Grundprinzip: Zwei- oder drei-Box-Methode

Derzeit verwenden die Mainstream-Hochgeschwindigkeitstemperaturschlagkosten die "Zwei-Box-Methode" oder die "Drei-Box-Methode", um eine schnelle Umwandlung zu erreichen.

• Zwei Kasten:Mit einem Hoch- und einem Tieftemperaturkasten wechselt das Testprodukt schnell zwischen den beiden Gehäusen über einen beweglichen Hängekorb (Hebekorb).

• Drei-Box-Methode (häufiger):Es verfügt über Hoch-, Tief- und Testbereiche (oder Speicherbereiche). Durch den Wechsel des Windrichtungsregelventils (Ventiltür) werden hohe oder niedrige Temperaturluftströme schnell in den Testbereich eingeführt und die Probe getroffen. Die Probe selbst bewegt sich nicht.

Um eine Maximalgeschwindigkeitsstabilität von 3-5 Minuten zu erreichen, sind folgende Technologien und Konstruktionen von entscheidender Bedeutung:

1. Speicher-Kälte- und Heizsystem (Kern im Kern)

Ein normaler Thermostat ist "wie viel Kälte / Wärme benötigt wird, so viel in Echtzeit erzeugt wird". Um die Höchstgeschwindigkeit zu erreichen, wird die"Speichern Sie eine große Menge an kalter und warmer Energie und sind bereit, sie jederzeit freizugeben"das Energiespeichermodell.

• Hochtemperaturaufbewahrung:

• Hochleistungsheizung:Ausgestattet mit Heizungen, die deutlich höher als die üblichen Anforderungen sind (in der Regel über 6 kW oder sogar höher), kann die Luft in der Hochtemperatur-Kammer im Standby-Zustand schnell erwärmt und auf einem Niveau weit über dem Sollpunkt (z. B. +150 °C) gehalten werden.

• Material mit hoher Wärmekapazität:Die Innenwände und die Ventilationskanäle der Hochtemperatur-Kammern werden mit Materialien mit hoher Wärmekapazität gefüllt oder verwendet (z. B. Spezialkeramik, Edelstahl usw.), die an sich wie „Wärmebatterien“ riesige Wärmeenergie speichern.

• Tieftemperaturkühlung:Dies ist eine technische Herausforderung und der Schlüssel zur ultraschnellen Kühlung.

• Flüssiger Stickstoff-Zusatzkühlung:Dies ist die effektivste und effektivste Methode. Der Gehäuse verbindet den flüssigen Stickstoff direkt mit dem Tank und wird über ein präzises Elektromagnetventil gesteuert, um flüssigen Stickstoff bei -196 °C sofort in den Wärmetauscher der Tieftemperaturkammer zu sprühen oder direkt mit Luft zu mischen. Dies liefert eine sofortige Kühlleistung.

• Klappbare mechanische Kühlung + Kühlspeicher:Für mechanische Stoßkammern ohne flüssigen Stickstoff wird ein mehrstufiges Kühlsystem mit einemKühlerIm Inneren des Kühlspeichers befinden sich normalerweise Kupferrohre und spezielle Medien (wie Ethanollösungen, Metallblöcke usw.) gefüllt. Im Standby-Zustand läuft das Kühlsystem voll und kühlt den Kühlspeicher auf eine Temperatur, die weit unter dem Sollpunkt liegt (z. B. -80 °C), und speichert riesige „Kältemengen“. Wenn ein Stoß erforderlich ist, bläst der Lüfter Luft über diesen ultrakalten Kühlspeicher und wird sofort gekühlt.

2. Strong konvergentes Wärmeaustauschsystem

Licht ist nicht ausreichend und muss effizient auf die Probe übertragen werden.

• Hochleistungszentrifugalventilator:Ausgestattet mit speziell entwickelten Zentrifugelbläsern mit hoher Drehzahl und hohem Durchfluss, können hohe Windgeschwindigkeiten erzeugen (möglicherweise mehr als 20 m / s), starke Störungen bilden, die Luftgrenzschichten der Probenoberfläche brechen und eine hohe Wärmeaustauscheffizienz erreichen.

• Optimierte Ventilationskonstruktion:Der Kanal wurde durch CFD (Computational Fluid Dynamics) optimiert, um einen gleichmäßigen Luftstrom zu gewährleisten, den gesamten Testbereich abzudecken und die ursprüngliche Temperaturluft aus dem Testbereich schnell „abzublasen“ und durch neue Hoch- oder Tiefloftluft „zu ersetzen“.

3. Schnellschaltsystem und Wärmeisolierung

Wie kann man die Umgebung des Testbereichs sofort ändern und gleichzeitig verhindern, dass die Kälte und die Wärme einander stören?

