当前位置:首页 > 热老化试验箱校准装置研究及实现-上海一恒科学仪器有限公司

热老化试验箱校准装置研究及实现-上海一恒科学仪器有限公司

[导读]文中从上海一恒科学仪器有限公司空气热老化试验箱的工作原理出发,旨在研制一套空气热老化试验箱自动校准装置,通过对电路的硬件设计以及上位机的软件设计,实现对热老化试验箱的温度、换气量等参数自动采集功能

文中从空气热老化试验箱的工作原理出发,旨在研制一套空气热老化试验箱自动校准装置,通过对电路的硬件设计以及上位机的软件设计,实现对热老化试验箱的温度、换气量等参数自动采集功能,并通过与上位机软件通讯实现热老化试验箱校准参数实时显示,上位机软件能够自动进行实验数据分析处理,最后生成校准原始记录,完成对热老化试验箱的自动校准工作。

空气热老化试验箱是一种能够保持箱内提供给定温度和风速的试验设备,用于检测试品在高温空气环境下的老化速度,对试品进行寿命评估。[1]在电缆光缆行业中,可以对电气绝缘材料的耐热性进行试验,考核和判断其在高温环境条件下贮存和使用的适应性。在橡胶、塑料制品行业中,用于测试橡胶、塑料制品的相对耐热性能,使其在规定条件下老化一段时间后与原始性能作比较。同时还被广泛用于大专院校、科研单位中,进行电子产品、电器元件、金属精密元件等对温度要求较高的电子器件的老化试验。[2]

现国内对热老化试验箱的校准检测主要依据为空气热老化试验箱相关的行业标准和相关地方校准规范,主要以温度巡检设备为标准器,只能单独完成温度参数的检测,还需配套其他标准器,此做法会将温度参数和换气量参数的检测分离,耗费人力及时间,因此需要一套专门针对换气式热老化箱的具有统一标准的校准方法及自动校准装置。

2 校准参数的确定

依据JJF(浙)1162-2019《空气热老化试验设备校准规范》和JJF(晋)24-2018《空气热老化试验箱检测规范》可知,空气热老化试验箱的温度参数和换气量参数是其主要的计量性能[3]。箱内保持给定温度,当温度高时,老化速度快,试验时间可缩短。但温度过高,则可能引起试样严重变形,导致反应过程与实际不符。同时还要保持箱内温度波动要尽可能小,温度分布须均匀,使每个试样的受热机会趋于一致。箱内保持给定风速,风速大,热交换率高,老化速率快。若换气量过大,耗电量大、温度分布亦不易均匀。若换气量过小则氧化反应不充分,影响老化速度。因此,校准热老化箱工作中精准检测箱内温度和换气量参数十分必要。

3 校准装置硬件设计

根据上述校准热老化箱的参数需求,装置的总体设计如图1所示。硬件部分包括高精度温度采集单元和电能单元。电能单元通过串口数据线与主机中的温度单元数据采集串口连接,通过主机与电脑实时通讯将数据传输到上位机软件中,进行数据处理。

3.1温度单元

高精度温度采集单元,共有8个温度采集通道,通过温度传感器铂电阻Pt100感应温度源形成电阻信号,经过电阻电压转换电路后采集到电压信号,再经过模数转换电路后得到数字信号,最后经过单片机的数据分析和数据处理最终得到温度信号,流程图如图2所示。



相关文章