Принцип выравнивания температуры внутри испытательной камеры с помощью воздушного клапана

Его основной принцип – замкнутая система с отрицательной обратной связью «нагрев – измерение – управление». Проще говоря, она заключается в точном регулировании мощности нагревательных элементов внутри бокса для компенсации рассеивания тепла, вызванного внешней средой, тем самым поддерживая постоянную температуру испытания, превышающую температуру окружающей среды. Процесс стабилизации температуры воздушным клапаном представляет собой динамический и непрерывно регулируемый замкнутый контур:

Сначала задайте заданную температуру. Датчик температуры измеряет фактическую температуру внутри контейнера в режиме реального времени и передаёт сигнал на ПИД-регулятор.

Когда ПИД-регулятор вычисляет значение ошибки, он рассчитывает мощность нагрева, которую необходимо скорректировать, на основе значения ошибки с помощью ПИД-алгоритма. Алгоритм учитывает три фактора:

P (пропорция): Какова величина текущей погрешности? Чем больше погрешность, тем больше диапазон регулировки мощности нагрева.

I (интеграл): накопление ошибок за определённый период времени. Используется для устранения статических ошибок (например, если всегда присутствует небольшое отклонение, интегральный член постепенно увеличивает мощность до полного его устранения).

D (дифференциал): скорость изменения текущей погрешности. Если температура быстро приближается к заданному значению, мощность нагрева будет заранее снижена, чтобы предотвратить «перерегулирование».

3. ПИД-регулятор посылает рассчитанный сигнал на регулятор мощности нагревательного элемента (например, твердотельное реле SSR), который точно регулирует напряжение или ток, подаваемый на нагревательный провод, тем самым управляя его тепловыделением.

4. Вентилятор непрерывно работает, обеспечивая быстрое и равномерное распределение тепла, генерируемого системой отопления. Кроме того, он оперативно передаёт изменения сигнала датчика температуры на контроллер, что обеспечивает более оперативную реакцию системы.

Балансир воздушного клапана измеряет объём воздуха, при этом плотность воздуха меняется в зависимости от температуры. При одном и том же значении перепада давления массовый или объёмный расход воздуха, соответствующий разной плотности, различается. Поэтому температура должна быть стабилизирована на известном фиксированном значении, чтобы микропроцессор прибора мог точно рассчитать объём воздуха при стандартных условиях на основе измеренного значения перепада давления по заданной формуле. Нестабильная температура может привести к ненадёжным результатам измерений.