• Hochgeschwindigkeits-Antrieb (2-Box-Methode):Mit leistungsstarken Servomotoren und Antrieben wird sichergestellt, dass die Bewegungszeit des Hängekorbs zwischen Hoch- und Tieftemperaturzonen auf weniger als 10 Sekunden komprimiert wird.

• Hocheffiziente pneumatische/elektrische Ventile (Drei-Box-Methode):Das Öffnen der Türen muss extrem schnell und dicht sein. Wenn die Hochtemperatur-Tür geöffnet wird, muss die Tieftemperatur-Tür eng geschlossen werden und umgekehrt, um einen Kurzschluss des kalten und heißen Luftstroms zu verhindern, der die Wiederherstellungsgeschwindigkeit beeinflusst.

• Effiziente Wärmedämmung:Das Gehäuse wird mit hochleistungsfähigen Isolationsmaterialien wie Polyurethanschaum gefüllt, um die Störung der Kammertemperatur durch die äußere Umgebung und den Verlust von innerer kalter Wärme zu minimieren.

Fortgeschrittene Steuerung und Algorithmen

Die Hardware ist die Grundlage, die intelligente Kontrolle ist das Gehirn.

• Adaptive PID-Steuerung:Der Controller verwendet einen fortschrittlichen, sich selbst integrierenden PID-Algorithmus. Es kann nicht nur die Heiz-/Kälteleistung auf die Differenz zwischen der Echtzeit-Temperatur und der Zieltemperatur anpassen, sondern auchVorhersagenDie Tendenz zu Temperaturänderungen (z. B. eine vorzeitige Reduzierung der Leistung, wenn sich die Temperatur dem Sollpunkt nähert) unterdrückt effektiv Übershoot und Underhoot für eine schnelle und glatte Stabilität.

• Feedback-Kontrolle:Das System berechnet im Voraus die ungefähre benötigte Energie basierend auf der festgelegten Zieltemperatur und der aktuellen Temperatur und befiehlt den Heizer oder das Flüssigstickstoffventil, eine Voraktion durchzuführen, anstatt auf einen Fehler zu warten.

3-5-minütige Konvertierungen für einen stabilen Workflow (z. B. Drei-Box-Methode)

1. Vorbereitungsphase:

• Die Hochtemperaturzone wird kontinuierlich erwärmt und auf +150°C gehalten (z.B. bei Einstellung der Temperatur auf +85°C).

• Die Tieftemperaturzone wird kontinuierlich durch flüssigen Stickstoff oder einen Kühlspeicher gekühlt und auf -70 °C gehalten (z. B. bei Einstellung der Temperatur auf -55 °C).

• Die Testzone ist von den beiden Zonen getrennt und befindet sich bei Normaltemperatur oder der vorherigen Testtemperatur.

2. Hochtemperaturschläge:

• Controller gibt Befehle, TieftemperaturventilatorSofort geschlossenHochtemperaturwindtür.Sofort geöffnet.

• Hochleistungs-Zentrifugalventilator wird +150°C Hochtemperatur Luft und gespeicherte WärmeGewalttätig geblasenTestbereich.

• Die Normalluft im Testbereich wird schnell ausgetauscht und erhitzt.

3. Stabilisierungsprozess:

• Temperatursensoren überwachen die Testzone in Echtzeit.

• Wenn die Temperatur sich +85 °C nähert, beginnt der intelligente PID-Controller, die Heizleistung zu reduzieren und kann eine kleine Menge an kalter Luft einführen, um eine Übertemperatur zu verhindern.

• Aufgrund der ausreichenden Wärmespeicherung, des großen Luftvolumens und der Präzision der Kontrolle kann die TemperaturSehr kurze Zeit (z.B. 2-4 Minuten)Erreichen Sie einen stabilen Zustand von +85 °C ± 3 °C (Stabilität bezieht sich in der Regel auf den Eintritt in das Toleranzband gemäß GB / T 2423.22).

4. Niedertemperaturschläge:

• Der Prozess ist im Gegensatz zu einem Hochtemperatur-Schock. Hochtemperatur-Tür geschlossen, niedrige Temperatur-Tür geöffnet.

• Ultrakalte Luft (-70°C) und die gespeicherte „kalte Menge“ strömen in den Testbereich und ersetzen und kühlen die Testbereichsluft schnell.

• Der Controller steuert genau die Öffnung des Flüssigstickstoffventils oder den Wärmeaustausch des Kühlspeichers, so dass die Temperatur schnell und reibungslos auf -55 °C sinkt und stabil ist.