Thiết kế vỏ tủ thiết bị phân tích: tản nhiệt, EMI và chống rung

Một bao vây cụ và một tủ phân phối trông giống nhau và hành xử không có gì giống nhau. Tủ phân phối được đánh giá dựa trên công suất hiện tại và nhiệt độ tăng, trong đó 65 K là chấp nhận được. Một bao vây cụ giữ một ngăn lưới, một máy dò sắc ký hoặc một cảm biến XRF, và những bộ phận muốn ± 0,5 K, độ ổn định micromet và 60 dB che chắn-ba đơn đặt hàng của cường độ ngoài, trong một hộp thép.

Họ cũng đánh lẫn nhau: luồng không khí nhiều hơn có nghĩa là nhiều tiếng ồn và độ rung hơn, đường may EMC chặt hơn có nghĩa là loại bỏ nhiệt tồi tệ hơn, tấm dày hơn có nghĩa là trọng lượng và thời gian dẫn. Vì vậy, thứ tự được cố định-giải quyết xoay cho phép của máy dò và giới hạn tiếng ồn của trang web, chọn đường dẫn làm mát, sau đó sử dụng cấu trúc và cách ly cho những gì còn lại.

1. Ba ràng buộc trong một vỏ tủ

Hầu hết các reworks đến từ bắt đầu bản vẽ trước khi đầu vào đã được cố định. Đầu tiên lấy 4 số.

  • Tải nhiệt theo ngăn - không phải là một tổng số; 350 W trong khoang cung cấp và 400 W trải đều là những vấn đề khác nhau.
  • đu cho phép tại các máy dò - ± 0,5 K cho đầu quang phổ, ± 0,1-0,2 K cho CCD khoa học, ± 3 K cho khoang điện tử đơn giản.
  • Môi trường xung quanh trang web và trần tiếng ồn - một phòng thí nghiệm chạy 22-26 ° C và thường giới hạn 55 dB (A) ở 1 m; một tủ tầng cửa hàng có thể nhìn thấy 40 ° C và bụi.
  • Tiêu chuẩn EMC: EMC Standard - Các giới hạn trong phòng thí nghiệm, y tế và công nghiệp không thể hoán đổi cho nhau và dB mục tiêu tuân theo nó.

Đặt tất cả bốn trong RFQ. Kích thước quạt, loại đệm, thước đo bảng điều khiển và bộ cách ly là hậu quả, không phải lựa chọn.

2. Chọn kiểu dáng trước vì nó giới hạn ngân sách nhiệt

Yếu tố hình thức và phong bì Xây dựng và sử dụng
Vỏ để bàn, 450 × 400 × 180 mm Thép 1,2-1,5 mm, gấp lại; máy phân tích đơn vị
19-inch subrack, bảng điều khiển 482,6 mm, 3U-9U 1.2 mm thép mạ kẽm; dụng cụ mô-đun
Sàn đứng, 600 × 800 × 1800 mm Khung gấp 1,5-2,0 mm; quang học cộng với điện tử
Giá treo tường/thẳng hàng, 600 × 500 × 250 mm 1.5 mm, IP54/IP65 niêm phong; giám sát trực tuyến

Chạy mật độ thông lượng nhiệt trước khi cam kết. Một tải trọng 120 W trong một trường hợp benchtop có dưới 0,6 m² bề mặt ướt, khoảng 200 W/m², và đối lưu tự nhiên sẽ không giữ nó; cùng một tải trọng trong tủ sàn là thoải mái. Trên 100 W/m², dự trữ không gian và đường cắt cho đối lưu cưỡng bức ở giai đoạn khái niệm.

3. Tản nhiệt: tính mật độ thông lượng nhiệt trước khi chọn quạt

Đối với vỏ bọc bằng thép sơn kín trong không khí tĩnh, sử dụng 5-6 W/(m²·K):. ΔT = Q / (5.5 × A). Tải 400 W trên 4 m² cho 18 K, do đó môi trường xung quanh 25 ° C trở thành 43 ° C bên trong. Nếu đầu dò phải ở dưới 30 ° C, nhiều khu vực louvre sẽ không sửa chữa nó.

