Buồng nhiệt độ và độ ẩm là loại buồng sốc nhiệt nóng lạnh
Buồng nhiệt độ và độ ẩm được sử dụng để kiểm tra cấu trúc vật liệu và vật liệu composite, có thể chịu được phạm vi trong môi trường liên tục ở nhiệt độ cực thấp hoặc nhiệt độ cực cao và để kiểm tra sự thay đổi hóa học của sự giãn nở và co lại nhiệt do nó gây ra. Một loại dụng cụ cơ khí thử nghiệm có thể kiểm tra chính xác nhiệt độ và độ ẩm. Vậy buồng nhiệt độ và độ ẩm có phải là loại buồng sốc nhiệt nóng lạnh? Hãy cùng COMIT làm rõ trong bài viết dưới đây nhé!
Chức năng của buồng nhiệt độ và độ ẩm là gì?
Chức năng làm mát
Máy nén trong hệ thống làm lạnh đóng một vai trò không thể thiếu, giống như trái tim quan trọng của một hệ thống cung cấp năng lượng. Hãy xem xét quá trình phức tạp hơn về vai trò và hoạt động của máy nén trong hệ thống làm lạnh:
Máy nén là gì? Máy nén là linh kiện chính của hệ thống, và nó chịu trách nhiệm quan trọng trong việc biến đổi các khí hít ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp thành khí ở nhiệt độ và áp suất cao. Quá trình này gây ra sự gia tăng nhiệt độ và áp suất, đồng thời dẫn đến sự hình thành chất lỏng thông qua quá trình ngưng tụ và giải phóng nhiệt. Khi quạt hoặc cánh quạt của máy nén được kích hoạt, chúng tiếp tục tiếp nhận nhiệt từ môi trường xung quanh, làm cho nhiệt độ tăng lên. Khí nén sau đó trở thành một phần của hệ thống tạo ra không khí nóng.
Tiếp theo, khí nén này di chuyển qua bộ tiết lưu, một phần quan trọng trong quá trình biến đổi. Bộ tiết lưu giúp điều chỉnh áp suất và trạng thái của khí nén, chuyển nó từ dạng khí áp suất cao thành chất lỏng ở áp suất thấp. Sau đó, khí lỏng này tiếp tục hướng vào thiết bị bay hơi.
Trong thiết bị bay hơi, khí lỏng ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp trải qua quá trình biến đổi để trở lại dạng khí với nhiệt độ thấp và áp suất thấp. Sau đó, khí này trở lại máy nén để hoàn thiện chu trình. Quá trình này không chỉ đảm bảo rằng hệ thống làm lạnh duy trì sự ổn định về nhiệt độ và áp suất, mà còn cho phép tái sử dụng nhiệt độ và áp suất để tiếp tục làm lạnh không khí hoặc chất lỏng khác trong hệ thống.
Như vậy, máy nén không chỉ là một thành phần quan trọng mà còn đóng vai trò quyết định trong quá trình biến đổi và duy trì nhiệt độ và áp suất trong hệ thống làm lạnh, đảm bảo rằng nó hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.
Chức năng tạo ẩm và hút ẩm
Hệ thống làm lạnh đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì và kiểm soát độ ẩm trong môi trường. Một phần không thể thiếu của hệ thống này là thiết bị bay hơi, và việc đặt nó trong buồng thử nhiệt nóng lạnh là một chiến lược quan trọng. Đây là cách hoạt động của thiết bị bay hơi để duy trì và kiểm soát độ ẩm:
Thiết bị bay hơi thường được đặt trong buồng thử nhiệt nóng lạnh vì nó có khả năng làm lạnh. Khí có độ ẩm cao trong buồng tiếp xúc với thiết bị bay hơi và sau đó bắt đầu quá trình quan trọng này. Dưới tác động của thiết bị bay hơi, không khí tương đối lạnh trong buồng sẽ ngưng tụ thành chất lỏng khi tiếp xúc với bề mặt lạnh của thiết bị bay hơi.
Khi tiếp tục sử dụng và qua nhiều chu kỳ như vậy, độ ẩm trong không khí sẽ bị loại bỏ một cách hiệu quả. Thiết bị bay hơi thực hiện chức năng quan trọng này bằng cách chuyển đổi hơi nước trong không khí thành nước lỏng thông qua quá trình ngưng tụ. Kết quả là, độ ẩm của không khí trong buồng sẽ giảm dần theo thời gian, và chức năng hút ẩm của hệ thống sẽ được thực hiện.
