散热器冷热冲击试验台技术方案.docx
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散热器冷热冲击试验台技术方案
散热器冷热循环试验台
技术方案
甲方：
乙方：
甲方向乙方购买能够满足甲方要求的散热器冷热循环试验台，现双方经过技术交流，达成以下协议:
1.1项目名称：
冷热循环试验台
1.2设备满足技术要求：
1.3重要参数要求：
1.恒温液槽（低温）：
0～60℃，±1.0℃；
2.恒温液槽（高温）：
60～150℃，±1.0℃；
3.温度显示精度：
0.1℃、控制精度：
±1℃
4.高温升温速率：
≥4.5℃/min、低温降温速率：
≥2℃/min；
5.温度输出范围：
0～150℃，±1.0℃；
6.温度转换时间：
≥20s（0℃～100℃，或100℃～0℃）；
7.冲击介质：
冷却液，乙二醇混合液；
10.测试工位：
1-2件；
11.测试压力：
0-400KPa，可设定并可调；
12.压力精度：
0.25%FS；
13.循环频率：
3～15次/小时
14.温度、流量、压力可同时控制、调节。
15.试验循环次数：
1-99999次（可以任意设定）；连续工作时间≥10000小时。
一.概述
1.设备简介
该设备适用于蒸发器/散热器等带压力和流量的温度交变疲劳试验，广泛应用于工厂、产品质量检验所、科研院校的生产检验、开发研究等领域。
试样破坏或机器出现故障自动识别并作相应处理，真正做到自动化控制、智能化无人值守。
对试件进行实际压力、温度测试；进行实时压力、温度、流量数据的控制和采集，并可绘制压力与时间，温度与时间对应关系，并可在计算机上以不同颜色曲线绘出时间与压力/温度的关系曲线（标准要求线及实时采集的曲线图，横坐标为时间值；纵坐标为压力值），数据和曲线都可保存到计算机内，方便数据整理和查询。
2.设备名称及型号
设备名称：
散热器冷热循环试验台
设备型号：
设备参考图片：
底部为轮式结构，便于移动，使用方便。
3.参考标准
一般符合客户定制标准，实验设备的供货和服务符合相应行业的规定，或符合同等的安全要求。
ISO（国际标准化组织）
IEC（国际电工学会）
GB（中华人民共和国国标）
客户标准：
客户定制；
适用范围：
压力容器及工况相近测试件；
4.工艺控制
二.范围
供方包含如下范围：
1.温度交变试验台的设计、制造、供货和调试；
2.试验台和电控柜间电气控制连线，设计为一体柜体；
3.试验台设计并预留所需介质的注入接口和电源线接口；
4.试验台具备完成温度交变试验，压力监控与泄露保护等
5.配有试件箱，废液回收装置，有观察孔。
需方包含内容如下：
1.提供稳定的三相五线制电源1路，电压范围：
交流三相380V/220V62KW
2.良好的接地系统，要求接地电阻<1ῼ
3.试验所需介质
三.设备性能参数
1.试件的适用介绍：
试件的毛容积：
0.01L—45L
试验时内液体量：
试验开始前自动排出试件内的空气，根据被测试件的不同，所需要排空时间也不一样，例如同时测试2路试件，总的内容积在45L左右，排空时间大概在1~5分钟左右；试验前一般反复进行几次排空，尽量减少试件内残存的空气，避免对压力、温度造成一定的影响。
2.设备的压力输出规范：
试验压力工作测量范围：
0~400kpa
连接管件采用不锈钢管件连接；
压力升压速率：
0~800kpa/S；
压力降压速率：
0~800kpa/S；
保压时间：
0至9999h可设定并可调节；
3.温度控制系统：
测量介质范围:
适用于水、乙二醇等介质要求；
测量范围：
10~50L/min
测量精度:
量程0.1％
灵敏度：
整体设备响应速率<50ms
流量传感器使用温度范围：
-40~200℃
长期稳定性（可靠性）小于0.25％FS
传感器导线长度:
5米
4.系统控制柜：
采用立式控制柜；
材质为普通碳钢；
外接电源连接至柜体内，不允许有裸露线；
总电源开关可在柜体外操作；
外出线均采用航空插头连接；
操作按钮位置适中，方便操作人员操作，
鼠标、键盘和计算机机箱需要上锁，避免非专业人员操作；
颜色待定（客户要求）；
配备有专门地线连接铜排；
5.电气控制系统
电气控制系统由强电控制系统和弱电控制系统组成。
1）强电控制系统
对供电进行变压，电机的启停与控制，加热器的PID控制，以及供电系统的过载，短路等安全保护。
2）弱电控制系统
该系统由PLC、控制器及温控器组成。
