[发明专利]基于智能温控调节系统的大气湍流模拟装置

摘要

本发明是一种基于智能温控调节系统的气体大气湍流模拟装置，利用冷热气体对流产生湍流，真实地模拟出大气湍流一些特性，以达到定量地描述大气湍流中的部分参数；采用内嵌是湍流发生仓，多区域温度控制系统，抑制了弱湍流、不稳定湍流、未完全发展的湍流和边界湍流的出现；加入小型的制冷循环系统，使其在温差不变的情况下，减小加热板功率，利于缩短大幅度调整温度时的反应时间；独特的风散热系统，缩短大幅度调整温度时的反应时间。本发明装置控制调节大气相干长度为1~40cm，湍流外尺度可达20cm，湍流内尺度可达8cm，湍流强度的稳定性可达15%，温度调节范围在10—200℃，温度调节精度为                                                ，平均两组实验温度的自整定时间为5分钟。克服了传统PID控制受其控制参数整定的限制，对于具有非线性、大滞后的温度控制对象具有满意的控制效果。

主权项

一种基于智能温控调节系统的气体大气湍流模拟装置，其特征在于是由外部总控系统、池体、制冷循环系统、均匀加热系统、散热系统、温度采集系统、模糊PID温度控制系统组成；其中，池体由湍流发生仓、温度补偿附室、窗口透镜，底部支架构成，池体中湍流发生仓位于温度补偿附室内，窗口透镜分别放在湍流发生仓、温度补偿附室的两端中心位置，底部支架放在温度补偿附室下面；制冷循环系统由双循环式制冷管、制冷液流入口、制冷液流出口、空气压缩制冷装置构成，双循环式制冷管位于湍流发生仓的顶部，双循环式制冷管连接制冷液流入口和制冷液流出口，空气压缩制冷装置接制冷液流入口和制冷液流出口，空气压缩制冷装置工作产生的冷空气经制冷液流入口进入双循环式制冷管，经双循环式制冷管后由制冷液流出口流入空气压缩制冷装置，形成制冷效果；均匀加热系统由主加热板、附加热板和平衡温度加热板构成，附加热板、主加热板、平衡温度加热板并排相连接，位于湍流发生仓的底部；散热系统由加热板散热风扇、温度补偿附室散热风扇构成，加热板散热风扇位于均匀加热系统的下面，温度补偿附室散热风扇位于温度补偿附室外壁上；温度采集系统由湍流发生主仓室温、温度平衡附仓室温、冷端温度、主加热板温度、附加热板温度构成，分别位于在池体的湍流发生主仓室、温度平衡附仓室不同位置，池体顶部，池体底部主加热板和附加热板中；模糊PID温度控制系统位于外部总控系统内。