Новые решения в области оборудования для климатических испытаний

Новые решения в области оборудования для климатических испытаний

Этим летом на российском рынке появилась возможность познакомиться с новым поставщиком высококачественного испытательного оборудования – компанией CSZ, которая является одним из крупнейших производителей в своей области, обладая, к тому же, внушительным опытом работы (более семидесяти лет). Как говорят в CSZ, «наша цель – разработать правильные решения, чтобы достичь нужного результата или даже превзойти желания заказчиков на всех этапах, от разработки и производства до послепродажного обслуживания». Готовые решения могут сильно различаться, что зависит от области применения, но, в любом случае, они вбирают в себя самые прогрессивные разработки и, так или иначе, опираются друг на друга.

Камеры моделирования климатических условий производства компании CSZ варьируются по размеру от настольных до огромных, с возможностью входа и въезда внутрь. Основные воздействия, имитирующие окружающую среду, это тепло, холод, влажность, давление, вибрация, и их различные сочетания при разной степени интенсивности и скорости воздействия.

По типам и видам воздействия новые камеры можно систематизировать как:

  • Камеры «тепло/холод/влажность»;
  • Камеры поддержания стабильных климатических условий;
  • Камеры большого объема с возможностью захода/заезда внутрь;
  • Ресурсно-стрессовые;
  • Комбинированные камеры «температура/влажность/вибрация»;
  • Камеры термоудара;
  • Промышленные морозильные камеры;
  • Камеры на заказ.

Остановимся более подробно на камерах первого раздела, и на их примере покажем использованные новые технологии.

Камеры, имитирующие такие условия окружающей среды, как тепло, холод и влажность, представлены моделями MicroClimate, Z-Plus, а также серией CT – разработанной под задачи конкретного пользователя.

Самые миниатюрные камеры – в линейке MicroClimate (рис. 1), их объем составляет 34 и 85 литров, диапазон температур от -70ºС до 190ºС, влажность от 10 до 95%, а опционально и от 5%.

vart1.jpg
Рис. 1.Камера Micro Climate Benchtop

Благодаря контроллеру с сенсорным дисплеем можно легко осуществлять мониторинг по сети Ethernet, вести запись данных, получать уведомления об ошибках на удобное для пользователя устройство, и многое другое.

Отдельно хотелось бы сказать о таких преимуществах, как полностью проваренные швы и каналы, что увеличивает срок службы камер, а также тестовых замерах температуры в различных точках внутреннего отсека для наилучшего контроля качества. Также немалую роль играет современный мощный компрессор, позволяющий нагнетать охлажденный воздух в емкость еще быстрее. Твердотельный датчик влажности не покрывается изморозью и практически не требует обслуживания, и в то же время дает поразительную точность измерений.

Стандартные опции камер MicroClimate:

  • Кронштейны для полок;
  • Кабельный порт 50 мм с заглушкой (MCB-1.2);
  • Кабельный порт 75 мм с заглушкой (MC-3);
  • Регулируемые опоры (MC-3);
  • Фильтр деминерализации для систем обеспечения влажности, твердотельный датчик влажности*;
  • Контроллер с сенсорным дисплеем;
  • Управление и мониторинг по сети Ethernet;
  • Интерфейс для подключения к компьютеру;
  • Вентили для обслуживания системы охлаждения;
  • Защита охладителя от воздействия высоких температур;
  • Система охлаждения, не разрушающая озоновый слой.

* Только для камер с системой создания влажности.

Опционально устанавливаемое оборудование позволяет без существенных затрат улучшить эффективность и адаптировать испытательную камеру под конкретные цели заказчика:

  • Полки;
  • Кабельные порты различной формы;
  • Дополнительная тележка с роликами (MCB);
  • Смотровое окно и внутреннее освещение камеры;
  • Система дополнительного охлаждения жидким азотом;
  • Система рециркуляции воды;
  • Продувка-прочистка сухим воздухом (MC-3);
  • Интерфейс IEEE-488;
  • Самописец;
  • Цифровой дисплей для отображения температурного предела и предупреждений;
  • Контроллер Watlow F4;
  • Пакет программного обеспечения на основе ОС Windows для управления и мониторинга до 31 камеры.

Физические характеристики камер MicroClimate отображены в (таб. 1.) Для камер с системой создания влажности необходимо добавить к ширине рабочей камеры 150 мм. Некоторые дополнительные опции могут увеличивать размеры.

