Programul de stiudiu: Sisteme Electrice [303478]

Universitatea din Oradea

Facultatea de Inginerie Electrică și Tehnologia Informației

Programul de stiudiu: Sisteme Electrice

Forma de învățământ: Zi

REALIZAREA ȘI COMANDA UNEI INCINTE TERMICE DE TESTARE

Coordonator Științific

ȘI. Dr. Ing. Arion Mircea

Absolvent: [anonimizat],

2017

CUPRINS:

Capitolul 1. Introducere

Capitolul 1. Stadiul actual al dezvoltărilor din domeniu

Aspecte fundamentale

Incintele climatice de testare

Capitolul 2. Testarea echipamentelor utilizând incinte termice de testare

2.1. Tehnologii folosite în proiectarea incintelor termie

2.2. Domenii de aplicare ale incintelor de testare

2.3. Testarea HALT/HASS

Capitolul 3. Realizarea incintelor termice de testare

3.1. Elemente componente de bază

3.2. Programarea controlerului

3.3. Arhitectura internă a PLC-ului

3.3.1. Modul de măsurare și control al temperaturii

3.3.2. [anonimizat]

3.3.3. Domenii de aplicare al regulatorului

3.4. Elementul de răcire Peltier

Capitolul 4. Rezultate experimentale

4. Concluzii

Bibilografie

Capitolul 1. Introducere

Incintele termice de testare sunt folosite pentru a [anonimizat], materiale și componente electronice. [anonimizat].

Deasemenea aceste incinte pot fi folosite și pentru a accelera efectele expunerii la condițiile unui anumit mediu. Aceste condiții pot fi:

temperaturi extreme

variații bruște ale temperaturii (șocul termic)

[anonimizat] o [anonimizat]. [anonimizat]. Măsurarea temperaturii se obține prin stabilirea unui echilibrulu termodinamic între coprul a cărei temperatură dorim să o [anonimizat].

Aparatele și metodele folosite la măsurarea temperaturii sunt clasificate în funcție de proprietatea fizică a corpului termometric ce se utilizeazp în acest scop. [anonimizat]:

variația dimensiunilor liniare ale corpurilor solide cu temperatura

acțiunea termică și distribuția spectrală a [anonimizat]-un volum închis

variația de temperatură a rezistenței electrice a conductoarelor și semiconductoarelor

apariția unei tensiuni termoelectromotoare la capetele libere a două conductoare diferite

alte metode bazate pe variația proprietăților fizice și chimice ale corpurilor.

[anonimizat] 660 șC,[anonimizat] 660 șC, sunt numite pirometre.

Domeniile de utilizare a [anonimizat].

Tabelul 1.1 Domeniile de utilizare ale unor aparate de măsurat temperatura

Capitolul 1. Stadiul actual al dezvoltărilor din domeniu

La momentul actual stadiul de dezvoltare al incintelor termice de testare este unul destul de avansat. Incintele termice vin într-o gamă largă de mărimi și configurații de performanță diferite, astfel asigurând soluții ideale pentru orice industrie sau produs.

Câteva exemple de incinte moderne folosite des în ziua de azi sunt:

Incinte de temperatură-umiditate

Așa zisele incinte “Walk-In”

Incinte de stabilitate

Incinte pentru teste de vibrație

Incinte HALT/HASS, Incinte de altitudine

Incinte de șoc termic

Congelatoare industriale

Câteva dintre avantajele acestor incinte sunt:

Gamă largă de temperatură

Tranziție rapidă

Temperaturi precise, uniformitate ridicată

Manufacturare flexibilă

Incintele sunt de mare încredere

Circulație bună a aerului

Rezultate constante

Un bun exemplu ar fi una dintre incintele termice Benchtop. Acesta are următoarele specificații:

Game de temperatură : +10 +180 șC

-49 +180 șC

-70 +180 șC

Capacitatea de 34, 64 sau 100 de litri

Umiditatea de la gama 10%R până la 98%R

Panou color cu atingere de 3,5 inch.