a）PLC用于整台设备的开关量控制与电脉冲模拟信号的输出。
b）控制器整定输出电流，起到PID调节功能。
c）温控器需要配合固态继电器使用；
3）操作界面简介：
1、具有菜单式提示方式的点动、自动的操作功能（各种波形实时显示）；
2、具有系统循环的动态显示功能和设定功能；理论波形与实际波形的对比。
3、具有压力波形的参数设定、编辑与显示功能；
4、具有试验过程中的故障信息提示功能；
5、工业用系列电脑；
6、系统能记录并统计试件试验次数。
6.控制及采样系统：
该试验系统能进行各种试验程序的自我设定及编制;并能立即出现标准温度循环试验图（理论波形），供操作人员进行参考；
压力传感器设定选项可以进行量程自我设定；压力量程的设定，如0~200kpa，0~400kpa，以保证在更换传感器时能配合使用；
温度传感器采用美国进口传感器，传感器测量精度0.05℃，响应灵敏度≤0.1S；
数据采集系统应能进行采集速率应达10000次/秒，采用研华工业采集板卡，最大采集速率100K/S,并能进行采集速率的设定，如0.1ms，10ms等；
采用美国NI公司数据采集软件对压力波形数据进行实时采集分析与存储，也可外接打印机，图形文件与文本文件均可打印。
试验界面应能输出标准压力及实际压力的曲线图，及设定的工作次数，以及当前的实际试验次数;试验次数到时，程序自动停止，并作对话框提示；
试验中途停止时，能分析并判定试验停止原因，以供试验工程师分析检查；
存储文件的方式为电子表格文件，可供用户采用其它工具分析处理；
以offie格式导出报表，并能自由编辑。
7.制冷、加热系统：
制冷压缩机采用进口优质压缩机，配备功率15HP*2，制冷效率78%，采用水冷冷却系统，最大限度降低压缩机的噪音，为客户提供一个良好的使用环境，正常使用时环境噪音分贝值为60~80之间，特别适合长时间进行温度疲劳测试试验的要求；
出口温度0℃~150℃计算机自动控制，并可按照计算机设定程序PID控制；
升温速率：
0~5℃/min（PID控制）；
降温速率：
0~2℃/min（PID控制）；
恒温保温时间：
0~9999h；（计算机设定）
恒温温度波动度：
±0.5℃；
8.高低温环境箱：
9.1试验箱主要技术参数
箱体内部尺寸
1500×1500×1000mm（W×D×H）
箱体工作室容积
2500L
9.2箱体结构
内箱材质
不锈钢板→SUS#304
外体材质
碳钢型材焊接，表面静电喷塑，防锈防腐，喷涂装饰处理
连接工装
1路自动排气
箱体颜色
客户定制
照明
高亮度冷光源照明灯位于观察窗上部
观察窗
三层镀膜加热防霜中空玻璃
窗口防结露
采用电伴热装置，防止水气凝结
支撑脚
专用调节螺栓支撑脚固定位置，可调整箱体水平
保温层
保温绝缘层耐燃防火隔热玻璃棉（保温层厚125mm）
箱内试品架
专用不锈钢工装两套
箱门
采用双层耐高低温硅橡胶密封条密封，双开门，门洞尺寸宽1800高1400mm，开门角度大于90度，带门限位，开门停机。
报警装置
环境箱超温报警、环境箱运行中开门报警及其他运行异常报警，报警类型为声光报警
环境试验箱
环境试验箱为整体设计，左侧上方为工作室，下方左侧为双极复叠制冷压缩机组，下方右侧空间安装气动增压压力部分装置
控制柜
控制柜在气候箱（工作室）右侧并同环境试验箱整体设计，控制柜上方有工业液晶显示器和工业计算机
9.试验保护功能：
一般对试件的失效问题有两种解决方案，一是通过外部机械测量，二是通过压力传感器经过软件判断，确定是否试验失效。
机械测量：
试件破裂或者泄露以后均会有流动性液体介质散发到箱体内部，试验人员可以观察到流动性介质，进行停机操作，这不可避免就增加了试验人员的工作量；所以需要在试验箱体内部安装检测装置，能够检测到试件已经破裂或者泄露；一般的检测装置是加个液位开关，当泄露的介质流动到液位检测装置以后，装置会发送一个报警信号给上位机或者PLC控制器，再通过上位机或者PLC控制器判断是否试验失效，流程图如图1
图1
软件检测：
软件检测方法是通过外部配备压力传感器，上位机通过采集压力弱电信号得到脉冲疲劳试验的实际压力值，进而实际压力值与给定压力值进行比较，通过设定实际压力值的偏差来判断被测试件是否泄露或者破坏，而进一步采取保护措施；工作流程如图2
图2
四、系统原理图
五、设备技术参数表（表一）
技术规格名称
指标要求
试验台基本参数
适用范围
壳管式换热器，微通道换热器等
试验场地条件
