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LAUDA 耐受性测试平台动态温度控制系统

2017-04-18

LAUDA耐受性测试平台动态温度控制系统 - Dynamic temperature control of an endurance test bench

 

LAUDA公司推出了更新设计的Kryoheater Selecta系列温度控制产品,大大改善了操作的效率和工艺过程的安全性。

在发动机部件的研发中,通常会使用包括力学,动态和磨损测试等对其寿命和功能进行测试。长期的强度特性可以通过温度测试来进行。图片 1描述了一个在环境舱进行的对发动机部件的测试。由于保密的原因,我们只显示了简单的原理。 


图片 1 集成了LAUDA Kryoheater Selecta KHS 3560 W温度控制系统的发动机测试平台系统

测试的物件连接到一个测试平台适配?上。这个和内燃机的几何尺寸和各类供给连接相匹配。部件实际上是通过水乙二醇来冷却的。测试部件需要经历一个特定的温度变化曲线,并且记录温度的变化。温度变化的范围通常从150度。 

图片 2:耐受性测试的温度时间曲线

图片 2 显示了温度的变化曲线,通常被用在汽车行业。测试循环显示的时间为400分钟,但是进行耐受性测试时,通常会无限循环进行。

负载的循环描述了在“西伯利亚条件”下启动的情况,达到运行温度后zui终在发动机关闭后冷却的阶段。这些负载在图中为那些窄且陡的温度梯度变化曲线,在这期间温度必须在一个长期的时间内保持稳定。如计划运行如此可靠的温度变化曲线,需要可以控制如此高动态温度控制的强力的温度控制设备。


以下为所需要的连续的周期参数变化:
- Temperatures from -40-150°C in the medium of water/glycol 导热液体的温度从-40到150度
- Use of steep temperature gradients (160Kh = ΔT/h) 非常陡的温度梯度变化
- Limitation of the outlet temperature 出口温度限制
- Visualization, archiving in databases, and evaluation reporting 可视化、数据存储和汇报分析
- Flexible connection of the temperature control devices to various test benches 温控设备可以灵活地与其它的测试平台进行连接

工艺过程恒温?Kryoheater Selecta产品线成为zui理想的满足这样温度控制要求的产品。为了满足所需的技术参数,可以选用冷却功率35kW的KHS3560W。该款设备提供的温度范围从-60到200度。配置有强劲的磁力耦合泵,可以在稳定的压力输出下提供很高的流量。很快可以达到所需要的压力,并且超预设的压力数值时得到恒定的控制。泵可以无级调速从而确保zui优的和负载进行的热交换(水乙二醇合液的流量大致在30升/分钟)。集成的变频?保证了高精度、满足应用要求的速度控制(从40到00%)。 另外,磁力耦合保证没有泄漏,尤其是在连续运行条件下。膨胀腔体可以加氮气。这样避免导热液体和外界的空气接触的机会,保证无水汽凝结。带有氮气保护后,导热液体的温度范围也会被拓宽,因为其沸点被提升了。另外,导热液体和环境中的氧气接触产生的氧化也被避免了,因此延长了导热液体的使用寿命。

准确的温度控制对于测试结果的重复性和精度尤为重要。Kryoheater使用了工业级的控制柜和集成的PLC控制。电气控制部分基本上不需要人为的介入即可完成所有的控制。正因为如此高的自动化,耐受测试所需要的人力很少。工业过程恒温?可以在环境温度从5到40度间可靠地工作 - 在炎热的夏季,可以使用zui高温度到30度的冷却水来工作。 

IP54的安全防护设计满足了设备的zui高的安全性要求,意味着设备可以使用到非常苛刻的生产环境中。各个部件可以很容易地触及,方便维护。 Kryoheater Selecta也提供了很高的操作安全性。新添加的安全措施保证了连续无人看管的运行。所有相关的运行状态数据被连续地监控并且在触摸屏幕上可视化。7“的彩色大屏幕提供了清晰全面的重要数据信息,含有重要的信息如数据、图线和注释。触控界面优化了设备的可用性。多层级用户可以通过密码保护实现。管理员可以提前设置每天的。被指定的操作人员具有有限的权限,只可以接受设定。这避免了对于参数的意外修改和误操作。运行被连续地监控着。警告和故障会被清晰地显示并且必要时系统会自动关闭。故障可以被追踪,因此测试无需从新开始做。 这时,已有的记录会被调用。系统具有多种数据和通信通道,可以根据具体的应用来进行调节。温度控制单元也可以通过网络被远程控制或将其包含在一个控制系统中。


Kryoheater Selecta配有标准的USB端口、一个LEMO口来连接外部温度传感?并且还有其它可选的接口(模拟量、RS232/485、Pro?bus、PROFINET和EtherCAT)这个特点的好处就是用户在通过网络的操作界面有与设备本体控制?一样的功能。通过拨号?进行的远程维护也得到实现,这样可以通过LAN连接或UMTS连接的VPN由LAUDA专业的队伍进行快速和安全的诊断。