Interfațe USB si internet

Control cu telecomandă sau chiar și de pe internet

Limitator independent de temperatură ajustabil

Geam mare, ultra lustruit, cu iluminare in spațiul de testare

Rezervă automată de apă

Senzor psihometric de măsurare a umidității

Figura 1.1 Incintă termică de testare Benchtop

Aspecte fundamentale

Termeni și definiții:

Volumul interior- este volumul delimitate de pereții interiori, adică de dimensiunile interioare ale adâncimii, lățimii și înălțimii incintei.

Temperatura setată/prestabilită- este valoarea selectată pe regulatorul de temperatură în vederea obținerii unei valori dorite sau specificate.

Volumul util/spațiul de lucru- este o parte din volumul interior al incintei în care temperatura este menținută în limitile unor erori maxim admise.

Abaterea temperaturii setate- este diferența dintre temperatura dinăuntrul incintei și temperatura prestabilită

Indicator de temperatură- este un aparat indicator integrat în incintă cu scopul de a afișa temperatura măsurată de traductorul de temperatură.

Regim stabilizat- este o stare atinsă de mediul de lucru în care toate valorile medii din spațiul de lucru sunt constante și temperatura setată este menținută în limitele erorilor maxime admise

Omogenitate/Uniformitate- acesta caracterizează în regim stabilizat, diferența maximă dintre valorile determinate între două puncte din săpațiul de lucru, la un moment dat

Stabilitate- Acesta caracterizează în regim stabilizat, într-un singur punct, variațiile de temperatură.

Mijloc de măsurare de referință- este un mijloc de măsurare etalonat în prealabil, utilizat pentru măsurarea temperaturii aerului din incintă.

Incintele climatice de testare

Principalele caracteristici:

Controller avansat cu ciclu de programare pentru 50 de programe și 1000 de segmenți.

Senzorul de temperatură dinăutrul incintei este mobil conformându-se cerințelor standard.

Acuratețea este ridicată: ±1°C, ±5%RH. Opțional, poate sa prezinte o facilitate internă de înregistrare cu port de ieșire pentru date și un software dedicat.

Partea interioară (cabina)

Este făcută din monobloc inoxidabil. Toate unghiurile interioare sunt rotunjite pentru o curățare mai facilă. Izolația este din poliutenă cu grosimea de 60 mm. Rafturile sunt susținute de de bare de oțel inoxidabile, capabile să susțină greutăți mai mari. Sistemul de răcire și partea de control sunt plasate în partea de sus pentru o examinare si o mentenanță mai ușoară.

Unitatea termostatică

Partea de răcire este supraponderată pentru a avea o siguranță mai mare. Este desinat să condiționeze circularea aerului în cabină. Sistemul de răcire este în întregime făcut din cupru și este completat cu un filtru, un geam pentru a observan freonul, manostat de înaltă presiune și conectori de admisie. Evaporatorul are aceleași caractreistici ca și un condensator. Dezumezirea se obține dintr-un tub neted prin dezghețare ciclică. Elementul de încălzire consistă dintr-un tub metalic inoxidabil cu un termostat de limitare.

Consola de control

Panoul principal conține un afișaj digital mare, cu întrerupătoare și leduri. O unitate de control multifuncțională arată în același timp punctele stabilite cât și valorile absolute de ieșire.

Senzorul de umiditate

Permite măsurarea umidității cu o acuratețe de până la RH 100%.

Specificații tehnice la modelele EN 1367-1 și EN 196-1:

Capacitate de 520 litri

Gama de umiditate de la 20 la 90%

Puterea sistemului de răcire de 1000 W

Puterea sistemului de încălzire de 1500 W

Circulația internă a aerului de 450 m3/h

Dimensiuni interioare: 600x670x1300 mm

Dimensiuni exterioare:720x800x2020 mm

Greutatea de aporoximativ 180 kg.

