定速槽及定速槽用定速降温系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种定速槽以及定速槽用定速降温系统，通过冷媒换热单元和压缩机制冷单元配合使用，使得定速槽除了具有普通定速槽的恒温功能和升温功能外，还增加了“定速降温”功能，使槽温在较宽的温度范围(如160℃～0℃)内，创造了一个稳定、均匀、连续的自动调整的温度场，实现了定速降温，降温速度可控制在1℃/min，极大地提高了变压器温控器校准的效率和准确度，填补了国内变压器温控器校准/检验装置在定速降温技术上的空白。

【技术实现步骤摘要】
定速槽及定速槽用定速降温系统
本技术涉及温控
，具体为一种温度仪表校准、测试用定速槽及定速槽的温度控制系统。
技术介绍
带有电气接点的温控器、温度开关等温度测控装置，具有结构简单、工作可靠等一系列优点，被广泛应用于仪器仪表、自动化、汽车、高铁动车、军工、高压输变电、家电、农业等诸多领域，上述温度测控装置中电接点动作的准确度是该类装置的主要技术指标之一。温控器在高压输变电领域的应用最为典型，为此下面以高压输变电领域为例，为保证变压器本身及电网的安全、稳定运行，在每台变压器上均安装有多台“变压器用油面温控器”和至少一台“变压器用绕组温控器”，用于对上述变压器运行过程中温升的监测、控制和保护。“变压器用油面温控器”、“变压器用绕组温控器”最重要的功能是监测变压器油面温度和绕组温度，并对不同程度的超温分别提供报警信号、冷却装置控制信号甚至跳闸信号，这些信号均以独立的电接点方式对外提供。每一台温控器中有3～5对电接点输出信号，若变压器油面（绕组）温度从环境温度分别上升至各电接点的温度切换点（如55℃、65℃、75℃等）附近，相应的电接点将从断开状态切换到闭合状态，通过外部不同的执行机构分别执行超温报警、冷却、跳闸等控制功能；反之，若油面（绕组）温度从较高的温度（如100℃左右）分别下降至各电接点的温度切换点附近，相应的电接点将从闭合状态切换到断开状态。温控器的测量范围可达（0～160）℃，测量准确度为1.5级（即量程的1.5%），其数据监控的准确与否，会直接影响电力变压器本身及电网的安全与稳定运行，因此温控器的示值误差、动作接点误差等指标必须准确可靠，新制的温控器在使用前应对示值误差、动作接点误差、切换差等重要技术指标进行校准，使用中的温控器应按校准周期对上述指标进行周期校准。温控器的校准需要在“温控器校准装置”中进行，温控器校准装置主要包括的检验设备如下：1.标准铂电阻温度计及配套电测仪表，或满足测量不确定度要求并具有通讯接口的其它温度测量标准器，负责实时、精确读取槽温，该温度通过上述标准器溯源至国家最高温度基准；2.定速槽：定速槽主要作为温度源，提供理想的动态和静态温度（槽温）环境，槽温控制范围通常在（0～160）℃，按要求的速率升温、降温，并具有恒温功能，定速槽的定速升温速率通常规定为1℃/min；定速降温速率通常规定为-1℃/min。目前由于技术限制，在没有成熟的定速变温恒温槽的情况下，只能使用普通恒温槽代替，普通恒温槽的自然降温非常慢，工作效率非常低；3.电接点采集器，负责监测并记录各被校温控器各电接点的切换动作和上、下切换值。4.示值读数装置，负责实时读取变压器温控器表盘指针示值，并转换成数字，通常有人工读数和图像识别两种模式。5.对于变压器用绕组温控器，需进行热模拟特性和热模拟时间常数测定的，应增加可调恒流源、变流器、电流表等。6.专用控制、校准软件，负责控制协调装置各模块和部件的工作、控制校准进程、人机交互，数据处理、报表、证书输出等。