Випадок застосування: ChipDAQ 1PC, застосований до термостійкості обладнання для тестування потоку з нагріванням кварцовою лампою

1. Огляд проекту

У цьому випробувальному пристрої використовуються короткохвильові кварцові інфрачервоні лампи як джерела випромінюваного тепла для перевірки стійкості композиційних і полімерних матеріалів до перехідного теплового потоку. Процес вимагає, щоб щільність теплового потоку досягла 400 кВт/㎡ або навіть 500 кВт/㎡ протягом 5 секунд із постійною швидкістю нагрівання та нульовим перевищенням потужності теплового потоку, щоб точно виміряти термічну деформацію та поріг теплового руйнування матеріалів.

Звичайні регулятори температури страждають від затримок вибірки та повільної реакції ПІД, що призводить до значного перевищення миттєвого теплового потоку випромінювання від кварцових ламп, різких коливань кривих теплового потоку, поганої повторюваності експериментальних даних і невідповідності стандартам тестування.

2. Проблеми контролю

Кварцові лампи мають над-низьку теплову інерцію та генерують інтенсивний потік променистого тепла відразу після-ввімкнення. Звичайні контролери мають повільну реакцію регулювання, що призводить до значного перевищення теплового потоку.

Фіксований нахил теплового потоку є обов’язковим, тоді як традиційний фіксований{0}}параметр PID не може динамічно адаптуватися до тимчасових умов роботи з високим тепловим потоком.

Невелике перевищення теплового потоку призведе до передчасного термічного пошкодження тестових матеріалів і спотворить результати випробувань на термостійкість.

3. Рішення для вимірювання та контролю

Одноканальний високошвидкісний контролер процесу ChipDAQ 1PC-вибрано як основний блок керування:

Незалежне одноканальне-обчислення та 10-мс висока{2}}швидкісна вибірка фіксують миттєві показання з датчиків теплового потоку в режимі реального часу без затримки опитування.

Вбудований-алгоритм PID із похідним випередженням та інтегральним розділенням проти-закручування разом із функцією обмеження нахилу нагріву точно стабілізує швидкість зростання теплового потоку.

У поєднанні з регуляторами потужності SCR серії JD, які пропонують високу{0}}точність 0,0%~99,9% швидку реакцію, система регулює потужність кварцової лампи протягом мілісекунд, щоб динамічно балансувати потоки випромінювання тепла.

Системний сигнальний ланцюг: Датчик теплового потоку → ChipDAQ 1PC → Регулятор потужності SCR серії JD → Кварцова інфрачервона нагрівальна лампа

4. Фактична продуктивність програми

Повністю досягнуто показників процесу: щільність теплового потоку рівномірно зростає до 400 кВт/м² протягом 5 секунд із плавною лінійною кривою зростання, швидким входом у стабільний-стан і нульовими коливаннями під час стабільної роботи.

Чудова повторюваність випробувань: криві теплового потоку повторних випробувань тісно перекриваються, забезпечуючи точні та простежувані дані випробувань.

Стабільна робота проти-перешкод; автоматичне-налаштування-одним клацанням миші спрощує введення в експлуатацію, підходить для короткочасних випробувань на термічний удар різних матеріалів.

5. Підсумок рішення

Для обладнання для випробування термостійкості матеріалу, що використовує швидке радіаційне нагрівання кварцовими лампами, ChipDAQ 1PC відповідає суворим вимогам щодо досягнення щільності теплового потоку 400 кВт/㎡ за 5 секунд завдяки високій-швидкісній реакції замкнутого{4}}циклу та інтелектуальному алгоритму ПІД-нульового перерегулювання. Це усуває проблеми перевищення теплового потоку та хаотичних кривих, поширених у звичайних контролерах, забезпечуючи надійне-канальне рішення для вимірювання та керування обладнанням для тестування теплових характеристик матеріалів.

Крім того, він забезпечує чудову продуктивність під час повільних-тестів із нахилом із майже ідеально підігнаними кривими