Figura 1.2 Incintă climatică de testare EN 1367-1

Capitolul 2. Testarea echipamentelor utilizând incinte termice de testare

2.1. Aspecte funamentale privind proiectarea incintelor termice

Incintele termice au un domeniu larg de aplicabilitate. În funcție de domeniul pentru care este proiectat o incintă termică, atribuțiile acestuia vor varia semnificativ.

De exemplu pentru proiectarea unei incinte termice ce simulează condițiile meteo, vom avea nevoie ca o mare parte din suprafața interioară a incintei să fie acoperită de tuburi UV.

La incintele ce sunt menite să aplice șocuri termice componentelor pe care le testează, este nevoie de o trecere rapidă și eficientă de la temperaturi mici la temperaturi mari și invers.

Incintele termice făcute pentru a aplica vibrații mari, componentelor testate, sunt prevăzute cu sisteme de vibrație mecanice sau electrodinamice.

Incintele termice cu răcire pe gaz sunt concepute să fie capabile să răcească repede și să scadă la temperaturi de până la -184 șC (folosind nitrogen lichid) respectiv -73 Cș (folosind dioxid de carbon lichid).

Incintele termice cu Xenon sunt folosite pentru a simula efectul pe termen lung al expunerii unor materiale la lumina directă sau prin geamuri a soarelui. Ele folosesc lămpi de xenon cu diferite puteri, depinzând de mărimea incintei și cerințele de testare.

Incintele termice de uscare au o rată înaltă de schimbare a aerului. Ele urcă până la 300 șC și asigură o încălzire rapidă si uniformă.

Incintele termice în vid (Vacuum) sunt niște incinte din interiorul cărora au fost extrase aerul și alte gaze, obținându-se un mediu cu presiune foarte scăzută. Acest lucru permite testarea echipamentelor menite să funcționeze în spațiu. În general pereții acestor incinte sunt făcute din metal, având un câmp magnetic în exterior.

2.2. Domenii de aplicare ale incintelor de testare

Incintele de testare sunt folosite în numeroase domenii, cum ar fi încălzirea, testarea la șoc termic, simularea vremii, creșterea plantelor, testarea coroziunii cu sare, testarea cu xenon.

Pentru aceste domenii, sunt folosite următoarele incinte:

Incinta de temperatură-umiditate

Acesta are gama de temperatură de la -70 la 180șC și gama de umiditate de la 10 la 98% RH.

Figura 2.2 Incinta de temperatură-umiditate

Incinta de testare de coroziune ciclică

Această incintă este programabilă cu controlul temperaturii și umidității la un loc și are obțiuni de testare a SO2, testare la temperatură scăzută, uscare, imersiune, UV.

Figura 2.3. Incinta de testare de coroziune ciclică

Incinta pentru șoc termic

Programul are până la 100 de șabloane și 9999 de cicluri. Are o interfață de comunicare de tip RS 232-5.

Figura 2.4. Incinta pentru șoc termic

Incinta de testare la vibrații

Este combinat cu un vibrator electrodinamic, astfel vibrațiile se pot testa la diferite temperaturi și umidități. Cu ajutorul mesei de suport dinamic, incinta se poate mișca în sus, jos, stânga și dreapta.

Figura 2.5 Incinta de testare la vibrații

Incinta de creștere a plantelor

Este destinat pentru aplicații de creștere a plantelor, cultivarea țesutului de Arabidopsis și incubare. Controlerul are 120 de programe și există și un temporizator pentru control de zi/noapte.

Figura 2.6. Incinta de creștere a plantelor

Incinta de testare pentru accelerarea vremii

Cu ajutorul luminilor UV, simulează schimbările de vreme, condiții de temperatură și umiditate. Testele sunt menite să reproducă avariile cauzate de soare, ploaie, umezeală condensată sau rouă.