以上变压器温控器校准装置中，除定速槽外，其它的配套仪表、设备均无技术瓶颈，只有定速槽是校准装置中亟待攻克的最大难题。温控器电接点校准过程中，要求恒温槽均匀升、降温以测得电器接点的切换值，相关产品标准规定槽温变化速率（绝对值，下同）应不大于1℃/min，即升温速率不大于1.0℃/min，降温速率不小于-1.0℃/min。槽温变化速率过大会因温控器温包式探头的滞后效应，造成较大的校准误差，槽温变化速率过小则导致校准过程耗时过多，降低工作效率。从升温工况到恒温工况过渡及恒温过程中应注意，这个过程通常用于进行上行程示值测试，槽温应呈逐渐升高趋势，而且升温速率逐渐减小，趋向于恒温，目的是为了准确测出被校仪表的阻尼、滞后等因素所带来的误差；同理，从降温工况到恒温工况过渡及恒温过程中应注意，这个过程属于下行程示值测试，温度应呈逐渐降低趋势，而且降温速率绝对值逐渐减小，趋向于恒温，校准过程中，无论对于上行程和下行程，均要求槽温单调变化，避免槽温波动。目前用于上述带电接点温度控制仪表及温度开关校准的温度源基本上仍为传统的恒温水槽、恒温油槽或制冷恒温槽，或上述传统恒温槽的组合使用，上述恒温槽在（50～160）℃温度范围内的降温只能采用自然降温（停止电加热），由于恒温槽中盛有大量热介质（如水、硅油等，体积通常有20升～40升左右），且槽体采取了良好的隔热措施，恒温槽的保温能力很强，单靠槽体的自然降温需要等待很长时间，校准效率极低。如图2所示恒温槽自然降温过程的部分记录曲线，从曲线可见，恒温槽从160℃降自然降温至50℃，大约耗时14h。由于上述恒温槽降温效果很差，其对温控器等带电接点仪表或温度开关的校准效率非常低，根本无法满足实际工作需要。传统的制冷恒温槽虽然带有制冷压缩机所构成的制冷系统，但是，一方面该制冷系统不适合在较高的槽温（如50℃以上）工作，否则制冷回路中的氟利昂可能遇高温而分解失效；另一方面上述制冷恒温槽不具备定速降温功能，一旦启动制冷，只能进行全功率制冷。总之，如果使用普通恒温槽校准变压器温控器，即便使用不同温度范围的多台普通恒温槽分温区校准，也无法取得理想的校准效果和效率，这是当前的现实情况，是亟待解决的技术瓶颈。
技术实现思路
本技术的目的就是提出一种可定速升降温的定速槽，使得定速槽除了具有普通定速槽的恒温功能和升温功能外，还增加了“定速降温”功能，使槽温在较宽的温度范围(如160℃～0℃)内，按照设定的降温速率连续下降，并允许中间设置恒温点。为了实现上述技术目的，本技术采用的技术方案为：一种定速槽，它包括油槽，油槽设置有槽盖、搅拌器、电加热器、槽内筒、槽媒、控温传感器，槽内筒盛放槽媒作为温度源，槽盖设置在槽内筒上开口处，电加热器为槽媒加热，控温传感器测取槽媒温度，其特征在于：还包括冷媒换热单元、压缩机制冷单元、槽冷蒸发器、隔板、冷媒换热盘管，隔板将槽内筒隔成大、小筒两个筒腔，使两个筒腔形成连通器，小筒内安装有电加热器、搅拌器、冷媒换热盘管、槽冷蒸发器、控温传感器，冷媒换热单元和压缩机制冷单元均为闭环式制冷回路，槽冷蒸发器与压缩机制冷单元连通，冷媒换热盘管与冷媒换热单元连通，油槽内槽媒温度（槽温）的整个范围分为两个温区，即高温区和低温区，当槽温处于高温区时，冷媒换热单元通过冷媒换热盘管对槽媒制冷；温处于低温区时，压缩机制冷单元通过槽冷蒸发器对槽媒进行制冷；该装置还包括控制器，控制器与控温传感器、冷媒换热单元和压缩机制冷单元连接，通过控制器对冷媒换热单元中的冷媒和压缩机制冷单元的制冷剂的流量进行控制。所述的控制还与搅拌器、电加热器连接。所述的槽冷蒸发器沿小筒内壁环绕，冷媒换热盘管设置在槽冷蒸发器的内侧或者外侧。