[发明专利]一种试件表面多点线性控温装置及控温方法

权利要求书

1.一种试件表面多点线性控温装置，其特征在于包括控温箱(20)和控制系统两大部分；其中，控温箱(20)内部通过不锈钢板分隔成试验空间(11)和空气处理单元(13)，空气处理单元(13)设置在控温箱(20)内部后方，试验空间(11)设置在控温箱(20)内部前方，通过箱体门在试验空间(11)内取放试件(10)；隔开试验空间(11)和空气处理单元(13)的不锈钢板上方开有一排网状的出风口(12)，下方开有一排网状的回风口(15)；试件(10)的体积不大于试验空间(11)体积的1/3，且试件(10)固定位置后顶部不高于出风口(12)的下沿，底部不低于回风口(15)的上沿；试件(10)的迎风面、背风面、左侧、右侧和顶部的中心点分别固定有5支试件表面温度传感器(1),用来监测试件(10)各个面的表面温度；空气处理单元(13)的出风口(12)位置布置出风口温度传感器(2)，用来监测试验空间(11)内的温度，空气处理单元(13)的中部内布置用于加热的箱体加热器(7)和用于降温的箱体制冷蒸发器(9)；箱体制冷蒸发器(9)连接外部的制冷剂管道，制冷剂管道上设置有制冷电磁阀(8)，以控制制冷剂的开关；空气处理单元(13)内部空间的顶部布置通风风扇扇叶(6)，通过设置在箱体顶部的通风电机(5)联动进行旋转，用来形成循环风道，将箱体加热器(7)及箱体制冷蒸发器(9)的热量和冷量带入试验箱的试验空间(11)，来完成试验箱的加热和制冷功能；控制系统包括试件表面温度传感器(1)、PLC控制器(3)和触摸屏(4)；PLC控制器(3)连接试件(10)上的5个试件表面温度传感器(1)，并将5个试件表面温度传感器(1)的读数的算术平均值显示在触摸屏(4)上；PLC控制器(3)还分别连接通风电机(5)、箱体加热器(7)和制冷电磁阀(8)。

2.如权利要求1所述的一种试件表面多点线性控温装置，其特征在于箱体加热器(7)为镍铬加热器。

3.如权利要求1所述的一种试件表面多点线性控温装置，其特征在于试件(10)的体积不大于试验空间(11)体积的1/3，且试件(10)固定位置后顶部不高于出风口(12)的下沿，底部不低于回风口(15)的上沿。

4.权利要求1所述的试件表面多点线性控温装置的控温方法具体包括以下步骤：

步骤1，先在触摸屏(4)设置出风口控温参数及试件表面控温参数；试件实时温度值则为试件表面温度传感器(1)的平均值；将“传感器报警差值”设置为T，即所选择的5支试件表面传感器(1)在控温过程中任意两支差值超过T时，系统会报警并提示“试件表面温差超限”；

步骤2，根据试件(18)的特性及用户要求，通过触摸屏(4)设置PLC控制器(3)的出风口控温参数的控温模式；

步骤2.1，若选择“上下限模式”则当出风口温度传感器(2)的温度值大于“温度设定上限”或小于“温度设定下限”时，箱体加热器(7)及制冷电磁阀(8)停止工作；当该温度值恢复到上下限之间时，箱体加热器(7)及制冷电磁阀(8)再按照正常PID输出百分比工作；

步骤2.2，若选择“允差带模式”，则当出风口温度传感器(2)的温度值减去试件表面温度传感器(1)的均值大于“允差带上偏差”或当试件表面温度传感器的均值减去出风口温度传感器(2)的温度值大于“允差带下偏差”时，箱体加热器(7)及制冷电磁阀(8)停止工作，当该温度值恢复到上下限的允差带之间时，箱体加热器(7)及制冷电磁阀(8)再按照正常PID输出百分比工作。

5.如权利要求4所述的一种试件表面多点线性控温装置的控温方法，其特征在于步骤1中，T为3℃。