Incinta de testare pentru accelerarea vremii

2.3. Testarea HALT/HASS

Creșterea rapidă a multor ramuri electronice a dus la creșterea producției sub-sistemelor critice, precum surse de putere, convertoare de CC-CC, aparate de telecomunicație și multe altele. De obiciei aceste sub-sisteme necesită o testare accelerată la stres (HASS-Highly accelerated stress screening), pentru a se asigura că ele funcționează optim pentru serviciile pentru care sunt menite. Înainte ca acest test să aibă loc, se realizează un test accelerat privind durata de viață (HALT- Highly accelerated life testing). Acest test este performat în timpul dezvoltării produsului pentru a asigura un produs cât mai capabil la lansare.

Relația dintre HALT și HASS:

Când sunt implementate corect, testările HALT și HASS descoperă repede problemele asociate cu produsul, designul și producția. Ambele se bazează pe tehnici de scurtare a timpului de descoperire a posibilelor defecte. Aceste tehnici forțează produsele cu mult peste uzura pentru care sunt destinate, scoțând astfel la iveală problemele ce ar apărea mult mai târziu în condiții normale.

Testarea HALT folosește temperatura și vibrațiile pentru a descoperi defecte în produse. Acest lucru necesită puține unități si un timp relativ scurt.

În producție HASS aplică un stres ridicat, mult peste ce ar trebui să suporte produsul, dar acest stres nu este atât de ridicat ca și la testarea HALT.

Prin anumite tehnici, piesele bune trebuiesc protejate și acest lucru se poate face dacă testarea HALT s-a făcut înainte de testarea HASS.

Ideea fundamentală a testării HALT/HASS, este faptul că, dacă produsul și procesul de manufacturare sunt bine făcute și verificate cu HASS, atunci producția va fi bună.

În consecință, dacă HASS găsește produse cu probleme într-o stare prematură de producție, atunci, este vorba de o producție nepotrivită.

Figura 2.1. Curba de încredere a produsului

Profilarea temperaturii

Determinarea limitelor minime și maxime la care poate funcționa produsul

Accelerarea procesului de îmbătrânire a produsului, prin aplicarea unor temperaturi extreme

Profilarea umidității

Determinarea efectelor de umiditate mare sau umiditate scăzută

Accelerarea procesului de îmbătrânire prin aplicarea unor condiții extreme de umiditate

Testarea la umiditate si presiune globală ( de exemplu la altitudine)

Profilarea vibrației:

Determinarea limitelor maxime ale nivelelor de vibrație la funcționare

Găsirea defectelor mecanice din timp

Simularea în condiții de transportare globală

Figura 2.2. Sistem tipic HALT/HASS cu ciclu de temperatură și vibrație

Considerații importante privind specificațiile acestui echipament:

Gălăgia electrică

Nivelele de semnal (aplicate și măsurate)

Viteza

Mărimea incintei

Cablajul și conectoarele

Testarea HALT/HASS necesită destul de multe resurse, cum ar fi instrumente de măsură, sisteme de schimbare, routere RF, carduri de calculatoare și alte achiziții de date.

Fiecare dintre aceste elemente trebuie să fie ales cu grijă pentru a avea un nivel mare de încredere, repetabilitate, acuratețe, integritate de măsurare și să fie ușor de folosit.

Capitolul 3. Realizarea incintei termice de testare

3.1. Elemente componente de bază

Elementele componente de bază ce permit realizarea acestei incinte termice sunt:

Incintă termică avănd dimensiunile: L=489 x l=320 x h=250 mm

Două elemente rezistive de având puterea de 450W/bucata

PLC- Regulator de temperatură de tip Dr-40A

Element Peltier cu dimensiunile de 40×40 mm cu radiator de disipație termică pentru răcire, putere electrică consumată max. 60w, temperatura de lucru -30°C ÷ +70°C

Ventilatoare 12V, 3 bucăți, de dimensiuni 60 x 60 mm, 800rpm, curent absorbit 0.8÷1.2 A, putere instalată 9.60÷14.4 W

Sursa de tensiune stabilizată 12V(5A), 2 bucăți

2 relee de tip PT570730, alimentarea bobinei la 230V, iar contactul întrerupe 12 V

1 releu temporizat Siemens 7PU4320

Buton basculant ON-OFF, cu iluminare, pentru a permite cuplarea și decuplarea tensiunii de alimentare

Buton de oprire în caz de avarie sau urgență de tip “ciupercă”

Buton basculant ON-OFF-ON, pentru a permite schimbarea între procesul de încălzire și cel de răcire

Schema de funcționare a sistemului:

Figura 3.2 Partea frontală a incintei

Atingerea limitei superioare de temperatură în interiorul incinta termică se realizează cu ajutorul celor două elemente rezistive plasate în partea superioară.

