Испытания на воздействие пониженной температуры внешней среды

СПБГУАП

Кафедра 12

Рейтинг за работу

Преподаватель                                                  Скорина С.Ф.

Доклад

                   по теме   «Испытания на воздействие пониженной температуры внешней среды»

                   по дисциплине «Испытания и техническое обслуживание приборов и систем ориентации, стабилизации  и навигации»     

Работу выполнила

Студентка группы 1421                              Сивкина М.И.

Санкт-Петербург

2009 г

Введение.

                В процессе эксплуатации различные приборы и системы часто сталкиваются с тем, что температура внешней среды (температура работы) снижается, причем значительно по сравнению с нормальными условиями. Порой даже отдельные детали устройства, провода покрываются инеем. Несомненно, что пониженная температура влияет на рабочие характеристика прибора и на его работоспособность. Поэтому испытания на воздействие пониженной температуры и испытания на воздействие инея являются одними из основных при изучении работы прибора в различных условиях.

                           1.Цели и методы испытаний.

1.1. Испытания на воздействие пониженной температуры.

             Цели и последовательность действий, так сказать, методы испытаний, представлены ниже.

•  Цели

•  Определение пригодности изделий к эксплуатации, транспортированию или хранению при воздействии пониженной температуры

•  Методы

•  1) Аппаратуру помещают в камеру с температурой окружающей среды

•  2) Устанавливают заданную температуру  со скоростью не более1°C/мин

•  3) Продолжительность испытаний 16 или 72 часа

          4) Работу аппаратуры проверяют за два часа до наступления минимальной температуры и при минимальной температуре.

                         1.2. Испытания на воздействие инея.

•  Цели

•  Проверка способности изделий выдержать приложение электрического напряжения при конденсации на них инея

•  Методы

•  1) Аппаратуру помещают в камеру с температурой окружающей среды

•  2) Устанавливают температуру  от -15°С  до  - 25 °С

•  3) Продолжительность испытаний 2 часа

•  4) Работу аппаратуры проверяют после извлечения из камеры, подавая напряжение до полного оттаивания инея .

       2.Способы охлаждения воздуха.

2.1.Основные физические процессы.

                    Основными физическими процессами в природе, способствующие охлаждению окружающего воздуха являются:

1)Охлаждение при испарении или кипении:

      - за счет поглощения внешней теплоты;

      -осуществляется с помощью холодильных машин;

2)Охлаждение в процессе сублимации:

- Переход тел из твердого состояния в газообразное;

3) Охлаждение при таянии:

-за счет затрат теплоты извне на таяние естественного льда;

4) Охлаждение за счет адиабатического расширения:

- Работа, совершенная расширяющимся телом  за счет уменьшения его внутренней энергии.

             2.2.Виды камер и холодильных машин, применяемых при испытании.

                Виды камер, представлены на рисунке 1.

                         

                          Рис.1. Виды камер, применяемых при испытаниях.

                Виды холодильных машин представлены ниже.

         Газовые:

- рабочее вещество-воздух (не изменяет агрегатного состояния);

- не используются в испытательных камерах (большие размеры, низкий КПД и др);

       Паровые:

- рабочее вещество (хладагент) переходит из газообразного состояния в жидкое или наоборот.

                На рисунке 2 представлена камера непосредственного охлаждения с автоматической введения жидкого хладагента ( в данном случае азота).

                         

                Рис.2. Камера непосредственного охлаждения с автоматической введения жидкого хладагента.

                Сигнал от системы управления (обычно терморегулятор) поступает на испаритель азота 1, который находиться в сосуде Дьюара 2, в котором в свою очередь создаются условия (с помощью повышения давления и изменения температуры), при которых азот переходит в жидкую фазу. Далее через ручной дозатор расхода азота 3 жидкий азот поступает на соленоидный вентиль 5, с помощью которого поддерживается постоянное довления в охладителе 6, где азот переходит из фазы жидкости в фазу газа, забирая тепло у внешней среды, охлождая т.е. охлождая ее.

                Процессы, происходящие с азотом в схеме на рисунке 2 можно описать с помощью обратного термодинамического цикла, представленного на рисунке 3.

                                  

                Рис.3.Обратный термодинамический цикл в p-V диаграмме.

Из этого рисунка следует, что:

- в процессе 1-а-2 рабочее вещество расширяется и нагревается, вызывая охлаждение окружающей среды;

- в процессе 2-b-1 вещество сжимается, а выделяющаяся теплота отводится во вне (в воздух).

Такой термодинамический цикл называется холодильным и осуществляется с помощью холодильных машин.

            Напоследок привожу таблицу наиболее часто используемых хладагентов с их температурой кипения.

                                Таблица 1. Хладагенты и их нормальная температура кипения.

 

                                                             3.Выводы.

Исрытания на воздействие пониженной температуры являются одними из важнейших при проверке работоспособности прибора в различных условиях. Наиболее часто физическим процессом, используемым при испытании для создания низной температуры, является охлаждение при испарении или кипении. Испытания позволяют достигнуть температуры до -240°С.

                           Список используемой литературы.

1.