通风干燥、电源、水源、电压：
62KW,380V。
温度范围
0~150℃；
温度转换时间
线性转换，不存在转换盲区
控制方式
比例闭环PID控制。
试验项目
带压力/流量的温度交变疲劳试验。
工位数
1
被试管件规格
客户订制
失效保护功能
试件失效后，不会有连续的高压液体喷出，保证人身安全，同时具有试件破损后自动停机保护功能。
介质回收功能
拆卸被试管路后的泄漏介质自动回收。
机械部分
A、可以方便的设定及监控试验的各种关键参数，如试验压力，试验次数、温度、波形等。
B，设备与试验工件的连接方便，所有工位均用快换接头结构，以便与不同工件的方便连接。
电气控制系统
A.设备为一体化设计结构，布局合理，便于维修。
B.人机界面操作，通过PC机直接数字调节试验压力，波形等。
检测仪表系统
A.压力传感器为高精度传感器，精度不低于0.1%，采集液压试验压力，压力显示及调整可达1Kpa。
B.温度传感器为精度不低于0.25%，采集高温介质箱的温度，温度显示及调整可达0.1℃。
C.压力表采用全不锈钢防震进口压力表，精度不低于1.0级。
D.液位传感器：
0～800mm，FS±1%。
安全装置
A、采用管路连接，杜绝跑冒滴漏。
B、有网线加强的安全玻璃；紧急按钮；遇故障自动停机。
C、介质箱设计时加有液位报警器，液位到达下限时，整机不能启动。
D、具有油温超高、压力超高、泄露声光报警、紧急停机功能。
计算机辅助测试系统
A、采用PC机系统作数据采集、过程控制和数据处理。
B、界面动态显示试验数据，并绘制实时时间-压力波形图，波形曲线圆滑流畅。
C、脉冲压力、环境温度、试验次数、波形，脉冲波形均可通过人机界面设定。
D、计算机自动存储试验数据、试验波形等。
试验介质
水/乙二醇水溶液等介质。
其他要求
a）总装图、明细表、设备使用说明书等。
计算机控制原理图，电路图，管路图等
b）维修手册、电气图、控制程序文件及光盘、软盘并免费软件升级。
c）备用易损件及其清单。
d）所有外购组件、装置的操作说明书、维修说明书、合格证书。
e）系统选用的关键零件，放大器，压力传感器、压力表、流量计、温度传感器、电控系统，液压阀、溢流阀、控制器、过滤器等均选用质量可靠、稳定的优质配件。
六、软件程序界面（参考）
七、配置清单（表二）
序号
部件名称
规格型号、材料
产地
系统名称
1.
主机体机架
钢框架
自制
非标准部件
2.
制冷机组
15HP*2
进口
3.
泵架
300mm不锈钢
自制
4.
电磁阀
0.9MPa
日本
5.
溢流阀
0.9MPa
日本
6.
单向阀
2.1MPa
美国HIP
7.
冷却循环泵
60L/min
台湾元新
8.
加热循环泵
60L/min
台湾元新
9.
低压回液过滤装置
100L/min
中国/WYP
10.
低压堵塞发讯装置
220V铝合金
中国/WYP
11.
制冷箱
800L不锈钢
自制
12.
热箱
800L不锈钢
自制
13.
介质循环泵
100LPM
日本木川
14.
补液电机
0.37kw
西门子
15.
系统循环泵高低温型
280L/min
上海
16.
热循环电机
100L/min
德国
17.
冷循环电机
100L/min
德国
18.
温度控制模块
SR9
台湾
19.
比例阀
60LPM1/2英寸
德国奥利
20.
节流阀
0~25L/min2.1Mpa
意大利
21.
信号发生器
NI8.6
美国NI公司
22.
比例阀安装块
不锈钢
自制
23.
温度传感系统
-40~150℃0.5%
2只台湾
采集测量和控制系统
24.
液位传感系统
0~800mm
2只美国
25.
专用测试软件
NI8.6
美国NI软件
26.
安全防护系统
组件
自制
27.
压力传感系统
500kpa,精度0.1%
进口
28.
数据采集控制卡
AD集成
ART
29.
电控系统
380V/220V/24V
施耐德
30.
工业控制计算机
P4/3.0G/500G/2G/17吋液晶
研华
31.
废液回收系统
40L容积材质不锈钢
自制
废液回收
八、设备的使用环境（下列条件需方自备，供方作相应技术指导）
电源：
AC380V（+15%/-10%），50Hz，62kW（满负荷状态下测定，实际能耗在45KW左右）；
试验室温度：
0～40℃；
试验室要求有较好通风条件。
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