Elementele rezistive dispuse în partea superioara au o căldură ridicată, ele transmit radiație termică din partea superioară a incintei înspre partea de jos. Elementele rezistive au puterea instalată de 2×450 W. Ele sunt conectate în serie și au căderea de tensiune la borne de 115V (curent alternativ).

Figura 3.3. Elementele rezistive

Incinta prezintă două ventilatoare de 12V (curent continuu). Ele au rolul de evacuare a aerului cald, ca după acesta să poată să inceapă procesul de răcire. Prin acest procedeu se evită schimbările radicale de temperatură dinăuntrul incintei.

Pentru o bună circulație a aerului, sensul de rotație a paletelor este contrar.

Figura 3.4. Cele doua ventilatoare de 12V CC.

Alimentarea de bază a incintei este tensiunea de rețea de 230V, insă sunt și componente ce folosesc o tensiune de 12V.

Sursele de tensiune continuă au o capacitate de 5A, ele fiind două, asigură un curent de 10A, facând posibilă funcționearea în parametrii normali al circuitului.

Figura 3.5. Sursele de alimentare ale incintei

Ciclurile de răcire și încălzire sunt controlate de regulatorul Dr-40A. Fiindcă nu este posibilă conectarea directă a dispozitivelor cu regulatorul, a fost nevoie să se folosească și doua relee. Contacul lor se alimentează cu o tensiune de 12V. Un al treilea releu se folosește pentru comanda ventilatoarelor de exhaustare și pentru aportul de aer. Releul respectiv este temporizat și permite setarea duratei de timp în care contactul NC rămâne cuplat.

Figura 3.6. Releele incintei

3.2. Programarea controllerului

Controllerul programabil folosit în această lucrare este Dr-40A.

Dimensiunile fizice (în mm și inch):

Figura 3. Dimensiunie PLC-ului.

Descrierea butoanelor.

Figura 3. Schița interfaței PLC-ului

1 – Butonul SET

Se introduce valoarea pre-setată, parametrii din modul de setare al parametrilor, sunt selectați în ordinea corespunzătoare. Putem selecta modurile de afișaj PV/SV, modul de setări SV și parametrii modului de setare.

2- Buton de schimbare al setărilor unitare

Folosit când cursorul se află în dreptul cifrei care se dorește a fi schimbată.

3- Setarea valorii butonului de scădere

Folosit când numerele trebuiesc scăzute la valoarea pre-setată de schimbare

4- Setarea valorii butonului de creștere

Folosit când numerele trebuiesc crescute la valoarea pre-setată de schimbare

5- Valoarea măsurată PV

Arată valorile măsurate și un simbol parametric.

6- Valoarea setată SV

Un exemplu de a pune valoarea setată la 200șC:

Controllerul în momentul în care este pornit, afișează automat tipul codului de intrare pe unitatea de afișaj PV, iar pe unitatea SV afișează gamele de intrare.

Tipuri de coduri de intrare:

Tabelul 3. Coduri și tipuri de intrare

3.3. Arhitectura internă a PLC-ului

Controloarele logice programabile (în jargonul curent numite PLC-uri), sunt dispozitive comapcte și robuste concepute special pentru monitorizarea și controlul anumitelor parametri de proces. Prin intermediul lor putem implementa numeroase scheme de complexitate medie și automatizare. La început ele au fost concepute pentru a implementa unele funcții de control binar: automate logice și funcții logice combinaționale. Mai târziu s-au adăugat unele funcții suplimentare cu scop de reglaj adaptiv și continuu, funcții de vizualizare și comunicație și de arhivare a datelor culese. În ziua de aztăzi, datorită caracterului lor robust, autonom și fiabil, ele reprezintă cele mai folosite componente inteligente de automatizare.

