回复:高海拔PLC和触摸屏的应用求助?

高山孤影

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发布于 2017-08-15 07:49:58

38楼

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以下是引用Zane在2017-08-14 23:27:01的发言 >35楼

高原使用电器(极端环境就是高空和太空了),电器的散热和保温都是要注意的。


  1. 高原上,空气密度小,空气对流冷却的效果大大降低,电器元件表面热量无法被带走就会造成热量的积聚,温度会急速上升,超过元器件的承受温度导致部件损坏。

  2. 低温同样会带来严重的问题,电阻元件的超导现象,电容晶振都会受低温的影响,都会导致电路参数的变化,同样会导致电路工作的错乱与故障。

  3. 至于辐射传导,即能散热也能受热,本楼讨论的的是PLC触摸屏,最多再加驱动器,都是IP20的等级,要装柜子,还要放在室内,有限的空间,稀薄的空气(可能压力少比室外大那么一点),热能黑洞不存在了,我觉得没有讨论的必要了。

  4. 至于高能粒子,怎么也是快到地面了,要穿透屋子,还要穿透柜体钢板打坏芯片,那人在户外早就OVER了,我觉得也没有讨论的必要了。


无论是散热还是保温,都是要经过严格的计算和测试的,以保证元器件在一定的散热条件下,能够保持以一定的温度下工作,在我们工控的领域这基本上还是以对流为热传递方式来实现的;北侠提到的SIPLUS系列,就是西家专为宽温高海拔环境开发的,谁把普通产品做成这样,还不亏死?高海拔降额使用,其实质就是限制热量的产生,以确保在现有的散热条件下热量不会积聚,降额多少也是根据海拔高度的不同通过经验参数可以计算出来。


在太空里,只能靠制冷机接触传导方式,制冷机都是要根据载荷不同进行重新设计的。在大气层高空,如果是倍音速飞行器,其电器载荷的热量是无法通过飞行器表面散发的,空气分子剧烈地撞击飞行器外壳,也会产生大量的热量,所以高速飞行器的红外特征是很明显的,因此其电器载荷也需要制冷设备。

再说说雷达,咱祖国海军新锐052D中华神盾舰的相控阵雷达的面阵天线,就是采用的气冷方式。

以下是引用绝对值编码器在2017-08-14 06:31:55的发言 >18楼:终于有人从物理原理...

引用18楼详细内容:

终于有人从物理原理上说到了点上,散热还有辐射这一项! 在4000米以上高原上,散热而言,热辐射吸收和散发有可能会高于热对流,要看器件表面红外波辐射特性。大部分未做保护的热辐射会很快,因为周边都是热能黑洞,大量吸收热辐射。所以,在高原上使用器件不是考虑高温,而是考虑低温,至少要有零下40度储存不变性,零下20度可使用的参数特性。一些电缆低温特性没有,必须固定不可移动,不然极易裂开。器件并要有很好的IP密封等级,内部电路板要做三防处理,防止低温凝露。哦,还有要抗高能粒子辐射,有的电子元器件例如芯片,在高能粒子轰击下会增加失效概率,在4500米高原上高能粒子辐射强度远远大于海平面。

以下是引用看雪001在2017-08-13 23:17:33的发言 >17楼:热传递就三种方式:...

引用17楼详细内容:

热传递就三种方式:传导、对流、辐射。

传导和对流需要借助中间媒介,高海拔地区,环境温度虽然低,但空气密度更低,平原上1kw的电动机到了4000米高原,实际只能当0.5kw来使用,就是因为散热条件改变了,这个海拔高度,开水只能到80度,面条都煮不熟,就是因为空气密度不够,大气压力只有0.6标准大气压,连灰尘都浮不起来,天空都湛蓝湛蓝的,可怕的纯净!《乞力马扎罗的雪》就说的这个海拔高度,完全是个死亡地带。


有理有据,我们给54所提供的模块,材料都是选用工业级,有的要求军品级,就拿最基本的lm324来说,是商业级的,不能用,必须时lm224或lm124,加大导热基板,同时功率管的选型必须要大出1个规格以上,前面是为了克服高寒,后面则是为了保证增强散热效果,减小发热功率。

这是我们刚好在用的200smart技术手册中的数据:



http://blog.163.com/xiuzhang_2000/
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