Ngưng tụ là gì? Ngưng tụ là quá trình chuyển đổi từ dạng hơi (khí) của một chất thành dạng lỏng (nước hoặc chất lỏng khác) khi chất này tiếp xúc với bề mặt lạnh hoặc khi nhiệt độ giảm xuống dưới điểm sôi. Quá trình ngưng tụ diễn ra khi chất hơi mất nhiệt độ và năng lượng đủ để duy trì dạng hơi của nó và nó trở lại thành dạng lỏng.
Ví dụ phổ biến về quá trình ngưng tụ là khi hơi nước trong không khí tiếp xúc với bề mặt lạnh của một cửa sổ trong một ngày lạnh. Khi nhiệt độ của bề mặt cửa sổ thấp hơn nhiệt độ sôi của nước (100 độ C ở áp suất tiêu chuẩn), hơi nước trong không khí sẽ ngưng tụ và tạo thành giọt nước trên bề mặt cửa sổ.
Quá trình ngưng tụ có nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày và trong công nghiệp, từ làm lạnh không gian, sản xuất nước uống đóng chai, tạo sương mù trong làm mát, cho đến chế tạo đá lạnh và nhiều ứng dụng khác.
Điều này là quá trình quan trọng trong việc duy trì độ ẩm ổn định trong môi trường kiểm tra, đặc biệt khi nhiệt độ và độ ẩm phải được kiểm soát một cách chính xác để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của sản phẩm hoặc vật liệu đang được kiểm tra. Thiết bị bay hơi đóng một vai trò then chốt trong việc thực hiện chức năng này và đảm bảo rằng môi trường kiểm tra luôn đạt được các yêu cầu cụ thể về độ ẩm.
Chức năng sưởi ấm
Quá trình kích hoạt hệ thống sưởi ấm là một phần không thể thiếu và quan trọng để xác định khả năng của Buồng Nhiệt độ và Độ ẩm trong việc tạo nhiệt. Hãy đi sâu hơn vào cách hoạt động của quá trình này:
Khi bộ điều khiển nhận được tín hiệu kích hoạt sưởi ấm, nó bắt đầu thực hiện một loạt các thao tác để đảm bảo rằng hệ thống sưởi ấm được kích hoạt một cách hiệu quả. Đầu tiên, nó xuất điện áp tới rơle, tạo ra một dòng điện một chiều với điện áp thấp, thường trong khoảng 3-12 volt, để kích hoạt rơle trạng thái rắn. Đồng thời, công tắc tơ cũng được nối dòng điện này.
Rơle là gì? Rơle (còn gọi là relay trong tiếng Anh) là một thiết bị điện tử hoặc điện cơ được sử dụng để kiểm soát và chuyển đổi các mạch điện khác mà không cần can thiệp vào mạch chính. Rơle hoạt động dựa trên nguyên tắc của việc sử dụng một cực từ (coil) để tạo ra một lực hoặc tín hiệu điện để mở hoặc đóng các tiếp điểm (contact) trong mạch chính.
Cơ cấu cơ bản của một rơle bao gồm: cực từ, tiếp điểm. Rơle có nhiều ứng dụng trong điện tử, tự động hóa công nghiệp, và các mạch điện khác. Chúng được sử dụng để kiểm soát các thiết bị điện như đèn, động cơ, van, máy tính, và nhiều ứng dụng khác. Rơle giúp cách ly và bảo vệ mạch chính khỏi tác động của các mạch điện khác và thực hiện các chức năng kiểm soát quan trọng.
Kết quả của quá trình này là dàn nóng của hệ thống sưởi ấm được cung cấp điện. Nhiệt lượng, được tạo ra bởi các thành phần sưởi ấm, được truyền vào buồng kiểm tra thông qua quạt tuần hoàn. Quạt này đảm bảo rằng nhiệt độ trong buồng tăng lên nhanh chóng để đạt đến giá trị mục tiêu mà người sử dụng đã đặt trước đó.
Các bộ điều khiển tiếp tục kiểm soát đầu ra nhiệt bằng cách liên kết và ngắt kết nối rơle trạng thái rắn. Điều này cho phép điều chỉnh công suất sưởi ấm, và người sử dụng có thể quan sát giá trị trên màn hình trong buồng nhiệt độ và độ ẩm để đảm bảo rằng nhiệt độ đang được duy trì ở mức cao hơn 89 độ C (hoặc giá trị được đặt trước đó).
Quá trình kích hoạt hệ thống sưởi ấm không chỉ đơn giản là bật/tắt sưởi ấm, mà còn bao gồm việc điều chỉnh điện áp, quạt, và các yếu tố khác để đảm bảo rằng buồng nhiệt độ và độ ẩm đạt được các giá trị cụ thể và ổn định như mong muốn.