Din punctul de veder al construcției un dispozitiv PLC se alcătuiește din:

carcasă de protecție

modul de alimentare electrică

interfețe de comunicație serială

microsistem de calcul, de obicei implementat cu ajutorul unui microcontrolor

set de interfete analogice și digitale, ce au în construcția lor, circuite de adaptare pentru semnale industriale

un modul de alimentare electrică

Aceste interfețe asistă la conectarea unor semnale digitale ce sunt generate de senzori, întrerupătoare sau comutatoare. Din punctul de vedere al modului de conectare, intrările digitale sunt de două tipuri:

sursă de curent, la senzori PNP

drenă de curent, la senzori NPN

La intrările de tip drenă, în starea “cuplat/închis” a NPN-ului, curentul circulă de la intrare înspre senzor.

La intrările de tip sursă, în starea “cuplat/închis”, senzorul produce un curent care pătrunde în controller.

Prin interfețele de ieșire PLC-ul comandă numeroase elemente de execuție digitale. Ieșirile de obiciei se izolează galvanic de partea de logică pentru a ajuta cuplarea tensiunilor sau curenților de valoare mai ridicată și pentru a protejarea părții logice de eventuale tensiuni accidentale prea înalte. Depinzând de construcția PLC-ului, ieșirile sunt de tip tiristor, tranzistor de putere sau contact de releu. În acest caz, ieșirile sunt de tipul contact de releu.

Elementele de execuție.

Pe post de elemente simple de execuție sunt folosite: electrovalve, servomotoare, electromagneți, motoare electrice de CC. sau de tip pas-cu-pas, dispozitive de avertizare auditivă și sonoră etc. Aceste elemente au nevoie de o sursă de alimentare și de o schemă de acționare.

Pentru motoarele CC., acționarea într-o singură direcție de rotație se face direct printr-o ieșire a controllerului. Ieșirea va avea rolul de comutator într-o schemă în care apare și motorul electric și o sursă de alimentare.

3.3.1. Modulul de măsurare și controlul temperaturii

Dr-40A este un controller de temperatură destul de folosit, datorită aplicabilității sale în instalații individuale simple sau în sisteme mai avansate, datorită eficenței și bunei funcționări și de aseamenea datorită prețului accesibil de pe piață. Aceste contollere pot fi folosite și în asociere cu alte PLC sau HMI (Human Machine Interface).

Figur 3. Interfața PLC-ului

Un exemplu de a pune valoarea setată la 200șC:

Selectați modul SET, apăsați butonul de schimbare unitar până se ajunge în domeniul sutelor, apăsați butonul de creștere pentru a ajunge la 2 și apăsați SET din nou pentru a salva.

Figura 3. Setarea PLC-ului la o anumită temperatură

3.2.2. Autoreglarea controller-ului. Bucla P.I.D.

P.I.D. provine din termenul franțuzesc: “Proportionnel Intégral Dérivé” și definește algoritmul proporțional integral derivativ PID.

Principiul algoritmului P.I.D. constă în 3 acțiuni care sunt depedente până la diferența între valoarea de referință(SV) și valoarea măsurată în proces(PV):

– O acțiune proporțională, eroarea este multiplicată cu coeficientul GR

– O acțiune completă, eroarea este integrată într-un interval de timp acordat TI

– O acțiune derivată, eroarea este derivată în funcție de timp TD.

Figura 3. Diagrama generală a unei bucle PID

Controlerul PID calculează în continuu o anumită valoarea de eroare, numită e(t), acesta fiind diferența dintre punctul setat dorit și o variabilă măsurată și aplică o corectare bazată pe termeni proporționali, integrale și derivate. Controllerul încearcă să reducă eroarea în timp, prn ajustarea unei variabile de control u(t).

