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人工氣候箱對于室內(nèi)外環(huán)境的模擬講解

閱讀:840        發(fā)布時間:2021-1-12
   人工氣候箱是模擬自然環(huán)境,提供植物人為設(shè)定的各個生長參數(shù)的儀器。儀器克服了自然環(huán)境的不可控制性,使得植物的培養(yǎng)更易操作。因其控制參數(shù)的全面性和智能化,又被叫做智能人工氣候箱。智能人工氣候箱分為普通版和高級版,其中高級人工氣候培養(yǎng)箱主要部分采用進(jìn)口配件,可按要求升級為計算機控制。
  人工氣候箱具有光照、加濕功能,為用戶提供一個理想的人工氣候?qū)嶒灜h(huán)境。由此可見它能夠控制溫度、濕度、光照度等相關(guān)參數(shù)。
  人工氣候箱由六面保溫墻體制成,室內(nèi)分為冷室與熱室。被測試的設(shè)備為家用電加熱器,放置在熱室內(nèi),測試期間要求熱室恒溫在(23±0.5)℃。冷室模擬室外環(huán)境溫度,溫度設(shè)定根據(jù)測試電加熱器的功率確定。冷室內(nèi)的制冷量要與熱室內(nèi)被測電加熱器的散熱量保持平衡,從而保證熱室溫度的恒定。冷熱室之間的能量交換主要有兩個渠道:
  一是兩室之間的窗戶(導(dǎo)熱系數(shù)不大于3 W/(m2K));
  二是兩室之間的通氣孔(每小時換氣量為一個熱室體積)。
  熱室內(nèi)不準(zhǔn)產(chǎn)生強制擾動。
  人工氣候箱換熱過程被控對象的主要特點是:
  冷室的制冷量與熱室的加熱量對溫控點都具有不同程度的滯后,熱室的滯后大(室內(nèi)不允許強制擾動);對象的慣性大,冷室的制冷量與熱室的加熱量對溫控點都具有不同程度的慣性,尤其是冷室的冷量對熱室的溫控點具有非常大的慣性;干擾量變化大,放置在熱室中的被測電加熱器是本控制系統(tǒng)中的主要干擾量。它的負(fù)荷變化大(300-1500 W),熱室溫度要保持恒定,冷室的負(fù)荷變化也要隨之產(chǎn)生很大的變化(溫度變化范圍為-27-8℃);冷、熱室之間的溫度調(diào)節(jié)存在著交聯(lián)偶合關(guān)系。
  人工氣候箱系統(tǒng)的溫度恒定控制不是太大的難題,但是如果要求在短的時間內(nèi)將溫度穩(wěn)定,在控制策略上則大有文章可做。結(jié)合人工氣候箱特點采用了冷室溫度多態(tài)控制與熱室溫度免疫控制相結(jié)合的控制方案實為可行。

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