航天材料高低溫一體機(jī)(MPTD 系列)產(chǎn)品簡(jiǎn)介
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一、產(chǎn)品定位與核心用途
二、核心性能特點(diǎn)
1. 寬域高精度控溫,還原航天環(huán)境
太空陰影區(qū)低溫模擬:-45℃~-20℃±0.1℃(驗(yàn)證材料低溫脆性、隔熱性能及密封組件低溫密封性,如航天器燃料艙密封件);
日照區(qū)高溫模擬:150℃~300℃±0.1℃(評(píng)估耐高溫合金強(qiáng)度、復(fù)合材料熱變形及隔熱材料高溫穩(wěn)定性,如航天器發(fā)動(dòng)機(jī)周邊材料);
軌道交替冷熱循環(huán):-30℃~200℃±0.1℃(模擬航天器在軌晝夜溫變,測(cè)試材料冷熱疲勞壽命與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性);
材料預(yù)處理測(cè)試:-40℃(極限低溫)、250℃(極限高溫)±0.1℃(檢測(cè)材料在溫度下的性能保留率,如高強(qiáng)度復(fù)合材料力學(xué)性能衰減);
常溫基準(zhǔn)校準(zhǔn):25℃±0.1℃(航天材料性能檢測(cè)的基準(zhǔn)環(huán)境,確保拉伸強(qiáng)度、彈性模量等數(shù)據(jù)可比性)。
2. 穩(wěn)定循環(huán)與低干擾,保障測(cè)試精準(zhǔn)
高效潔凈循環(huán)系統(tǒng):采用直接加熱(直接冷卻)方式,加熱功率 5.5~25kW 可按需適配(小型材料試樣測(cè)試選 5.5~10kW,大型結(jié)構(gòu)件測(cè)試選 15~25kW)。加熱管選用 SUS316L 不銹鋼材質(zhì),法蘭型連接搭配陶瓷絕熱設(shè)計(jì),熱效率達(dá) 95% 以上,減少熱量損耗;全密閉管道式設(shè)計(jì)結(jié)合高效板式熱交換器,降低硅油需求量的同時(shí)提升熱量利用率,快速響應(yīng)溫度調(diào)節(jié)需求,縮短測(cè)試準(zhǔn)備時(shí)間(如從 - 40℃升至 200℃僅需 35 分鐘)。
低干擾設(shè)計(jì):設(shè)備運(yùn)行噪音≤75dB、振動(dòng)≤0.2mm/s,不會(huì)干擾航天材料測(cè)試中的精密測(cè)量(如激光位移傳感器檢測(cè)熱變形、應(yīng)力應(yīng)變儀采集力學(xué)數(shù)據(jù));膨脹箱內(nèi)硅油不參與循環(huán),溫度維持在常溫~60℃,減少硅油氧化與揮發(fā),避免揮發(fā)物附著在材料表面或測(cè)試儀器上影響結(jié)果(如改變材料表面發(fā)射率、干擾熱流計(jì)讀數(shù)),無(wú)需頻繁更換介質(zhì),降低測(cè)試中斷時(shí)間,契合航天材料長(zhǎng)周期測(cè)試需求(如 72h 冷熱循環(huán)測(cè)試)。
3. 多重安全保護(hù),規(guī)避測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)
溫度與介質(zhì)保護(hù):循環(huán)硅油超航天材料安全測(cè)試溫度上限(如 300℃,防止材料碳化、測(cè)試艙損壞)或低于下限(如 - 45℃,避免管路凍裂、材料脆化碎裂)時(shí),自動(dòng)切斷電源并聲光報(bào)警;液位開(kāi)關(guān)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油位,缺油時(shí)立即停機(jī),避免油泵空轉(zhuǎn)損壞,同時(shí)防止溫控中斷導(dǎo)致未完成測(cè)試的高價(jià)航天材料(如鈦合金結(jié)構(gòu)件、碳纖維復(fù)合材料試樣)報(bào)廢。
動(dòng)力與壓力保護(hù):瑞士 CARLO DPA51CM44 逆相保護(hù)器檢測(cè)電源相位,防止泵浦反轉(zhuǎn);德國(guó)西門子 3RU6116 熱繼電器保護(hù)泵浦與壓縮機(jī)超載,報(bào)警提示;系統(tǒng)壓力異常(高壓≥2.8MPa、低壓≤0.2MPa)時(shí),自動(dòng)停止加熱并啟動(dòng)泄壓保護(hù),避免管路爆裂損壞測(cè)試設(shè)備(如材料力學(xué)測(cè)試機(jī)、真空測(cè)試艙);BY-PASS 泄壓回路防止管路阻塞(如雜質(zhì)堵塞)損壞泵浦,保障循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。
應(yīng)急與電氣保護(hù):配備緊急停止按鈕,設(shè)備異常(如溫度驟升)時(shí)可手動(dòng)快速切斷運(yùn)行,適配無(wú)人值守的長(zhǎng)期測(cè)試場(chǎng)景;短路(超溫)保護(hù)采用韓國(guó) LS 空氣開(kāi)關(guān),快速切斷故障電路,避免引發(fā)安全事故或測(cè)試數(shù)據(jù)丟失;支持手動(dòng) / 自動(dòng)排氣功能,快速排出系統(tǒng)內(nèi)空氣,確保溫控精度,預(yù)防氣阻致局部溫度偏差影響測(cè)試結(jié)論。
4. 定制化適配,貼合航天測(cè)試場(chǎng)景
