Technologie de contrôle de la température et de l'humidité de la chambre d'essai de température

Dans l'industrie moderne, le processus de transformation de nombreux produits doit être réalisé dans un environnement de température et d'humidité spécifique.

1 Introduction

Dans l'industrie moderne, le processus de transformation de nombreux produits doit être réalisé dans un environnement de température et d'humidité spécifique. Les tests de performance tels que la fiabilité, la résistance aux intempéries et la durée de vie de nombreux produits doivent également être effectués dans un environnement de température et d'humidité spécifique. Si l'on prend l'exemple des tests de référence des lampes LED, les tests liés à la température et à l'humidité comprennent le test de cycle de température rapide, le test de chaleur humide alternée et le test de garantie de fiabilité précoce, le test de sensibilité aux contraintes de limite, etc., dans lequel le test de cycle de température rapide exige que l'environnement effectue un cycle entre une température élevée + 85 ℃ et une température basse - 40 ℃ à un taux de changement de température de 10 ℃ / min : le test de chaleur humide alternée exige que le produit soit dans un état de fonctionnement normal, et l'alimentation de l'échantillon est allumée et éteinte au stade de température élevée et de forte humidité dans chaque cycle. Le temps de mise hors tension n'est pas inférieur à 3min et pas supérieur à 6min, la température limite supérieure est de 55 ℃, la température limite inférieure est de - 10 ℃ ;

Le test de garantie de fiabilité précoce exige que le produit fonctionne de manière stable sous la contrainte électrique nominale dans un environnement de température 70 ℃ et d'humidité relative 85%, et contrôle l'état d'alimentation pour être allumé et éteint pendant 15 secondes ; Le test de sensibilité à la contrainte limite exige que la température ambiante commence à partir de 85 ℃ et maintienne l'étape de 1 heure dans l'étape de température de 15 ℃.

Afin de créer un environnement de température et d'humidité spécifique, de nombreux fabricants et institutions de recherche scientifique ont étudié la technologie des produits de la chambre d'essai à haute et basse température, de la chambre d'essai à température et humidité constantes, etc. Bien qu'il existe des chambres d'essai à haute et basse température, des chambres d'essai à température et humidité constantes et d'autres produits avec une technologie relativement mature sur le marché, leur précision de température et d'humidité n'a pas encore atteint des résultats satisfaisants. Par conséquent, cet article se concentre sur le contrôle de la température et de l'humidité des chambres d'essai à haute et à basse température et des produits connexes, afin d'éclairer la recherche et le développement des produits des fabricants concernés et des institutions de recherche scientifique dans les domaines connexes.

2 Technologie de contrôle

2.1 Relation entre la température et l'humidité

Dans une chambre d'essai fermée, la température et l'humidité ne sont pas deux grandeurs de contrôle indépendantes. Elles s'influencent mutuellement, c'est le couplage dans le contrôle. Les changements de température peuvent entraîner des changements d'humidité. En général, l'augmentation de la température entraîne l'évaporation de la vapeur condensée et améliore l'humidité de la chambre d'essai, tandis que la réduction de la température entraîne la condensation d'une partie de la vapeur en gouttelettes d'eau et réduit l'humidité. De même, le changement d'humidité affecte également la température. En augmentant l'humidité, l'injection de vapeur froide réduira la température de la chambre d'essai, et la chaleur libérée par la condensation de la vapeur d'eau dans le processus de réduction de l'humidité augmentera la température. Par conséquent, dans le processus de contrôle, nous devons tenir compte du couplage, et dans le contrôle séparé, nous devons réaliser le découplage.

