分別進行有風源淋雨試驗和滴雨試驗，其試驗段截面積和有效容積均較大，同外亦是少見的非標設(shè)備，而國內(nèi)目前也為數(shù)不多，依據(jù)GJB 150.12—86及MIL—ST D一8IOF標準進行設(shè)備設(shè)計和研制，因此要兼顧到兩者的特點，作綜合考慮。本方案中由于其涉及到環(huán)境模擬技術(shù)、流體技術(shù)、機械學、結(jié)構(gòu)設(shè)計和測控技術(shù)等領(lǐng)域，因此，在方案設(shè)計中其技術(shù)集成度高，存在多項關(guān)鍵技術(shù)。
一、淋雨與滴雨合一
有風源的淋雨試驗適合于戶外使用而且沒有防雨措施的設(shè)備，而滴雨試驗適合于有防雨措施但可能暴露在從上表面凝結(jié)水或漏水條件下的設(shè)備I。淋雨試驗要求降雨強度≥10℃m／h，滴雨試驗要求降雨量≥280 L／(m·h)，在同一箱體內(nèi)滿足兩種試驗條件，設(shè)計上存在一定難度。該耐淋雨試驗系統(tǒng)設(shè)計了兩套儲水系統(tǒng)，均安裝于試驗箱頂部，通過電磁閥控制，可實現(xiàn)有風源淋雨和滴雨兩種功能。左降雨水箱安裝位置靠近送風機出口處，用于有風源淋雨試驗，雨滴產(chǎn)生器的滴水頭直徑為0．7 r a m；右降雨水箱位于試驗臺正上方，它用于滴雨試驗，雨滴產(chǎn)生器的滴水頭直徑為0．8m m。兩個降雨水箱分別通過電磁閥和軟管與副水箱連通：在有風源淋雨試驗時，只有左降雨水箱的電磁閥打開，使其單獨與副水箱連通；滴雨試驗時，只有右降雨水箱的電磁閥打開，使其單獨與副水箱連通。蓄水箱和副水箱內(nèi)都安裝了電浮子，用來控制水位。蓄水箱內(nèi)裝有3個電浮子：FS3，FS4和FS5。其中，FS3控制高水位，表示蓄水箱進水已滿，FS5指示低水位“缺水”，FS4則指示試驗過程中需要補水時的水位：副水箱內(nèi)裝有兩個電浮子：FS1和FS2。其中，FS2控制高水位，表示副水箱進水已滿，FS1指示濾網(wǎng)清潔水位。
二、受試面轉(zhuǎn)換
在有風源的淋雨試驗中，要每持續(xù)同定時間轉(zhuǎn)動一次試件，使試件可能暴露在刮風淋雨的各表面都能接受雨水的沖擊，這就要求試驗臺具有適時旋轉(zhuǎn)一定角度的功能，這在結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制上均有一定難度。為了解決這一難題，在設(shè)計中由電機、減速機、繼電器、延時繼電器及角度接近開關(guān)組成一試驗臺旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖3所示。
其功用是使試驗臺能360o旋轉(zhuǎn)，以保證試件的各暴露表面都能接受淋雨試驗。為了在更換試件的受雨面時不中斷試驗，設(shè)計了自動旋轉(zhuǎn)換面：即在0。，90。，180。3個位置上，試驗臺各停留保持固定時間，然后自動旋轉(zhuǎn)90。并停在該角度位置上，繼續(xù)下一個受雨面的試驗；在270。角的位置上停留相同時間后試驗自動結(jié)束。如果試驗中發(fā)生故障，可通過手動按鈕K 1進行角度復位。試驗臺在4個角度位置上靜止停留的時間由延時繼電器TM 1來保證，旋轉(zhuǎn)時間的長短由另一延時繼電器TM 2來調(diào)節(jié)，0。，90。，180。和270。4個基準角度依靠角度接近開關(guān)Q A 1一Q A 4來檢測控制。相應繼電器動作將分別提供試驗臺停留在四個角度位置的信息(高電平)，并送往PLC的輸入接口模組，然后PLC控制器通過輸出接口控制電機去完成相應動作，從而實現(xiàn)受試面自動旋轉(zhuǎn)定位，達到在試驗中每隔一定時問轉(zhuǎn)動一次試件，使試件各表面都能接受雨水沖擊的試驗目的。旋轉(zhuǎn)角度接近開關(guān)線路連接原理和停留與旋轉(zhuǎn)延時繼電器線路連接原理見圖4和圖5。
三、溫度調(diào)控
標準要求試驗開始時試件溫度與水溫溫差至少10℃，這樣試件內(nèi)部相對于外面水的溫度來阱會產(chǎn)生一個負壓差，即使試件內(nèi)部樂力低于水的壓力，用此種負壓差原理能有效檢查試件的泄漏現(xiàn)象，同時設(shè)備的重現(xiàn)性也好，又較結(jié)合實際，但同時也增加了對系統(tǒng)溫度控制的難度。設(shè)計中采用2支溫度傳感器來測量試驗用水溫度和試驗箱溫。前者測得水箱溫度后，將溫度值輸入PLC控制系統(tǒng)的I／O模組，并經(jīng)PLC控制系統(tǒng)CPU數(shù)據(jù)處理后輸出移相觸發(fā)控制信號(4～20 m A模擬信號)，經(jīng)SCR電功調(diào)節(jié)器改變電加熱器的加熱相位，以調(diào)節(jié)試驗箱內(nèi)的溫度，使試件溫度滿足高出水溫10℃以上的條件。
后者測得試驗箱溫度后，將數(shù)據(jù)輸人至PLC控制系統(tǒng)的I／O模組，并經(jīng)PLC控制系統(tǒng)CPU數(shù)據(jù)處理后，判斷是否超溫。為安全起見，在硬件電路連接上給加熱管通電設(shè)置了先決條件：送風機開機送風。即只要送風機未送風，繼電器沒有吸合，交流接觸器因其線圈沒有電流通過而無法接通，三相交流電源加不到SCR電功調(diào)節(jié)器上，加熱管也就不可能通電加熱。http://tianjinfanyigongsi.cn
