مقارنة بين الاختبار المناخي والاختبار البيئي

مقارنة الاختبار المناخي والاختبار البيئي

اختبار البيئة المناخية - غرفة اختبار درجة الحرارة والرطوبة الثابتة، غرفة اختبار درجة الحرارة العالية والمنخفضة، غرفة اختبار الصدمات الباردة والساخنة، غرفة اختبار التناوب الرطب والحراري، غرفة اختبار التغير السريع في درجة الحرارة، غرفة اختبار تغير درجة الحرارة الخطية، درجة حرارة ثابتة ثابتة وغرفة اختبار الرطوبة، وما إلى ذلك. وكلها تتضمن التحكم في درجة الحرارة.

نظرًا لوجود العديد من نقاط التحكم في درجة الحرارة للاختيار من بينها، فإن طريقة التحكم في درجة حرارة غرفة المناخ لديها أيضًا ثلاثة حلول: التحكم في درجة حرارة المدخل، والتحكم في درجة حرارة المنتج، والتحكم في درجة الحرارة "المتتالية". الأولان هما التحكم في درجة الحرارة بنقطة واحدة، والثالث هو التحكم في درجة الحرارة بمعلمتين.

لقد كانت طريقة التحكم في درجة الحرارة ذات النقطة الواحدة ناضجة جدًا ومستخدمة على نطاق واسع.

كانت معظم طرق التحكم المبكرة هي التحكم بمفتاح "بينج بونج"، والمعروف باسم التسخين عندما يكون الجو باردًا والتبريد عندما يكون الجو حارًا. وضع التحكم هذا هو وضع التحكم في ردود الفعل. عندما تكون درجة حرارة تدفق الهواء المتداول أعلى من درجة الحرارة المحددة، يتم فتح صمام التبريد الكهرومغناطيسي لتوصيل حجم بارد إلى تدفق الهواء المتداول وتقليل درجة حرارة تدفق الهواء. بخلاف ذلك، يتم تشغيل مفتاح الدائرة الكهربائية لجهاز التسخين لتسخين تدفق الهواء المتداول مباشرة. رفع درجة حرارة تيار الهواء. يتطلب وضع التحكم هذا أن يكون جهاز التبريد ومكونات التسخين في غرفة الاختبار دائمًا في حالة عمل احتياطية، الأمر الذي لا يهدر الكثير من الطاقة فحسب، بل يكون أيضًا المعلمة الخاضعة للتحكم (درجة الحرارة) دائمًا في حالة "التذبذب"، و دقة التحكم ليست عالية.

الآن يتم تغيير طريقة التحكم في درجة الحرارة أحادية النقطة في الغالب إلى طريقة التحكم المتكاملة التفاضلية النسبية العالمية (PID)، والتي يمكن أن تعطي تصحيح درجة الحرارة المتحكم فيه وفقًا للتغيير السابق للمعلمة الخاضعة للتحكم (التحكم المتكامل) واتجاه التغيير (التحكم التفاضلي ) ، والذي لا يوفر الطاقة فحسب، بل أيضًا أن سعة "التذبذب" صغيرة ودقة التحكم عالية.

التحكم في درجة الحرارة ثنائي المعلمة هو جمع قيمة درجة حرارة مدخل الهواء لغرفة الاختبار وقيمة درجة الحرارة بالقرب من المنتج في نفس الوقت. مدخل الهواء لغرفة الاختبار قريب جدًا من موضع تركيب المبخر والسخان في غرفة تعديل الهواء، ويعكس حجمه بشكل مباشر نتيجة تعديل الهواء. إن استخدام قيمة درجة الحرارة هذه كمعلمة للتحكم في التغذية المرتدة له ميزة التعديل السريع لمعلمات حالة الهواء المتداول.