Cách kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong buồng nhiệt độ và độ ẩm
Để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong buồng nhiệt độ và độ ẩm, ta cần tập trung vào các yếu tố quan trọng như gia nhiệt và làm mát.
Tập trung vào yếu tố gia nhiệt
Buồng nhiệt độ và độ ẩm được điều chỉnh ở mức nhiệt độ và độ ẩm cụ thể, phù hợp với yêu cầu kiểm tra sản phẩm. Để làm điều này, hộp kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm được trang bị các thiết bị gia nhiệt và làm lạnh. Thiết bị gia nhiệt là yếu tố quan trọng để đảm bảo rằng nhiệt độ trong buồng kiểm tra có thể được điều chỉnh một cách chính xác. Khi hệ thống nhận lệnh làm nóng, nó sẽ kích hoạt các phần tử gia nhiệt, như các lò sưởi, để tạo ra nhiệt lượng. Điện áp và thời gian hoạt động của các phần tử này được điều chỉnh bởi bộ điều khiển để duy trì nhiệt độ ổn định theo yêu cầu.
Thông qua việc quản lý các rơle trạng thái rắn, bộ điều khiển cũng có khả năng điều chỉnh công suất sưởi để đảm bảo nhiệt độ được duy trì chính xác. Màn hình trong hộp kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm cho phép người dùng quan sát và điều chỉnh các thông số này để đảm bảo rằng nhiệt độ luôn ổn định ở mức mong muốn, đặc biệt khi cần kiểm soát nhiệt độ cao hơn 89 độ.
Tập trung vào yếu tố làm mát
Mặt khác, việc làm mát là một yếu tố quan trọng khác trong quá trình kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm. Làm mát thường được thực hiện thông qua chu trình làm lạnh nén, trong đó máy nén chịu trách nhiệm làm nguội không khí hoặc chất lỏng trước khi nó được đưa vào buồng kiểm tra. Nhiệt độ của không khí hoặc chất lỏng này được kiểm soát bằng cách điều chỉnh máy nén và các thành phần khác nhau như bình ngưng, thiết bị tiết lưu và thiết bị bay hơi.
Quá trình làm mát này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ ổn định dưới 89 độ, đồng thời đảm bảo rằng độ ẩm cũng được kiểm soát một cách hiệu quả. Tất cả các thành phần trong hộp kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm là một phần của hệ thống phức tạp để đảm bảo rằng môi trường kiểm tra luôn duy trì được nhiệt độ và độ ẩm ổn định, đáp ứng các tiêu chuẩn và yêu cầu cụ thể của sản phẩm cần kiểm tra.
Tủ lạnh chính là trái tim của hệ thống làm lạnh, và nó có nhiệm vụ quan trọng là hút khí ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp, sau đó biến chúng thành khí ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Quá trình này quan trọng để duy trì sự ổn định của nhiệt độ trong buồng kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm ở mức cao và thấp. Không khí nóng được tạo ra trong buồng là kết quả của quá trình này. Sau đó, nó được điều tiết để trở thành chất lỏng ở áp suất thấp thông qua các thiết bị điều tiết. Cuối cùng, khí chất lỏng này sẽ quay trở lại máy nén để bắt đầu một vòng tuần hoàn mới.
Chất lạnh đóng vai trò quan trọng trong quá trình làm mát và điều tiết nhiệt độ trong buồng kiểm tra. Khi không khí trong buồng tiếp xúc với thiết bị bay hơi, nó sẽ ngưng tụ thành chất lỏng. Quá trình này hút nhiệt từ môi trường và làm mát không khí. Điều này làm cho nhiệt độ trong buồng kiểm tra ổn định và duy trì được theo yêu cầu.
Hệ thống giữ ẩm của buồng kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm cũng được xây dựng tương tự như hệ thống sưởi. Nó bao gồm việc đun nóng nước thành hơi bằng lò sưởi để duy trì độ ẩm trong buồng kiểm tra ở mức cao và thấp. Hệ thống này cũng được hoàn thiện bằng cách sử dụng hệ thống làm lạnh để hút ẩm. Thiết bị bay hơi được tích hợp trong Buồng sốc nhiệt nóng lạnh chính là công cụ quan trọng để duy trì độ ẩm trong buồng. Không khí tương đối lạnh từ thiết bị bay hơi sẽ làm cho nước ngưng tụ và chuyển thành chất lỏng khi tiếp xúc với bề mặt lạnh. Kết quả là, độ ẩm của không khí trong buồng được kiểm soát một cách hiệu quả.
