高低溫濕熱試驗箱水路問題分析及改造方法研究

張建文，王延停，劉國林（中國洛陽電子裝備試驗中心，洛陽 471003）

高低溫濕熱試驗箱水路問題分析及改造方法研究

張建文，王延停，劉國林
（中國洛陽電子裝備試驗中心，洛陽 471003）

通過濕熱試驗過程中高低溫濕熱試驗箱水路系統發生的故障現象，在深入分析了試驗箱水路系統設計圖的基礎上，為有效提高裝備試驗工作的穩定性，提出了水路循環系統以及其電路控制部分的改造方法，對于優化試驗箱水路系統設計有十分重要的指導意義。

高低溫；濕熱試驗；水路系統；電路控制

引言

環境試驗設備質量的好壞，系統工作穩定性的高低，除了跟系統器件質量有關，同時也和整個系統的設計組成有關。本文根據高低溫濕熱試驗箱水路系統現存工作不穩定、易發生故障的問題，在深入分析了高低溫濕熱試驗箱水路系統設計圖的基礎上，并結合實際情況提出了水路循環系統以及其電路控制部分的改造方法，對于改進裝備提高裝備在試驗任務中的可靠性有一定作用。

1　高低溫濕熱試驗箱簡介

SDJ-710FA高低溫濕熱試驗箱主要用于檢測小型試驗設備在溫度、濕度等環境條件下的適應性。溫度范圍為-70～+150 ℃，濕度范圍為30 %～98 %，溫度偏差±2 ℃，濕度偏差+2/-3 %R.H，工作空間為1 m3。

1.1系統組成

高低溫濕熱試驗箱主要由以下六部分組成：工作室保溫箱體、空氣循環系統、制冷加熱系統、加濕除濕系統、安全保護系統及儀表控制系統。其組成框架圖如圖1所示。

1.2工作原理

圖1　組成框架圖

主要使用電工學原理，為保證制冷系統和加熱系統協調正常運行，而由各種電器、線路互連所構成的電氣整體。

高低溫濕熱試驗箱的基本工作原理圖如圖2所示。

2　高低溫濕熱試驗箱水路現存問題分析及改造方法

2.1水路現存問題分析

高低溫濕熱試驗箱在保障密集濕熱試驗任務時，系統穩定性差，故障率高，在半年時間內水路系統發生了3次故障，2次因水泵故障，1次因水泵皮囊漏水故障，3次均導致了試驗任務中斷，嚴重影響了試驗任務的進程。

圖2　高低溫濕熱試驗箱工作原理圖

圖3　高低溫濕熱試驗箱現水路設計圖

高低溫濕熱試驗箱現水路設計圖如圖3所示：M8計量泵通入220 V電源后，WV2電磁閥打開，將蓄水池中的水加入到箱內水盤，當低位水杯中的水達到FQ1浮球時，WV2電磁閥關閉，同時WV1電磁閥打開，這時計量泵持續的將水泵到高位水杯，高位水杯再不斷的流向低位水杯，當濕熱試驗結束，WV3、WV4電磁閥打開，放掉水杯和水盤內剩余的水。在這個水路循環系統中，只要設備在做濕熱試驗，計量泵M8就需要一直不停的工作，有時濕熱試驗連續要做很多天，在任務量比較大時，這就給水泵造成長期滿負荷工作，并且水泵皮囊長期擠壓也容易造成漏水，這就致使整個濕熱水路循環系統容易發生故障，經分析該水路系統在設計時理論上沒問題，但在實際使用過程中，實用性和穩定性不足就暴露出來了。

2.2水路改造方法

針對目前存在的問題，可以通過水路系統局部改造來解決，考慮增加一個高位水箱，同時更換220 V供電的計量泵M8為12 V供電的自吸泵M9，M8使用壽命1年多，且皮囊容易漏水，M9使用壽命4年多，內部是采用活塞式的，相比之下M9要穩定的多。水路系統首先利用自吸泵先把水吸到高位水箱，由高位水箱再向高位水杯供水，高位水杯向低位水杯供水。這樣通過浮球上的傳感器、電路中的中間繼電器控制自吸泵的自動開關，可以使自吸泵的工作時間減半，使整個水路循環系統更加合理，能有效增強水路系統工作穩定性。改造后，水泵不會長期滿負荷工作，發生故障率大大降低，提高了試驗任務的穩定性和連續性。高低溫濕熱箱水路改造后設計圖如圖4所示。