Formula generală pentru acest proces este:

3.3.3. Domenii de aplicare a regulatorului

Regulatorul Dr-40A se poate folosi în aplicații de încălzire, uscare, răcire, ventilație și aplicații industriale.

Are alimentarea la 220V CA., 50/60 Hz.

Acuratețea de măsurare de +-0,5% FS.

Rezoluția de 14 bit.

Are control PIN.

Are control de auto-reglare.

3.4. Elementul de răcire Peltier

Figura 3.7. Nucleul elementului de răcire Peltier

Elementele de răcire Peltier ajută la proiectarea sistemelor cu viteze mari de procesare la un preț mic. Aceste elemente de răcire sunt alcătuite din grupări înseriate de joncțiuni mici de semiconductoare și sunt lipite la un loc. Ele se montează între două plăci termo-conductoare din ceramică. Principiul de funcționare este la fel pentru oricare dintre produse. O tensiune este aplicată grupărilor, o parte se încălzește, iar pe partea opusă scade temperatura. Inversarea polarității intrării, rezultă în inversarea celor două jumătăți din element.

Construcția elementelor de răcire Peltier: sunt folosiți doi semiconductorui unici, de tip n și de tip p, deoarece ei trebuie să aibă densități de electron diferite. Semiconductoarele sunt plasate termic în paralel și electric în serie, iar pe urmă sunt uniți cu o placă conductoare termică, pe fiecare parte. Când tensiunea se aplică capetelor libere ale celor doi semiconductori, există o curgere de curent continuu dea-lungul joncțiunii semiconductoarelor, cauzând o diferență de temperatură. Partea cu placa de răcire absoarbe căldura, care ulterior este mutată în cealălaltă parte a aparatului, unde se află radiatorul.

Figura 3.8. Partea posterioară a incintei- capacul frigorific înăuntrul

căruia se află elementul Peltier

Capitolul 4. Rezultate experimentale

O primă mențiune în acest capitol prezintă parametri funcționali ai incintei termice de testare în modurile de încălzire și de răcire.

Tabelul 4.1. Parametri funcționali ai incintei

Mai departe în acest capitol sunt prezentate determinările experimentale, obținute prin testarea unor componente electronice realizate cu incinta termică.

Această testare constă în încălzirea și răcirea lor, temperaturile aplicate fiind cuprinse între 2șC și 60șC.

Pozele termice au fost luate cu aparatul termic RayCam C.A 1888, și au fost prelucrat cu programul RayCam Standard.

Aceste determinări ne permit stabilirea regimurilor termice din interiorul incintei și ale pieselor supuse testării.

Într-o primă poză termică avem o placă video răcită în incintă, piesa aflată încă în interiorul incintei după un proces mai îndelungat de răcire.

Figura 4.1. Interiorul incintei si componenta electrică după răcire

După cum se poate observa, temperatura minimă este de 2șC, ceea ce ne dovedește eficiența elementului de răcire Peltier.

Aici se poate vedea o altă poză termică la puțin timp după ce am oprit funția de răcire a incintei:

Figura 4.2. Piesa și interiorul incintei la scurt timp după procesul de răcire

Figura 4.3. Câmpul termic al aerului din incintă, stabilită la gura de refulare

În următoarea poză se poate vedea componenta electronică după procesul de încălzire. Temperatura maximă la care s-a ajuns este de 61șC. Deasemenea putem vedea liniile termice de-a lungul plăcii.

Figura 4.4. Componenta electrică după încălzire

În următoarea poză avem tot o componentă după încălzire, cu temperatura maximă de 56șC, dar cu câteva puncte termice mai scăzute, deoarece aceste puncte sunt făcute dintr-un metal ce absoarbe mai repede energia.

Figura 4.5. Placa după încălzire cu câteva puncte cu temperaturi mai scăzute

Radiatorul elementului Peltier, cu temperatura minimă de 0,95șC :

Figura 4.6. Radiatorul elementului Peltier