Đối với thông gió, kích thước trên V = 3.1 × Q / ΔT (m³/h): 400 W ở mức tăng 10 K cần 124 m³/h, vì vậy hãy chỉ định 160 m³/h. ΔT đó là không khí để không khí, không phải là mức tăng nội bộ trung bình, chạy cao hơn 30-50%-tỷ suất lợi nhuận không phải là tùy chọn.

Đường làm mát và công suất Kiểm soát/tiếng ồn Sử dụng khi nào
Đối lưu tự nhiên, ≤150 W ±5 K, im lặng Thông lượng thấp trong nhà; cửa chớp phá vỡ IP
Đối lưu cưỡng bức, 150-1000 W ±2–3 K, 45–65 dB(A) Mặc định cho vịnh điện tử
Bộ trao đổi không khí, 300-800 W ±3 K, 50–60 dB(A) tủ kín, giữ IP54
Tủ A/C, 500-3000 W ±1–2 K, 55–70 dB(A) Sàn cửa hàng nóng; cần thoát nước
Peltier hoặc vòng lặp chất lỏng, 100-500 W địa phương ±0.1–0.5 K, 40–55 dB(A) Chỉ phát hiện hoặc khoang quang học

Một quy tắc bắt các dự án muộn: trần tiếng ồn có thể làm mất hiệu lực lựa chọn làm mát. Tại 55 dB (A) tại 1 m một quạt hướng trục tiêu chuẩn trên 2000 rpm là ra khỏi spec, vì vậy bạn cần một fan hâm mộ lớn hơn ở tốc độ thấp hơn hoặc một hội nghị bên ngoài với bọt acoustic-quyết định trước khi nguyên mẫu, không phải sau đó.

4. Tách chi tiết nhạy cảm ra khỏi đường truyền nhiệt

Giữ ± 0,5 K hiếm khi là về công suất; đó là về các mạch ngắn nhiệt. Trường hợp cổ điển: khung dò và mô-đun nguồn chia sẻ một tấm đế 2 mm, 80 W dẫn thẳng qua và máy dò theo dõi tải thay vì điểm đặt tuy nhiên luồng không khí được điều chỉnh.

  • Lời bài hát: Break The Bridge - ít nhất 5 mm POM, phenolic hoặc FR-4 dưới một khung nhạy cảm; khung không gỉ, không phải nhôm, dẫn điện tốt hơn khoảng năm lần.
  • Phân biệt theo chiều cao, không phải chiều rộng - công suất cao hoặc trong khoang phía sau, quang học thấp và về phía trước; không khí nóng không di chuyển xuống.
  • Dòng không khí, không song song - không khí lạnh đi vào khoang nhạy cảm trước, sau đó là khoang năng lượng; và không bao giờ thổi nó qua lưới, bởi vì sự va chạm điều chỉnh chỉ số khúc xạ và xuất hiện dưới dạng tiếng ồn cơ bản. Làm xáo trộn không khí dọc theo bức tường.
  • Di chuyển máy bơm thô ra - trên một thông số khối lượng, nó là nguồn nhiệt và rung lớn nhất cùng một lúc; đặt nó bên ngoài hoặc trong một vịnh âm thanh trên ống thổi.

Mục tiêu trường: giữ độ dốc bên trong dưới 2 K và trôi dạt quét dài biến mất. Trên 3K, một quang phổ kế chính xác leo lên từ từ trong tám giờ tại địa điểm của khách hàng, không bao giờ trên băng ghế dự bị.

5. EMI: đường ghép nối quyết định, không phải độ dày tôn

Hiệu quả che chắn được thiết lập bởi đường may dài nhất, và chỉ yếu bởi độ dày. Giữ kích thước khẩu độ dài nhất dưới một phần hai mươi của bước sóng trong khoảng 20 dB-15 mm ở 1 GHz. Một tấm thép 1,5 mm có giá trị hơn 100 dB một mình; bắt vít ở 100 mm pitch nó đo 20-30 dB.