2.3電路控制分析

高低溫濕熱試驗箱水路系統現電路控制圖如圖5所示。

KA10中間繼電器開腳控制做濕熱試驗，閉腳表示濕熱試驗結束，WV3、WV4電磁閥打開，放掉水杯和水盤內的水。從圖中可以看出M8計量泵KA10中間繼電器開腳串聯，所以只要做濕熱試驗，M8就一直得工作。

2.4電路控制改造方法

改造后電路控制圖如圖6所示。

圖4　高低溫濕熱試驗箱改造后水路設計圖

FQ4下浮球和KA19中間繼電器開腳并聯再和上浮球FQ3、KA19中間繼電器線圈串聯來控制上位水箱加水，當加電后FQ3、FQ4和KA19中間繼電器開腳都是通路，水箱一直加水，當水位到下浮球FQ4時，FQ4浮球傳感器斷開，但FQ3、KA19中間繼電器開腳這一路還是通的，當水位到FQ3時，FQ3浮球傳感器斷開，這時整個鏈路就斷開了，上位水箱也停止了加水，KA19中間繼電器的開腳因掉電也不通了，這時M9自吸泵也暫停工作了。當水位降到FQ4以下時，此時FQ3、FQ4均連通，KA19的線圈上電，KA19中間繼電器的開腳吸合，水泵向水箱繼續加水，觸發到FQ3上浮球時，暫停加水，水泵就是這樣往復間歇工作的。這樣以來整個水路循環系統的工作穩定性大大提高了，解決了在實際工作中做濕熱試驗時，設備故障率高，影響試驗任務進程的問題。12 V電源和M9自吸泵連接圖如圖7。

圖5　高低溫濕熱試驗箱水路系統現電路控制圖

圖6　改造后電路控制圖

圖7　自吸泵M9電路連接圖

從圖7中可以看出中間繼電器KA17開腳和KA19開腳并聯之后和M9串聯，當通電后KA17開腳和KA19開腳都是通路，當低位水杯中的水達到FQ1浮球時，FQ1斷開，KA17線圈掉電，KA17開腳斷開，從而控制WV2電磁閥關閉，KA19開腳是由FQ3、FQ4浮球傳感器的通斷控制的，從而利用FQ3、FQ4浮球傳感器通斷控制KA19中間繼電器開腳，再通過KA19中間繼電器開腳的通斷來控制M9自吸泵的開停。

3　結束語

本文根據高低溫濕熱試驗箱在試驗任務過程中存在的水路循環系統不穩定，易發生故障的特點，認真分析了試驗箱的水路循環系統以及其電路控制部分，從中找出了發生問題的原因，并結合實際情況提出了水路循環系統以及其電路控制部分的改造方法，使高低溫濕熱試驗箱在保障試驗任務中更加穩定、可靠。

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Problem Analysis and Reconstruction Method Research on the Waterways of High and Low Temperature-humidity Test Chamber

ZHANG Jian-wen， WANG Yan-ting， LIU Guo-lin
（Luoyang Electronic Equipment Test Center of China， Luoyang 471003）

According to the fault phenomenon of the water system of high and low temperature-humidity test chamber in the damp heat test， and based on the analysis on the design for the waterway system of test chamber， in order to effectively improve the stability of equipment testing， this paper puts forward the the transformation method fpr water circulation system and its circuit control. It has important guiding significance on the optimization of design for waterway system of test chamber.

high low temperature； humid heat test； waterway system； circuit control

TP202

B

1004-7204（2016）04-0050-04

張建文（1979-），男，黑龍江集賢縣人，工程師，主要從事環境試驗裝備保障和研究工作。