Классификация климатических испытательных камер и их основные параметры

Для испытаний на воздействие климатических факторов применяют испытательные камеры искусственного климата, позволяющие создавать заданные климатические условия, независимые от значений параметров воздуха окружающей среды. Климатические испытательные камеры являются специальным и сложным оборудованием, предназначенным для воспроизведения внешних воздействующих факторов в лабораторных условиях. Камеры должны обеспечивать:

- создание и поддержание заданных режимов испытаний в течение установленного времени;

- возможность программирования изменений значений параметров испытательных режимов в процессе испытаний;

- регистрацию воспроизводимых в камере значений параметров испытательных режимов;

- возможность подключения внешних средств измерений, позволяющих вручную, полуавтоматически или автоматически контролировать значения параметров испытуемых изделий, находящихся в камере;

- сигнализацию (звуковую и световую) и автоматическое отключение при выходе испытательных режимов за пределы установленных допусков.

Поскольку в реальных условиях эксплуатации внешние воздействующие факторы (температура среды, атмосферное давление, влажность воздуха и др.) действуют совместно, то целесообразно, чтобы климатические испытательные камеры воспроизводили комбинированное воздействие ряда внешних факторов.

Климатические испытательные камеры классифицируются по ряду признаков.

1. По назначению различают камеры следующих типов: на воздействие теплоты и (или) холода (КТХ), на одновременное или раздельное воздействие теплоты (холода) и пониженного атмосферного давления (КТХБ, где Б — барокамера), на одновременное или раздельное воздействие теплоты (холода) и повышенной влажности (КТХВ) и т. д.

2.По принципам действия различают камеры с прямым (непосредственным) или косвенным нагревом (охлаждением), с инжекционным или неинжекционным увлажнением и т. д. Подробно принципы действия различных камер рас­сматриваются в соответствующих параграфах по видам испытаний.

3. По характеру обмена воздуха в камерах различают камеры со свободным обменом и с принудительной циркуляцией.

4. По рабочим объемам и способам установки камер они могут быть передвижные (напольные и настольные) и стационарные (перемещаемые или комнатные). Стационарные камеры имеют существенно большие объемы, чем передвижные.

5. По степени автоматизации и числу регулируемых параметров камеры могут быть: с одним регулируемым параметром, с несколькими дискретно регулируемыми параметрами, с циклическим или с программируемым режимом, при котором одновременно регулируется несколько параметров.

6. По конструктивному исполнению камеры могут быть шкафные, сун-дучковые и комнатные.

Общими для различных по назначению или по другим признакам параметрами (техническими характеристиками) испытательных камер являются следующие:

1. Рабочий объем камеры, под которым понимают внутренний объем камеры, имеющей форму правильного геометрического тела (например, куба, параллелепипеда или цилиндра).

2. Полезный объем камеры —по форме соответствует рабочему объему и является его частью. В пределах полезного объема при установившемся режиме обеспечиваются значения и отклонения точностных характеристик, установленных в НТД на камеры.

3. Диапазон значений воспроизводимого параметра внешнего воздейст­вующего фактора, оцениваемый средними арифметическими максимальным () и минимальным ()значениями, определенными по показаниям измерительных приборов камеры:

где —показание измерительного прибора камеры при i -м измерении.

4. Точность воспроизведения значения параметра внешнего воздействующего фактора, характеризующаяся погрешностями, определяемыми схемой и конструкцией камеры, а также входящими в нее измерительными приборами.

4.1. Погрешность, определяемая схемой, конструкцией и измерительными приборами камеры, в частности, зависит от качества работы задающего и управляющего устройства. Она оценивается разностью между значением параметра, установленного на задающем устройстве камеры, и значением в контрольной точке:

где х _з.у— значение параметра, установленное на задающем устройстве камеры; _{j к.т} — среднее арифметическое значение параметра в контрольной точке, полученное с помощью специального средства измерений.

4.2. Погрешность измерительного прибора камеры

где — допускаемая абсолютная погрешность измерительного прибора камеры, установленная в НТД; ^пр — среднее арифметическое значение показа­ний измерительного прибора камеры.

5. Время τ достижения предельного значения воспроизводимого параметра, исчисляемое с момента подачи команды на изменение значения параметра от базового значения до момента достижения предельного значения, установленного на данную камеру в НТД. Базовым называется воспроизводимое значение параметра, установленное в НТД. Время достижения предельного значения воспроизводимого параметра в общем случае зависит от объема камеры, принципа получения заданного воздействия и системы обмена воздуха. В камерах с принудительной циркуляцией воздуха в полезном объеме время достижения значений ряда параметров испытательного режима существенно зависит от скорости циркуляции воздуха.

Скорость циркуляции воздуха в точке полезного объема камеры определяется как среднее арифметическое значение результатов измерений в точке:

где j — номер точки объема камеры, в которой проводились измерения (j=1, …,k); п — число точек; i — номер измерения (i= 1,...,k); k— число измерений; v_ij — скорость циркуляции воздуха, определяемая в точке при i - м измерении.

Диапазон рекомендуемых скоростей 0,05...10 м·с^-1.Предпочтительное значение скорости в незаполненном рабочем объеме должно составлять 2м с^-1. Диапазон скоростей циркуляции воздуха в полезном объеме камеры определяется от v _min = min( _j) до v _max=max().

Все камеры должны иметь характеристики, соответствующие требованиям НТД, воспроизводимые с необходимой точностью. Очевидно, что значения параметров, характеризующих испытательные режимы камеры, зависят от устройства, воспроизводящего определенное воздействие внешнего фактора, от системы циркуляции воздуха в объеме камеры, а также от измерительных приборов, входящих в конструкцию камеры.

Следует отметить, что воздействие большинства внешних факторов происходит при одновременном температурном воздействии, поэтому необходимо подробное рассмотрение параметров камер, обеспечивающих температурное воздействие.

Помимо приведенных выше параметров, а также параметров, характеризующих температурные воздействия, испытательные режимы различных по назначению камер оцениваются рядом специфических параметров, зависящих от воспроизводимого внешнего воздействующего фактора.

Кроме указанных параметров, камеры характеризуются напряжением и частотой питания, максимальной потребляемой мощностью, потребностью применения воды для охлаждения, ее давлением, температурой и потреблением, массой, габаритными размерами, системой аварийной защиты и т. д. Конструкции климатических испытательных камер должны надежно выдерживать все внешние и искусственные климатические воздействия (например, действие росы, инея, морского тумана и т. д.).

Поиск по сайту: