры РТ, служит для регулировки температуры в камере. Терморезисторы R1 – R3 служат датчиками для регулирования температуры. В двери 2 имеется окно 3.
Камера может работать в ручном и автоматическом режимах. Включение режимов работы камеры осуществляется с помощью блока управления БУ.
Камера тепла обычно выполняется в виде шкафа, верхняя часть которого является рабочим объемом, а в нижней расположены: силовой блок СБ, блок аварийного отключения БАО и панель управления.
Термобарокамера. Устройством для испытания приборов в условиях как низких, так и высоких температур является термобарокамера.
Низкие температуры в такой установке достигаются при помощи многоступенчатого компрессорного холодильного агрегата, а высокие – с помощью электрически нагреваемых калориферов. Вакуумный агрегат, состоящий из двух вакуум-насосов, обеспечивает понижение давления в камере.
Принцип действия термобарокамеры виден из схемы приведенной на рис. 3.2.
Понижение температуры достигается путем дросселирования хладагента (фреон-12 или фреон-22), который находится в постоянной циркуляции. Так как обычный одноступенчатый холодильный агрегат не обеспечивает достаточного понижения температуры в камере, то в данной термобарокамере предусмотрен трехступенчатый агрегат, где в ступени низкого давления работает два компрессора, а в ступенях среднего и высокого давления – по одному компрессору.
Из конденсаторов 15 жидкий фреон через вентили 37, сушильные патроны 19 и жидкостной фильтр 7 попадает в автоматический впрыскивающий агрегат 4, состоящий из поплавкового вентиля высокого давления и впрыскивающих форсунок 6. На форсунках этого агрегата жидкий фреон разрежается до давления испарения, причем частично испаряется, а основное его количество охлаждается до температуры, зависящей от давления в испарителе.
Охлажденный разреженный жидкий фреон поступает в каскадный испаритель 2, где испаряется, и компрессоры низкого давления отсасывают пары фреона через отделитель жидкости 3. Здесь захваченные частицы жидкого фреона улавливаются, а в дальнейшем всасывающий фильтр 18 улавливает загрязнения.
Первое повышение давления паров осуществляется в ступени низкого давления. После выхода из компрессоров 9 пары попадают в переохладитель низкого давления 13 через маслоотделитель низкого давления 16. С помощью поплавкового масловозвратного вентиля 17 масло, собирающееся в маслоотделителе низкого давления, возвращается в картер компрессоров низкого давления, тогда как масло из переохладителя низкого давления возвращается через угловой запорный вентиль 39 в этот компрессор.
Для дальнейшего повышения давления пары фреона с помощью компрессора среднего давления 10 отсасываются через всасывающий фильтр 18. В ступени среднего давления повторяется тот же процесс, но теперь через маслоотделитель 16, переохладитель среднего давления 14 и всасывающий фильтр 18 пары отсасываются компрессором высокого давления 11 для последнего повышения давления. Затем пары нагнетаются в маслоотделитель высокого давления 12. Выйдя из этого маслоотделителя, пары фреона, находящиеся под высоким давлением, попадают в конденсатор, где сжижаются с помощью охлаждающей воды.
Отсюда циркуляция хладагента начинается снова. Водорегулирующий вентиль регулятора 20, в зависимости от конечного давления сжатия, автоматически регулирует поступление охлаждающей воды к конденсатору и двум переохладителям.
Рабочая камера снабжена внутренним освещением и соединительными клеммами для 32 проводов. Электрокалориферы и два датчика температуры для самописца и контактного регулятора температуры расположены под полом рабочей камеры.
Циркуляция воздуха в камере обеспечивается вентилятором. Правильное расположение отверстий для входа и выхода воздуха и направляющих перегородок при достаточной циркуляции воздуха позволяет получить равномерное распределение температур в рабочей камере.
Рис. 3.2. Схема устройства термобарокамеры
Циркуляция воздуха в камере обеспечивается вентилятором. Правильное расположение отверстий для входа и выхода воздуха и направляющих перегородок при достаточной циркуляции воздуха позволяет получить равномерное распределение температур в рабочей камере.
Загрузка камеры производится через застекленную дверь. Для устранения влаги в камере предусмотрены сушильные желобы, наполненные селикагелем.
На задней стенке камеры установлен впрыскивающий агрегат, клеммные доски для измерительных проводов и другое оборудование. Все приборы закрыты кожухом, в торце которого имеется смотровое окно.
В случае необходимости понизить давление в камере желаемый вакуум достигается вакуумной установкой, состоящей из двух насосов 21. Рабочая камера установки сама по себе негерметична, для испытания изделий под вакуумом она должна быть преобразована в вакуум-котел. Для этого к лицевой стороне камеры подкатывается с помощью ходового механизма днище так, чтобы выступ днища равномерно прилегал к резиновой прокладке, расположенной на торце корпуса камеры.
К воздухопроводу между вакуумным насосом и вакуум-котлом испытательной камеры присоединен сушильный фильтр 22, заполненный силикагелем и снабженный электрическим калорифером.
Необходимо, чтобы после окончания испытаний под вакуумом воздух поступал в вакуум-котел медленно и обязательно через воздушные фильтры.
Все обслуживающие, записывающие и контрольные приборы размещены на передней панели электрораспределительного пульта, при помощи которого можно проводить испытания вручную или автоматически.
При повышении рабочего давления в линии хладагента холодильный агрегат автоматически выключается с помощью блокировочных устройств, что исключает возможность чрезмерного повышения давления.