一种高压池沸腾实验装置的制作方法

本申请涉及池式沸腾实验技术领域，特别是涉及一种高压池沸腾实验装置。

背景技术：

沸腾换热是传热学学科的一个重要分支，也表示一种传热方式。研究高压池沸腾的传热机理不仅可以有针对性地提高传热效率，还能减少换热设备和能量传输系统的初期投资，这无疑对于解决目前国内外面临的能源紧缺、环境污染严重等问题具有重大意义。现有的高压池沸腾实验装置自动化水平不高，需要人工参与，影响实验的精准度和效率。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对实验温度和压力进行自动调节的高压池沸腾实验装置。

一种高压池沸腾实验装置，所述装置包括：工控机、工控机箱、恒温模块、温度传感器、气压控制模块以及程控直流电源。

所述工控机通过接口与所述恒温模块、所述程控直流电源以及工控机箱连接。

所述工控机箱包括：铂电阻数采模块、数字i/o卡以及机箱本体；所述铂电阻数采模块和所述数字i/o卡通过插槽安装在所述机箱本体内部；所述铂电阻数采模块与所述温度传感器连接，所述数字i/o卡与所述气压控制模块连接。

所述温度传感器安装在所述恒温模块上；所述程控直流电源用于给待测产品提供电源。

在其中一个实施例中，还包括，所述恒温模块包括：台式恒温槽与投入式冷却器；所述投入式冷却器和所述台式恒温槽连接。

所述台式恒温槽通过sr-232接口或optionalprofibus与所述工控机连接；所述温度传感器安装在所述台式恒温槽上。

在其中一个实施例中，还包括，所述台式恒温槽为julabome-18v，所述投入式冷却器为julaboft200。

在其中一个实施例中，还包括，所述气压控制模块包括：继电器和电磁阀；所述数字i/o卡、所述继电器与所述电磁阀依次连接。

在其中一个实施例中，还包括，所述温度传感器fluke5609温度传感器。

在其中一个实施例中，还包括，所述机箱本体为pxie-1071机箱；所述铂电阻数采模块和所述数字i/o卡通过pxi插槽安装在所述机箱本体内部。

在其中一个实施例中，还包括，所述铂电阻数采模块为pxie-4357数采模块。

在其中一个实施例中，还包括，所述数字i/o卡为ni-6514数字i/o卡。

在其中一个实施例中，还包括，所述工控机通过sr-232接口或optionalprofibus与所述恒温模块连接。

所述工控机通过usb接口或rs232接口与所述工控机箱连接。

所述工控机通过usb接口、igbt或网络接口与所述程控直流电源连接。

在其中一个实施例中，还包括，所述程控直流电源为chroma62050h-40程控直流电源。

上述高压池沸腾实验装置包括：工控机、工控机箱、恒温模块、温度传感器、气压控制模块以及程控直流电源；工控机箱内部配有铂电阻数采模块和数字i/o卡。工控机与工控机箱连接，通过工控机箱的数据采集卡采集恒温模块及温度传感器的温度值对恒温模块的温度进行调节，通过工控机箱的数字i/o卡输出控制气压控制模块，工控机通过工控机箱对程控直流电源的输出进行控制调节。该装置能够对实验温度和压力进行自动调节，并且实现对试验过程的监控与数据采集。

附图说明

图1为一个实施例中一种高压池沸腾实验装置组成框图；

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种高压池沸腾实验装置，该装置包括：工控机100、工控机箱102、恒温模块104、温度传感器106、气压控制模块108以及程控直流电源110。

工控机100通过接口与恒温模块104、程控直流电源110以及工控机箱102连接。工控机箱102包括：铂电阻数采模块、数字i/o卡以及机箱本体。铂电阻数采模块和数字i/o卡通过插槽安装在机箱本体内部；铂电阻数采模块与温度传感器106连接，数字i/o卡与气压控制模块108连接。温度传感器106安装在恒温模块104上；程控直流电源110用于给待测产品提供电源。

工控机100运行上位机软件，工控机100用于控制调节恒温模块104的无难度和程控直流电源110的电压范围，工控机100通过工控机箱102的数字i/o卡控制气压控制模块108，工控机100接收工控机箱102的铂电阻数采模块采集到的数据，并进行分析处理和和存储。

工控机箱102中包括铂电阻数采模块和数字i/o卡，工控机100控制工控机箱102进行数据采集和数字量输出。

恒温模块104用于给实验提供一个恒温环境；温度传感器106用于测量恒温模块104的温度并通过铂电阻数采模块反馈给工控机100，工控机100根据温度传感器106反馈的温度值对恒温模块104进行控制。

气压控制模块108接收到工控机100通过控机箱102中的数字量i/o卡发出的控制信号来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现自动化调节功能。

