気候試験と環境試験の比較

気候試験と環境試験の比較

気候環境テスト -- 恒温恒湿試験室高温および低温試験室、冷熱衝撃試験室、湿熱交互試験室、急速温度変化試験室、線形温度変化試験室、ウォークイン恒温恒湿試験室など、すべて温度制御を伴います。

選択できる温度制御ポイントが複数あるため、気候室の温度制御方法にも、入口温度制御、製品温度制御、および「カスケード」温度制御の 3 つのソリューションがあります。最初の 2 つはシングル ポイント温度制御であり、3 つ目は 2 つのパラメータ温度制御です。

単一点温度制御方式は非常に成熟しており、広く使用されています。

初期の制御方法のほとんどは「ピンポン」スイッチ制御であり、一般的に寒いときは加熱し、暑いときは冷却すると言われています。この制御モードはフィードバック制御モードです。循環気流の温度が設定温度より高い場合、冷凍の電磁弁が開き、循環気流に冷たい量を送り、気流の温度を下げます。それ以外の場合は、加熱装置の回路スイッチがオンになり、循環気流を直接加熱します。気流の温度を上げます。この制御モードでは、テストチャンバーの冷凍装置と加熱コンポーネントが常にスタンバイ動作状態にある必要があり、多くのエネルギーを浪費するだけでなく、制御パラメータ（温度）が常に「振動」状態にあり、制御精度が高くありません。

現在、単点温度制御方式は、主に汎用比例微分積分（PID）制御方式に変更されており、制御パラメータの過去の変化（積分制御）と変化傾向（微分制御）に応じて制御温度補正を行うことができ、エネルギーを節約できるだけでなく、「振動」振幅が小さく、制御精度も高くなります。

デュアルパラメータ温度制御は、試験室の空気入口の温度値と製品付近の温度値を同時に収集することです。試験室の空気入口は、空気調節室の蒸発器とヒーターの設置位置に非常に近く、その大きさは空気調節結果を直接反映します。この温度値をフィードバック制御パラメータとして使用すると、循環空気の状態パラメータを迅速に調節できるという利点があります。

製品付近の温度値は、製品が受ける実際の温度環境条件を示しており、これは環境試験仕様の要件です。この温度値をフィードバック制御のパラメータとして使用すると、温度環境試験の有効性と信頼性を確保できるため、このアプローチでは、両方の利点と実際の試験の要件を考慮しています。デュアルパラメータ温度制御戦略は、2つのグループの温度データを独立して「時分割制御」するか、重み付けされた2つの温度値を、一定の重み係数に従ってフィードバック制御信号として1つの温度値に結合することができます。重み係数の値は、試験チャンバーのサイズ、循環空気流の風速、温度変化率の大きさ、製品作業の熱出力などのパラメータに関連しています。

熱伝達は複雑な動的物理プロセスであり、試験室周辺の大気環境条件、試験サンプル自体の動作状態、構造の複雑さに大きく影響されるため、試験室の温度と湿度の制御に完璧な数学モデルを確立することは困難です。制御の安定性と精度を向上させるために、一部の温度試験室の制御にファジー論理制御理論と方法が導入されています。制御プロセスでは、人間の思考モードをシミュレートし、予測制御を採用して温度と湿度の空間フィールドをより迅速に制御します。

温度と比較すると、湿度の測定と制御ポイントの選択は比較的簡単です。高低温サイクル試験室へのよく調整された湿った空気の循環流中、湿った空気と試験片および試験室の4つの壁との間の水分子の交換は非常にわずかです。循環空気の温度が安定している限り、試験室への入室から試験室からの出室までの循環空気の流れは進行中です。湿った空気の水分含有量はほとんど変化しません。したがって、試験箱内の循環空気流れ場のどの点、たとえば入口、流れ場の中間流、または還気出口でも、検出された空気の相対湿度値は基本的に同じです。このため、湿球法と乾球法を使用して湿度を測定する多くの試験室では、湿球センサーと乾球センサーが試験室の還気出口に設置されています。さらに、テストボックスの構造設計と使用中のメンテナンスの利便性から、相対湿度の測定と制御に使用される湿球および乾球センサーは、取り付けが簡単なように還気入口に配置されており、湿球ガーゼの定期的な交換と抵抗PT100の温度感知ヘッドの清掃にも役立ち、GJB150.9A湿熱テスト6.1.3の要件に準拠しています。湿球センサーを通過する風速は4.6m/s未満であってはなりません。メンテナンスと使用を容易にするために、小型ファン付きの湿球センサーが還気出口に取り付けられています。