تشير قيمة درجة الحرارة القريبة من المنتج إلى ظروف درجة الحرارة البيئية الحقيقية التي يعاني منها المنتج، وهو ما تتطلبه مواصفات الاختبار البيئي. إن استخدام قيمة درجة الحرارة هذه كمعلمة للتحكم في التغذية المرتدة يمكن أن يضمن فعالية ومصداقية اختبار درجة الحرارة البيئي، لذلك يأخذ هذا النهج في الاعتبار مزايا كليهما ومتطلبات الاختبار الفعلي. يمكن لاستراتيجية التحكم في درجة الحرارة ذات المعلمة المزدوجة أن تكون "التحكم في مشاركة الوقت" المستقل لمجموعتي بيانات درجة الحرارة، أو يمكن دمج قيمتي درجة الحرارة الموزونة في قيمة درجة حرارة واحدة كإشارة تحكم في التغذية المرتدة وفقًا لمعامل ترجيح معين، وترتبط قيمة معامل الوزن بحجم غرفة الاختبار، وسرعة الرياح لتدفق الهواء المتداول، وحجم معدل تغير درجة الحرارة، والإخراج الحراري لعمل المنتج والمعلمات الأخرى.

نظرًا لأن نقل الحرارة هو عملية فيزيائية ديناميكية معقدة، ويتأثر بشكل كبير بظروف البيئة الجوية المحيطة بغرفة الاختبار، وحالة عمل العينة المختبرة نفسها، وتعقيد البنية، فمن الصعب إنشاء نموذج رياضي مثالي لـ التحكم في درجة الحرارة والرطوبة في غرفة الاختبار. من أجل تحسين استقرار ودقة التحكم، تم إدخال نظرية وطريقة التحكم المنطقي المضبب في التحكم في بعض غرف اختبار درجة الحرارة. في عملية التحكم، تتم محاكاة طريقة تفكير الإنسان، ويتم اعتماد التحكم التنبئي للتحكم في درجة الحرارة والرطوبة في مجال الفضاء بسرعة أكبر.

بالمقارنة مع درجة الحرارة، فإن اختيار نقاط قياس الرطوبة والتحكم فيها بسيط نسبيًا. أثناء تدفق دوران الهواء الرطب المنظم جيدًا إلى غرفة اختبار دورة درجة الحرارة العالية والمنخفضة، يكون تبادل جزيئات الماء بين الهواء الرطب وقطعة الاختبار والجدران الأربعة لغرفة الاختبار صغيرًا جدًا. طالما أن درجة حرارة الهواء المتداول مستقرة، فإن تدفق الهواء المتداول من دخول غرفة الاختبار إلى الخروج من غرفة الاختبار قيد التنفيذ. يتغير محتوى الرطوبة في الهواء الرطب قليلاً جدًا. ولذلك، فإن قيمة الرطوبة النسبية للهواء المكتشف في أي نقطة من مجال تدفق الهواء المتداول في صندوق الاختبار، مثل المدخل أو التيار الأوسط لحقل التدفق أو مخرج الهواء العائد، هي نفسها بشكل أساسي. ولهذا السبب، في العديد من غرف الاختبار التي تستخدم طريقة اللمبة الرطبة والجافة لقياس الرطوبة، يتم تثبيت مستشعر اللمبة الرطبة والجافة عند مخرج الهواء الراجع لغرفة الاختبار. علاوة على ذلك، من خلال التصميم الهيكلي لصندوق الاختبار وسهولة الصيانة أثناء الاستخدام، يتم وضع مستشعر اللمبة الرطبة والجافة المستخدم لقياس الرطوبة النسبية والتحكم فيها عند مدخل الهواء الراجع لسهولة التركيب، ويساعد أيضًا على استبدال الرطب بانتظام لمبة الشاش وتنظيف رأس استشعار درجة الحرارة للمقاومة PT100، ووفقا لمتطلبات اختبار الحرارة الرطبة GJB150.9A 6.1.3. يجب ألا تقل سرعة الرياح التي تمر عبر مستشعر اللمبة الرطبة عن 4.6 م/ث. يتم تركيب مستشعر اللمبة الرطبة المزود بمروحة صغيرة عند مخرج الهواء الراجع لتسهيل الصيانة والاستخدام.