程控直流电源110通过工控机100控制调节其输出，用于给待测产品提供电源。

上述高压池沸腾实验装置包括：工控机、工控机箱、恒温模块、温度传感器、气压控制模块以及程控直流电源；工控机箱内部配有铂电阻数采模块和数字i/o卡。工控机与工控机箱连接，通过工控机箱的数据采集卡采集恒温模块及温度传感器的温度值对恒温模块的温度进行调节，通过工控机箱的数字i/o卡输出控制气压控制模块，工控机通过工控机箱对程控直流电源的输出进行控制调节。该装置能够对实验温度和压力进行自动调节，并且实现对试验过程的监控与数据采集。

作为优选，恒温模块包括：台式恒温槽与投入式冷却器；投入式冷却器和台式恒温槽连接。台式恒温槽通过sr-232接口或optionalprofibus与工控机连接；温度传感器安装在台式恒温槽上。

作为优选，台式恒温槽为julabome-18v，投入式冷却器为julaboft200。

julabome-18v台式恒温槽可应用对毛细管粘度计和密度计的恒温。适合标准astmd445，显示分辨率0.01℃，温度稳定性±0.01℃。julaboft200投入式冷却器可使液体快速冷却至低温或者超低温，可以替代干冰进行超低温实验，由于全部的冷却功率集中在冷却头上，冷却效率高，占用体积小，降温速度快。

julaboft200投入式冷却器与julabome-18v台式恒温槽配合使用，可以将系统温度降低到室温以下工作，julabome-18v台式恒温槽是透明的，方便观测试验过程。

作为优选，气压控制模块包括：继电器和电磁阀；数字i/o卡、继电器与电磁阀依次连接。

在其中一个实施例中，气压控制模块通过继电器控制阀门，数字i/o卡控制继电器开启/关闭阀门，通过接收工业自动化控制系统的信号(如：4～20ma)来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数。实现自动化调节功能。其中阀门为dn100，继电器为dat72410fu。

作为优选，温度传感器fluke5609温度传感器。

二等标准铂电阻fluke5609可检测环境温度改变阻值，可检测-200℃到670℃。

作为优选，机箱本体为pxie-1071机箱；铂电阻数采模块和数字i/o卡通过pxi插槽安装在机箱本体内部。

pxie-1071机箱容纳pxi模块，并将它们连接至提供定时和同步功能的高性能背板。机箱可以提供多达18个插槽，兼容pxi和pxiexpress模块，同时提供交流和直流电源选项。个数字量输入/输出通道、机箱电源类型为交流。

作为优选，铂电阻数采模块为pxie-4357数采模块。

pxie-4357数采模块为温度输入模块具有多达32个模拟温度测量通道。该模块支持高速和高分辨率模式。采样率为100s/s、最大输入电压为±10v、分辨率为24bits、测量范围为0ω～400ω，供电方式为工控机箱供电。

作为优选，数字i/o卡为ni-6514数字i/o卡。

pci-6514模块是一个工业数字i/o接口，具有八组隔离通道。32个数字输入通道，单端数字i/o通道电流为75ma，数字输入电压范围：-30v到30v。

作为优选，工控机通过sr-232接口或optionalprofibus与恒温模块连接。工控机通过usb接口或rs232接口与工控机箱连接。工控机通过usb接口、igbt或网络接口与程控直流电源连接。

作为优选，程控直流电源为chroma62050h-40程控直流电源。

chroma62000h系列可程控直流电源供应器，提供许多独特功能供电信、自动测试系统整、工业、电池充电及模拟、混合动力汽车与太阳能面板模拟使用。电源输出电压为40v、输出电流为125a、电源功率5kw，连接接口包括lan(lxicore)、usb和igbt。

在一个实施例中，提供了一种高压池沸腾实验装置，该装置包括：工控机、pxie-1071机箱、pxie-4357数采模块、ni-6514数字i/o卡、julabome-18v台式恒温槽为、julaboft200投入式冷却器、二等标准铂电阻fluke5609温度传感器、继电器、电磁阀以及chroma62050h-40程控直流电源。

julabome-18v台式恒温槽和julaboft200投入式冷却器配合使用提供恒温实验条件，、二等标准铂电阻fluke5609温度传感器测量julabome-18v台式恒温槽的温度通过pxie-4357数采模块反馈到工控机，工控机通过温度传感器反馈的温度值控制调节julabome-18v台式恒温槽的温度；工控机通过工控机箱中的ni-6514数字i/o卡控制继电器进而控制电磁阀的通断。实验过程中工控机通过数据采集模块pxie-4357采集实验过程中的数据，实现对实验过程的全程监控，并对试验数据进行处理分析和存储。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。