Таблица 1. Характеристики камер MicroClimate

Модель MCB-1.2
Горизонтального исполнения
MC-3
Вертикального исполнения
Рабочий объем 34 литра 85 литров
Размеры рабочей камеры 40,64 x 28 x 30 см 43,2 x 43,2 x 45,7 см
Внешние габаритные размеры 93 x 77 x 71 см 70 x 98,43 x 166 см

Следом в модельном ряду идут камеры большего размера, Z-Plus (рис. 2), их объем составляет от 230 до 1810 литров.

vart2.jpg

Управление этими камерами осуществляется контроллером EZT-570i, который также снабжен сенсорным дисплеем с диагональю 7» или 10». Гибкие конфигурации в сочетании с полным набором функций облегчают программирование и экономят время при создании профилей испытаний. Контроллер с интуитивно понятным интерфейсом (рис. 3) имеет встроенные средства защиты данных и обеспечения безопасности вашей камеры и испытываемого изделия.

vart3.jpg

К преимуществам камеры Z-Plus можно отнести:

  • Подключение по сети Ethernet для удаленного мониторинга и управления несколькими испытательными камерами. Подключение с помощью проводного, беспроводного соединения, локальной сети или сети Интернет обеспечивает доступ с помощью ПК или портативного устройства всегда и везде.
  • При возникновении ошибок в испытательной камере система уведомлений о неисправностях отправляет сообщения по электронной почте и/или текстовые сообщения SMS на телефон, позволяя сохранить результаты удавшихся испытательных тестов и сокращая простои.
  • Встроенный email-клиент отсылает данные непосредственно с устройства управления.
  • Сохранение данных в файлы с заданными именами, запись номеров партий, действий оператора и цифровых подписей.
  • Автоматическое резервное копирование файлов данных через Ethernet обеспечивает безопасность данных.
  • Простое копирование профилей и файлов сообщений об ошибках, файлов протоколов аудита и файлов данных на USB накопитель в формате. CSV и импортирование профилей в другие камеры экономят ценное время, затрачиваемое на ввод данных профиля.
  • Доступ к файлам данных непосредственно с устройства управления или с ПК.
  • Графики температурных профилей за прошедшие периоды и в реальном времени. Печать графиков на принтере.
  • Окно состояния профиля предоставляет подробную информацию с указанием даты и времени остановки.
  • Автоматический запуск профиля позволяет запускать профиль в указанную дату и время.
  • Меню помощи обеспечивает текстовую и голосовую поддержку на нескольких языках.
  • Технология Adapt-a-tune обеспечивает исключительную производительность и стабильность управления средой внутри камеры.
  • Функция управления изделием ускоряет термоциклирование испытываемого изделия.
  • Верхнее и нижнее предельные значения защищают изделие.
  • Возможность выбора опций восстановления при сбое электропитания.
  • Полностью конфигурируемые настройки оповещений.
  • Система безопасности позволяет ввести в систему до 30 пользователей с тремя различными уровнями доступа.

Технические характеристики камер Z-Plus представлены в таб. 2.

Таблица 2. Характеристики камер Z-Plus

ZP (H)-8 ZP (H)-16 ZP (H)-32 ZP (H)-44 ZP (H)-64
Объем камеры, л 230 450 900 1250 1810
Внешние габаритные размеры, см 91х145х193 107х160х208 127х180х232 143,5х180х253 154х205х250
Габаритные размеры рабочей зоны, см 61х61х61 76х76х76 97х97х97 117х117 х117 122х122х122
Диапазоны температур Одноступенчатая система: от -34°C до +190°C
Tundra®: от -45°C до +190°C
Каскадная система: от -70°C до +190°C
Точность системы управления температурой ±0,5 °С в режиме поддержания постоянной температуры после стабилизации
Диапазон влажности
Опционально
отн. влажность от 10% до 98%
отн. влажность от 5% до 98%
Точность системы управления влажностью* ±3% от уровня относительной влажности после стабилизации
Грузоподъемность полки при равномерном распределении нагрузки, кг 50 50 45 45 45

* Максимальное отклонение во всем диапазоне температур

Рассказывая о технических новинках компании CSZ, нельзя не отметить систему охлаждения Tundra®, которая обеспечивает повышенную производительность и способна сэкономить до 54% эксплуатационных расходов!

Так что же это такое – холодильная система «Тундра»? Это запатентованная холодильная система с одним компрессором, которая может быть установлена в любую камеру CSZ с мощностью от 2 до 15 лошадиных сил (ЛС). «Тундра»– это идеальное решение для испытаний продуктов при температурах более -45 град. «Тундра» – проверенная и надежная система, которая производится более 10 лет и которой уже оснащены не менее 600 камер.

Оценим затраты на электричество. «Тундра» с компрессором 3,5 ЛС потребляет 4100Вт во время полной загрузки и 2500Вт во время цикла. Обычная каскадная система потребляет 6900Вт во время полной загрузки и 3700Вт во время цикла (только компрессоры).

Можно сравнить и стандартную температуру охлаждения для разных климатических камер:

  • Традиционная система с одним контуром – -34 град. С;
  • Каскадная система – -73 град. С;
  • «Тундра» – -45 град. С;
  • «Тундра 2» – — 54 град. С.