Buồng sốc nhiệt nóng lạnh là gì? Buồng sốc nhiệt nóng lạnh (tiếng Anh: environmental test chamber hoặc thermal shock chamber) là một thiết bị được sử dụng trong thử nghiệm và kiểm tra sản phẩm, vật liệu, linh kiện, hoặc thiết bị để xem chúng có thể hoạt động ổn định trong các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt khác nhau hay không. Buồng này tạo ra môi trường nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát chính xác để mô phỏng các điều kiện thực tế mà sản phẩm hoặc vật liệu có thể phải đối mặt trong quá trình sử dụng.
Buồng sốc nhiệt nóng lạnh thường được thiết kế với hai buồng chính: một buồng nhiệt độ cao và một buồng nhiệt độ thấp. Quá trình thử nghiệm thường bắt đầu bằng việc đặt sản phẩm vào buồng nhiệt độ cao với nhiệt độ ổn định ở mức cao, sau đó bất ngờ chuyển sản phẩm sang buồng nhiệt độ thấp có nhiệt độ rất thấp.
Buồng sốc nhiệt nóng lạnh được thiết kế đặc biệt để kiểm tra khả năng chống ẩm và nhiệt độ của các sản phẩm, từ thiết bị điện tử và điện đến linh kiện và vật liệu trong các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau. Điều này giúp đảm bảo rằng sản phẩm được thử nghiệm đáp ứng được các tiêu chuẩn và yêu cầu hiệu suất khác nhau, đồng thời đảm bảo tính ổn định và đáng tin cậy của chúng.
Tích hợp với hệ thống cảnh báo
Hệ thống cảnh báo cũng được tích hợp vào thiết bị để đảm bảo an toàn và hiệu suất. Cảnh báo quá nhiệt, quá áp, và thiếu nước là một số vấn đề quan trọng có thể xảy ra và cần được theo dõi và giải quyết kịp thời. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc duy trì sự ổn định của buồng kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình kiểm tra sản phẩm.
Hệ thống cảnh báo và an ninh của thiết bị đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu suất của buồng kiểm tra. Dưới đây là một số thông tin chi tiết về các cảnh báo quan trọng:
Cảnh báo quá nhiệt
- Thiết bị đã được trang bị một bộ điều khiển nhiệt độ độc lập để bảo vệ khỏi quá nhiệt.
- Cảnh báo quá nhiệt thường xuất hiện trong một số tình huống:
- Có thể do lỗi trong quá trình vận hành khi bộ điều khiển nhiệt độ bảo vệ đặt ở mức thấp, và trong trường hợp này, chỉ cần điều chỉnh lại giá trị cài đặt của bộ điều khiển nhiệt độ bảo vệ.
- Nếu giá trị nhiệt độ hiển thị trên thiết bị vượt quá giá trị nhiệt độ cài đặt ban đầu, điều này có thể xuất phát từ sự cố của bộ phận điều khiển nhiệt độ, lỗi thiết bị, hoặc lỗi trong mạch điều khiển.
Cảnh báo quá áp
- Cảnh báo quá áp đề cập đến các vấn đề liên quan đến áp suất trong thiết bị và có thể gây nguy hiểm nếu không được xử lý kịp thời.
- Những tình huống sau đây có thể dẫn đến cảnh báo quá áp:
- Giá trị áp suất được thiết lập bởi bộ điều khiển áp suất bên trong thiết bị không chính xác, và nếu áp suất dưới mức 1,8 Mpa, cần thiết phải điều chỉnh lại.
- Nếu bình ngưng có chất cặn hoặc bẩn, hiệu suất trao đổi nhiệt không hiệu quả, và trong trường hợp này, cần làm sạch bình ngưng của Buồng sốc nhiệt nóng lạnh.
- Sự cố trong các hệ thống làm lạnh khác trong thiết bị cũng có thể dẫn đến cảnh báo quá áp.
Cảnh báo thiếu nước
- Cảnh báo thiếu nước xuất phát từ việc thiếu nước trong bình chứa nước dưỡng ẩm và có thể ảnh hưởng đến khả năng duy trì độ ẩm trong buồng kiểm tra.
- Những nguyên nhân sau đây có thể dẫn đến cảnh báo thiếu nước:
- Khi bình chứa nước dưỡng ẩm mới được đổ nước lần đầu, mực nước chưa đạt đủ.
- Nếu có tắc nghẽn trong đường ống cấp nước, cản trở dòng chảy của nước, việc này có thể được khắc phục bằng cách nạo vét đường ống.
- Nhiệt độ bình thường của bộ điều khiển nhiệt độ bảo vệ thiếu nước cần phải được duy trì ở mức 110°C.
Các cảnh báo này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hoạt động an toàn và hiệu suất ổn định của thiết bị kiểm tra và đảm bảo rằng môi trường kiểm tra luôn đáp ứng được yêu cầu và tiêu chuẩn cụ thể.