槽盖设置有控温传感器插口，控温传感器插入插口浸入槽媒中，所述的控温传感器为双支的A级三线制Pt100铂电阻，其中一支作为控温传感器，接控温仪表输入端；另一支作为速率传感器使用，接到控制器，主要用于槽温及其升、降温速率的测量。所述的槽内筒由金属材料压制或焊接成形；槽内筒上部设有溢油口，下部设有放油口。进一步地，所述的槽媒与冷媒换热单元中循环的制冷介质为同一种工作介质，槽内筒设置有溢流口，溢流口通过管路与冷媒换热单元中工作介质储存装置连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定速槽，它包括油槽，油槽设置有槽盖、搅拌器、电加热器、槽内筒、槽媒、控温传感器，槽内筒盛放槽媒作为温度源，槽盖设置在槽内筒上开口处，电加热器为槽媒加热，控温传感器测取槽媒温度，其特征在于：还包括冷媒换热单元、压缩机制冷单元、槽冷蒸发器、隔板、冷媒换热盘管，隔板将槽内筒隔成大、小筒两个筒腔，使两个筒腔形成连通器，小筒内安装有电加热器、搅拌器、冷媒换热盘管、槽冷蒸发器、控温传感器，冷媒换热单元和压缩机制冷单元均为闭环式制冷回路，槽冷蒸发器与压缩机制冷单元连通，冷媒换热盘管与冷媒换热单元连通，油槽内槽媒温度的整个范围分为两个温区，即高温区和低温区，当槽温处于高温区时，冷媒换热单元通过冷媒换热盘管对槽媒制冷；温处于低温区时，压缩机制冷单元通过槽冷蒸发器对槽媒进行制冷；还包括控制器，控制器与控温传感器、冷媒换热单元和压缩机制冷单元连接，通过控制器对冷媒换热单元中的冷媒和压缩机制冷单元的制冷剂的流量进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种定速槽，它包括油槽，油槽设置有槽盖、搅拌器、电加热器、槽内筒、槽媒、控温传感器，槽内筒盛放槽媒作为温度源，槽盖设置在槽内筒上开口处，电加热器为槽媒加热，控温传感器测取槽媒温度，其特征在于：还包括冷媒换热单元、压缩机制冷单元、槽冷蒸发器、隔板、冷媒换热盘管，隔板将槽内筒隔成大、小筒两个筒腔，使两个筒腔形成连通器，小筒内安装有电加热器、搅拌器、冷媒换热盘管、槽冷蒸发器、控温传感器，冷媒换热单元和压缩机制冷单元均为闭环式制冷回路，槽冷蒸发器与压缩机制冷单元连通，冷媒换热盘管与冷媒换热单元连通，油槽内槽媒温度的整个范围分为两个温区，即高温区和低温区，当槽温处于高温区时，冷媒换热单元通过冷媒换热盘管对槽媒制冷；温处于低温区时，压缩机制冷单元通过槽冷蒸发器对槽媒进行制冷；还包括控制器，控制器与控温传感器、冷媒换热单元和压缩机制冷单元连接，通过控制器对冷媒换热单元中的冷媒和压缩机制冷单元的制冷剂的流量进行控制。2.根据权利要求1所述的定速槽，其特征在于：所述的槽媒与冷媒换热单元中循环的制冷介质为同一种工作介质，槽内筒设置有溢流口，溢流口通过管路与冷媒换热单元中工作介质储存装置连通，槽内筒还设置有补液管路，补液管路通过泵与冷媒换热单元中工作介质储存装置连通。3.一种定速槽用定速降温系统，其特征在于：它包括定速槽、冷媒换热单元、压缩机制冷单元、主控制单元，定速槽内设置有控温传感器、槽冷蒸发器、冷媒换热盘管，定速槽内装满槽媒，冷媒换热单元、压缩机制冷单元均为闭环式冷却回路，冷媒换热单元与冷媒换热盘管连通，压缩机制冷单元与槽冷蒸发器连...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐军，何保军，刘毅，马风东，
申请(专利权)人：泰安磐然测控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37