接口與布局定制:熱媒體進(jìn) / 出口管徑(內(nèi)螺紋 Rc1/2" 及其他規(guī)格可選)可根據(jù)航天材料測(cè)試設(shè)備(如小型試樣夾具、大型結(jié)構(gòu)件測(cè)試臺(tái))接口規(guī)格定制,無(wú)需改造現(xiàn)有設(shè)備,降低安裝成本;可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室空間(如狹小潔凈區(qū)、多設(shè)備密集布局)定制機(jī)架尺寸,底部加裝萬(wàn)向輪,便于設(shè)備移動(dòng)與定位,減少空間占用;針對(duì)大型航天結(jié)構(gòu)件(如航天器艙段試樣),可定制加長(zhǎng)管路與加大換熱面積,確保試樣整體溫度均勻性。
功能擴(kuò)展定制:針對(duì)高精度測(cè)試需求(如航天密封件漏率檢測(cè)),可選購(gòu) ±0.05℃超高精度控溫模塊,進(jìn)一步提升溫控穩(wěn)定性;針對(duì)遠(yuǎn)程運(yùn)維需求,可選配以太網(wǎng)通訊功能(PROFINET/PROFIBUS),實(shí)現(xiàn)與航天實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),遠(yuǎn)程查看溫控?cái)?shù)據(jù)、調(diào)整測(cè)試參數(shù),適配多場(chǎng)地協(xié)同測(cè)試;針對(duì)真空環(huán)境測(cè)試,可定制硅油低揮發(fā)模塊,減少揮發(fā)物對(duì)真空系統(tǒng)的污染,契合航天器模擬測(cè)試需求。
三、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)(典型機(jī)型)
| 參數(shù)類別 | 具體參數(shù) |
|---|---|
| 電源規(guī)格 | 3N-380V-50Hz(允許電壓波動(dòng) ±10%,相間電壓差 ±2%) |
| 總電功率 | 9.5~37kW(380V 3N) |
| 熱媒體 | 硅油(耐 - 45℃~300℃,低揮發(fā)、抗老化,與航天材料無(wú)兼容性風(fēng)險(xiǎn)) |
| 控溫范圍 | -45℃~300℃ |
| 控溫精度 | PID±0.1℃ |
| 控溫方式 | 邁浦特 PLC 系統(tǒng),9 組獨(dú)立 PID 分段控溫,加熱冷卻雙 PID 控制,溫度切換功能 |
| 加熱功率 | 5.5~25kW(可選購(gòu),適配不同測(cè)試規(guī)模) |
| 制冷量 | -40℃:0.9~4.7kW;-20℃:2.9~16kW;0℃/20℃/300℃:5.5~25kW(可選購(gòu)) |
| 循環(huán)泵 | 邁浦特定制磁力油泵,耐溫 - 110℃~350℃,日本 NSK 軸封(揚(yáng)程、流量可定制) |
| 主管路材質(zhì) | 不銹鋼,無(wú)縫氬弧焊接工藝 |
| 節(jié)流方式 | 電子膨脹閥或毛細(xì)管 |
| 安全保護(hù) | 溫度異常、電源逆相、泵浦超載、缺油、壓力異常、管路阻塞等 10 重保護(hù) |
| 數(shù)據(jù)功能 | 7 寸觸摸顯示屏(實(shí)時(shí)溫度 + 曲線顯示),USB 導(dǎo)出 24 個(gè)月數(shù)據(jù),Modbus RS485 通訊 |
| 工作環(huán)境 | 溫度 0-40℃,相對(duì)濕度 50%-80%,無(wú)腐蝕性氣體、低粉塵(符合航天測(cè)試要求) |
| 設(shè)備特性 | 低振動(dòng)(≤0.2mm/s)、低噪音(≤75dB)、全密閉循環(huán)(防材料污染) |
四、安裝與環(huán)境適配要求
1. 安裝規(guī)范
電源配置:需使用三相 380V 50Hz + 地線,建議采用 3xmm2+1xmm2 銅芯電纜線(由需方自備),電纜規(guī)格根據(jù)設(shè)備總功率匹配(如 9.5kW 機(jī)型選 3x4mm2+1x2.5mm2),確保電源輸出穩(wěn)定,避免電壓波動(dòng)影響溫控精度,同時(shí)做好接地處理(接地電阻≤4Ω),防止電磁干擾影響航天測(cè)試儀器(如高精度試驗(yàn)機(jī)、熱導(dǎo)率儀)。
管路連接:熱媒體出入口建議采用不銹鋼硬管連接,需跨越測(cè)試區(qū)域時(shí)可配備耐高溫不銹鋼軟管(長(zhǎng)度≤3 米,由需方自備)并加裝保溫管(厚度≥30mm),減少熱損耗;水冷機(jī)型需接入潔凈冷卻水(溫度≤20℃,壓力 0.15-0.3MPa),冷卻水需為高純水(電導(dǎo)率≤5μS/cm),防止換熱器結(jié)垢影響換熱效率,避免水垢雜質(zhì)污染循環(huán)系統(tǒng)或航天材料試樣。
調(diào)試條件:在硅油、電供應(yīng)正常且與測(cè)試設(shè)備連接完成后調(diào)試,先空載試運(yùn)行 24 小時(shí),確認(rèn)控溫精度、循環(huán)穩(wěn)定性及安全保護(hù)功能正常;再帶載調(diào)試(用模擬航天材料工裝測(cè)試熱負(fù)荷),驗(yàn)證測(cè)試區(qū)域溫場(chǎng)均勻性達(dá)標(biāo)(各點(diǎn)溫差≤±0.5℃)后,方可投入正式測(cè)試。
2. 環(huán)境適配
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