2.2 Mode de contrôle de la température et de l'humidité

Le mode de contrôle de la température et de l'humidité de la chambre d'essai traditionnelle est le mode de régulation de la température et de l'humidité par PID à saturation anti-intégrale et bthc. La méthode de contrôle PID à saturation anti-intégrale utilise principalement la méthode de séparation intégrale et la méthode de séparation PID, c'est-à-dire que lors du suivi de la quantité contrôlée, l'effet intégral est annulé, et le terme proportionnel peut suivre rapidement le changement de déviation. Lorsque la quantité contrôlée est proche de la valeur donnée, la fonction intégrale est ajoutée, de sorte que le temps de stabilité peut être raccourci, l'erreur statique peut être éliminée et l'effet de la correction intégrale peut être obtenu. Cette méthode donne toute sa place à la fonction de régulation de chaque partie du régulateur PID et peut améliorer les caractéristiques dynamiques du système. D'après son principe, on constate que la commutation du régulateur augmente la difficulté de mise en œuvre, et le problème de couplage de la température et de l'humidité n'est pas pris en compte. Bien que l'effet de contrôle soit amélioré par rapport au contrôle PID traditionnel, il ne peut pas répondre aux exigences de contrôle de haute performance.

3 Technologie de contrôle en double boucle fermée de la température et de l'humidité

Le système de régulation de vitesse DC à double boucle fermée est une méthode classique de régulation de vitesse DC. Il présente les avantages d'une large plage de régulation de la vitesse, d'une bonne stabilité, d'une grande précision de la stabilité de la vitesse, d'une réponse rapide et d'une forte capacité anti-interférence. Son principe de base consiste à ajouter une boucle de courant dans la boucle de vitesse pour réaliser une rétroaction négative de la vitesse et une rétroaction négative du courant. La contre-réaction en courant permet de démarrer avec un courant maximal et d'accélérer la vitesse de réponse, tandis que la contre-réaction en vitesse permet d'éviter les erreurs en régime permanent.

Dans le contrôle de la température et de l'humidité de la chambre d'essai, l'effet de contrôle requis est qu'après avoir réglé la température et l'humidité, le système peut atteindre rapidement et précisément la valeur de consigne. Par conséquent, le système à double boucle fermée peut être utilisé pour contrôler les deux quantités de contrôle de la température et de l'humidité respectivement. En ce qui concerne le problème de couplage de la température et de l'humidité mentionné ci-dessus, les chercheurs ont souligné que, comparé à l'impact du changement de température sur l'humidité, l'impact du changement d'humidité sur la température est beaucoup plus faible et peut être ignoré. En d'autres termes, nous contrôlons d'abord la température, puis l'humidité une fois que la température a atteint la valeur de consigne, de sorte que les deux éléments atteignent la valeur de consigne. Cette méthode est utilisée pour atteindre l'objectif de découplage. Si l'on adopte un double contrôle en boucle fermée pour la température et l'humidité, on peut obtenir une vitesse de réponse dynamique et une précision en régime permanent satisfaisantes. La régulation de la vitesse et la régulation du courant sont toutes deux des régulateurs PI avec une limite d'amplitude. Les actionneurs sont un réchauffeur électrique en alliage et un compresseur entièrement fermé selon les besoins actuels de chauffage et de refroidissement après une température donnée.

4 Conclusion

La chambre d'essai à haute et basse température est largement utilisée dans les domaines des essais et des expériences scientifiques. Sur la base de la rapidité et de l'erreur en régime permanent du mode de contrôle du système de régulation de vitesse à courant continu, cet article propose d'utiliser le mode à double boucle fermée pour contrôler la température et l'humidité, de manière à obtenir l'effet de contrôle rapide et précis requis dans l'application, et analyse ensuite sa faisabilité et sa supériorité. Le système de régulation de vitesse en courant continu à double boucle fermée dispose d'une base théorique et d'une application très mûres, ce qui montre la supériorité, la stabilité et la fiabilité du système à double boucle fermée. L'utilisation du système à double boucle fermée pour contrôler la température et l'humidité de la chambre d'essai est une nouvelle idée, qui devrait éclairer la recherche des unités concernées. Cet article n'effectue pas le calcul des paramètres et la vérification des expériences de simulation pour un certain type de chambre d'essai, ce qui sera étudié plus en détail dans le prochain travail.