Камера тепла: принцип работы, устройство, эксплуатация
Камера тепла широко используется для испытаний изделий на воздействие высоких температур. Технику можно установить на заводе-изготовителе, чтобы сэкономить время и средства на проверку прочности объектов. Климатические камеры позволяют получить точные результаты экспериментов.
Зачем нужны камеры тепла
Камера тепла - это оборудование, представленное абсолютно герметичной основной полостью и системой технических узлов. В полость помещают изделие для тестирования и создают нужный температурный режим.
Испытания позволяют проверить, можно ли эксплуатировать объект в условиях высоких температур. Обычно это необходимо, если изделия предназначены для использования в схожих естественных средах. К ним относятся: детали автомобилей, авиатехники, медицинские товары, защитные покрытия и прочее.
Камера тепла используется для тестирования образца на прочность и устойчивость в условиях агрессивной внешней среды. Может комплектоваться дополнительными блоками, чтобы обеспечить расширенный диапазон возможностей для испытаний. Но основная функция техники - создание именно высоких положительных температур, а дополнительные функции выбирает пользователь на свое усмотрение. Можно провести модернизацию камеры, чтобы добавить новые опции и улучшить действующий функционал. Такой вид услуг характерен для устаревшего или вышедшего из строя оборудования.
Из чего состоит камера
Состав камеры тепла в базовом исполнении включает 3 блока:
- Защитная оболочка основной полости. Она изолирует внутренние элементы и электроника от внешних воздействий. Представлена металлическим монолитом. Крупногабаритные модели устанавливают стационарно в подготовленном месте, мобильные камеры (до 500 л) оснащаются колёсиками для возможности передвижения и тормозными колодками.
- Основная полость - камера для испытаний с дверцей. Внутри герметичной конструкции расположены тэны для создания тепловых потоков и датчики измерения. Внутренняя температура всегда отражается на шкале и доступна для просмотра сотруднику, управляющему оборудованием. Дверца оборудована уплотнением для герметизации и сохранения заданных условий. На ней расположено окно из термостойкого стекла, чтобы наблюдать за экспериментом.
- Автоматическая система управления - это все электронные элементы, соединённые в единый блок. Сотрудник вводит нужные параметры, а система передает их функциональным узлам и поддерживает их на нужном уровне. Панель размещается в удобном месте, чтобы сотрудник имел к ней свободный доступ. Допускается подсоединение панели к ПК, в этом случае показатели и изменения сохраняются в памяти устройства. Данные можно проанализировать в любой момент.
Как приобрести камеру тепла
Цена на камеру тепла ниже, чем на универсальную. Но для промышленных целей она применяется нечасто. Производители предпочитают оборудование, с помощью которого можно протестировать образцы и на другие условия.
В климатических камерах тепла установлены мощные нагревательные элементы, чтобы создать максимально высокие температуры. Кроме того, изделие в основной полости подвергается воздействию давления, которое обеспечивают вакуумные насосы. Ввод в эксплуатацию и последующий контроль осуществляет аттестационная комиссия.
Принцип действия камеры тепла
Для эксплуатации оборудования в промышленности и лабораториях нужно подбирать характерную модель. На производствах устанавливают крупные агрегаты, в лабораториях - мобильные. Широкий размерный ряд позволяет найти вариант для эксплуатации в любом помещении.
Для тестирования автомобильной и аэрокосмической техники на высокие температуры используют камеры тепла объемом до 1 м3 и возможностью нагревания до 3500 градусов. Техника замеряет показатели и сигнализирует оператору о готовности данных.
Базовое исполнение камеры представлено шкафом, в котором сверху находится полость для экспериментов, а снизу узел аварийной остановки работы, технический блок и система регулирования. Техника способна поддерживать точный уровень заданных параметров.
Нагревание рабочего пространства осуществляется элементом, установленным внутри. Чтобы обеспечить равномерное распределение тепла по всей полости, в пространство поступает поток от вентилятора.
Параметры можно настроить вручную или включить автоматический режим. Все опции для управления расположены на панели.
Способы воздействий на изделие
Объекты, предназначенные для эксплуатации в жарких условиях, могут тестироваться во время изготовления или по завершению. Тепловое воздействие даёт возможность выявить надёжность изделия - сохранятся ли его свойства и работоспособность в неблагоприятных внешних условиях.
Тепловое воздействие может осуществляться двумя способами:
- термическим;
- термическим и электрическим.
Первый вариант подразумевает значительные термонагрузки на изделие, второй - термо- и электронагрузки.
Для испытания на термостойкость образец помещают в рабочую полость на определенное время и создают нужный режим. Самые высокие температуры создаются очень быстро благодаря наличию высокого вакуума в камере. По завершению процесса изделие достают из камеры и анализируют полученные данные. Во время испытания измерялись его показатели, критерии и фиксировались внешние данные. Это самый распространенный метод исследований, особенно часто применяемый для электроники.