К числу несомненных преимуществ системы «Тундра» относится и тот факт, что она содержит меньшее количество компонентов (рис. 4), а спиральный компрессор имеет всего 4 подвижные части то время как поршневой – 16). Это означает большую надежность, меньшую стоимость обслуживания, легкость сервиса.

vart4.jpg
vart5.jpg
Рис. 4. Комплектация систем охлаждения

Модификация системы – «Тундра 2»–также может быть использована в любой камере CSZ мощностью с 12 до 30 ЛС. «Тундра 2» является идеальной системой для проведения испытаний с температурой до -54ºС.

Камеры с системой «Тундра 2» стоят приблизительно на 25-30% меньше, чем эквивалентная каскадная система. Расход энергии у нее на 30-40% меньше в сравнении с эквивалентной каскадной системой. Устанавливается только с контуром водяного охлаждения.

После первых контактов с потенциальными заказчиками мы попробовали систематизировать «мифы» и факты о холодильной системе «Тундра».

Миф: Компрессор может нагреваться до высоких температур и может быть поврежден.

Факт: Температура контролируется и поддерживается на уровне около 129º С, в то время как производитель компрессора (Copeland) гарантирует надежную работу и при 140º С.

Миф: Компрессор не спроектирован для хладагента R-410A.

Факт: Это верно, компрессор спроектирован для хладагента R-404A. Тем не менее, во время фазы разработки были произведены испытания двух различных размеров компрессоров. После тестов механизмы разобрали, но излишний износ обнаружен не был.

Миф: Гарантия Copeland не покрывает использование компрессоров в данных условиях.

Факт: После доработок компрессоров Copeland одобрил использование их компанией CSZ в системах «Тундра», что включено в стандартные условия гарантии.

Миф: Система работает при высоком давлении, что приводит к повреждению компрессора и других компонентов.

Факт: Спроектированные/запатентованные пределы используются в системе «Тундра» только внутри помещений с воздушным и водяным охлаждением. В соответствии с этим давление будет в пределах нормы для обычных систем R-404A.

Миф: Для достижения -40ºС или -45ºС компрессор работает в нежелательных условиях.

Факт: Эта система спроектирована для работы с нормальным давлением для R-404A. Для работы с температурами, описанными выше, в системе используется такое же давление, как и в системе R-404A, работающей при температурах -34ºС и -40ºС соответственно.

Миф: Компрессор будет быстрее изнашиваться при работе в экстремальных условиях и в конце концов не сможет достичь -40ºС или -45ºС.

Факт: Нет доказательств, что это может случиться. По факту, у компании CSZ есть много примеров от клиентов, когда старые машины до сих пор работают при температурах -40ºС без каких-либо технических сложностей.

Миф: Это непроверенная технология и не так много машин находится в работе.

Факт: Компания CSZ продала более 450 систем в разнообразных типах камер за 7 лет существования на рынке системы «Тундра».

Миф: Экономия энергии минимальна по сравнению с каскадной системой охлаждения.

Факт: Использование системы «Тундра» может сократить потребление энергии более чем на 54%.

Заключение

Просто перечислим основные преимущества использования систем «Тундра»:

  • Эксплуатационные расходы снижаются по сравнению с камерой с каскадной системой охлаждения, так как применяется только один компрессор для реализации таких низких температур, как -45°C и -50°C. Это может обеспечить существенное сокращение затрат.
  • Традиционные одноступенчатые системы могут надежно испытывать изделия при температурах до -34°C.
  • Запатентованные системы «Тундра» и новые системы «Тундра 2» могут эффективно испытывать изделия при температурах до -45°C и -50°C.
  • Увеличенная производительность – система обеспечивает еще большую производительность с ускоренным изменением температуры.
  • Высокая надежность – используется проверенная конструкция системы охлаждения с одним компрессором, обладающим меньшим количеством деталей по сравнению с каскадной системой, что вносит свой вклад в надежность системы «Тундра». На компрессоры камер с системой «Тундра» компания CSZ дает трехлетнюю гарантию на детали и работы.
  • Меньшие затраты на техническое обслуживание: при меньшем количестве бслуживаемых деталей расходы на обслуживание будут ниже.

Более подробно изучить иные характеристики камер, а также получить информацию об остальном испытательном оборудовании и технических инновациях компании CSZ можно на сайте компании Global Engineering.


14 июня 2017, Санкт-Петербург

Практическая конференция
«Сборочно-монтажное оборудование.
Технологии и практические решения»

Вернуться на сайт Подробнее

Офис в Москве

Глобал Инжиниринг

г.Москва Высоковольтный проезд, 1/49, офис 303

+7 495 980 0819

Время работы:

Офис в Санкт-Петербурге

Глобал Инжиниринг

г.Санкт-Петербург Набережная Чёрной речки, 41, БЦ «Прогресс Сити», офис 215

+7 495 980 0819

Время работы: