步入式覆冰模擬試驗箱

步入式覆冰模擬試驗箱是一種用于模擬自然環境中覆冰現象的試驗設備，能夠在實驗室環境下重現低溫條件，使物體表面形成冰層，主要用于研究電力、通信、交通、航空航天等眾多領域的設備在覆冰環境下的性能。以下將從系統組成、技術參數、試驗優勢等方面進行介紹。

一、步入式覆冰模擬試驗箱系統組成

1.箱體：采用保溫結構，以有效控制內部溫度，減少熱量散失。箱體內裝有多個氣候調節組件，能夠模擬凍雨、凍霜及風速等多種氣候條件。

2.升降轉臺：設計靈活，可根據試驗需要調整高度和角度，適應不同類型和尺寸的受試樣品。在試驗過程中，受試樣品放置在升降轉臺上，并調整至適當的溫度和濕度條件。

3.噴淋水供應系統：通過精密噴嘴噴灑水滴，水滴在低溫環境下迅速結冰，形成覆冰層。噴霧系統可以調節水滴的大小和噴射量，以模擬不同降水強度（如毛毛雨、中雨、暴雨等）。噴嘴通常采用抗凍材料制成，確保在低溫環境下長時間穩定運行。

4.高壓氣源和供氣系統：將水汽霧化，與噴淋系統配合，在預定的溫度和濕度條件下，使水在樣品表面逐漸結冰，形成冰覆蓋。

5.溫度調節裝置：內置高效的制冷系統，能夠將箱內溫度迅速降至冰點以下（通常為 - 40°C 至 0°C），以模擬極寒環境。溫度控制系統通常采用 PID（比例 - 積分 - 微分）算法，確保溫度調節的精確性和穩定性，避免溫度波動對實驗結果的影響。在某些高級設備中，還可以實現快速升降溫功能，模擬自然界中溫度驟變的情況。

6.流量控制和調節裝置：整個系統通過控制器進行監控和控制，根據預設的參數，如噴淋水流量、氣體溫度等，對噴淋水和氣體進行精確調節，以實現對受試樣品的穩定、準確的積冰 / 凍雨試驗。

二、技術參數

1.溫度范圍：-40~80℃，可根據不同的試驗需求進行靈活調節。

2.噴淋水溫：0℃～5℃，有利于加快在受試樣品上形成積冰 / 凍雨。

3.噴淋強度：25mm/h，模擬不同的降水強度。

4.雨水直徑：1.0mm~1.5mm，可根據實際需求調整水滴大小。

5.積冰厚度：6mm/13mm/20mm/37mm/75mm (可選) ，不同試驗產品，其材質和大小不一樣，結冰厚度所需時間有所不同。

6.積冰密度：0.2g/cm3～0.9 g/cm3。

7.溫度顯示精度：0.01℃，確保溫度監測的準確性。

8.濕度顯示精度：0.1% RH，精確掌握濕度變化。

9.溫度波動度：≤±0.5℃，保證溫度的穩定性。

10.濕度波動度：≤±1.5%RH。

11.溫度偏差：≤±2.0℃。

12.濕度偏差：≤±3.0%(≥75.0%RH); ≤±5.0%(.0%RH)。

13.升溫速率：+20℃→+100℃ 小于 50 分鐘（全程平均，空載）。

14.降溫速率：+20℃→-40℃ 70 分鐘（全程平均，空載）- 雙壓縮機制冷（空載）。

三、試驗優勢

1.智能化控制：采用優良的自動化控制系統，實時監測和調節試驗環境參數，確保試驗的穩定性和準確性。

2.多重安全保障：設有水位傳感器、氣體溫度傳感器等安全裝置，及時發現并處理異常情況，保障試驗安全。

3.流量調節精準：噴淋水流量和氣體流量可根據需求精確調節，確保試驗條件的準確復現和可控性。

4.模擬真實環境：可根據實際應用需求，設定不同的溫度、水溫和氣體溫度，模擬出多種不同的凍雨環境。

5.靈活可調：升降轉臺可根據試驗需要調整高度和角度，適應不同類型和尺寸的受試樣品。

通過大型覆冰模擬試驗箱，研究人員可以更深入地理解覆冰現象及其對設備和材料的影響，從而為相關領域的技術創新和工程實踐提供科學依據。