  • Seams - vít pitch từ 100 mm đến 50 mm mua 10-15 dB; trên 60 dB, đệm đường may hoặc hàn nó liên tục và ăn mặc tuôn ra.
  • Vòng đệm (gioăng) - vải dẫn điện ở độ nén 30-50%, ngón tay đồng beryllium ở mức 20-30%; dưới nén lá kháng cao, quá nén mất một bộ.
  • Mặt nạ bột áo khoác - 60-80μm bột là một chất cách điện, vì vậy băng giảm giá cửa, miếng đệm đất, mặt đất stud và mặt lọc trước khi sơn. Nếu bản vẽ không hiển thị nó, mọi khuôn mặt sẽ bị phủ.
  • Khẩu độ và cửa sổ - ống dẫn sóng tổ ong ở độ sâu gấp ba lần kích thước tế bào cho 40-60 dB ở diện tích mở 60-80%, hai lớp đục lỗ bù 20-30 dB; Màn hình lưới 100-200 trong kính nhiều lớp cho 40-50 dB ở mức truyền 60-75% và kính ITO 80% với chi phí gấp đôi.
  • Đầu vào cáp (Cable entry) - kẹp lá chắn 360 ° vào vỏ bọc; một bím tóc đuôi lợn được quy nạp ở tần số cao và không làm gì cả.

Bonding và lọc. Vòng đệm, vỏ bộ lọc và lá chắn tất cả đất trên bao vây, mà đạt đến trái đất thông qua một stud không gỉ M6 trên kim loại trần-một ốc vít cắn qua bột không phải là một trái phiếu. Một bộ lọc đầu vào IEC shunts tiếng ồn chế độ thông thường thông qua nhà ở riêng của mình, do đó, mặt gắn của nó phải được trần và kẹp trên tất cả bốn ốc vít; trên một bảng điều khiển tráng nó lọc không có gì. Giữ nguồn và tín hiệu cách nhau 100 mm, cắt nhau ở 90 °. Thống nhất cơ sở kiểm tra sớm: IEC 61326-1 cho thiết bị phòng thí nghiệm, CISPR 11 Class A hoặc B cho công nghiệp và y tế; con số bao vây cấp có nghĩa là IEEE 299 trong một buồng.

6. Rung: tìm nguồn rồi chọn tần số riêng của gối đàn hồi

Chín trong số mười vấn đề rung tủ bắt đầu bên trong tủ-quạt, máy bơm gia công thô, máy nén, máy bơm làm mát. Giảm tại nguồn, cô lập thứ hai, cứng lại thứ ba. Lựa chọn bộ cách ly bật một tỷ lệ: tần số tự nhiên dưới một phần ba tần số kích thích cho khoảng 80% cách ly. Bỏ qua sự giảm xóc, T = 1 / |1 − (f/fn)²|; một máy bơm 1450 rpm kích thích ở 24 Hz, và fn ở 8 Hz cho T ≈ 0,13. Các miếng đệm cao su nằm ở 8-15 Hz, lò xo ở 2-5 Hz.

  • Frame - xoắn dưới 0,1 °/m; bất kỳ băng ghế dự bị mang quang học nên có chế độ đầu tiên trên 80 Hz.
  • Tấm lợp mái tôn - 1,5 mm gấp với độ cứng của 300 mm hoặc ít hơn; một bảng điều khiển trống trong luồng không khí phát ra tiếng ồn bạn vừa trả tiền để loại bỏ.
  • Feet - san lấp mặt bằng bốn điểm với các miếng đệm giảm xóc, trọng tâm bên trong đa giác hỗ trợ, điều chỉnh ± 15 mm cho các tầng không bao giờ bằng phẳng.
  • Vẽ ranh giới (Draw the Boundary) - cho một giao thoa kế hoặc lưới có độ phân giải cao, tủ không phải là giải pháp rung động; gắn quang học trên đá granit với cách ly không khí và để cho vỏ bọc xử lý bảo vệ, che chắn và môi trường.

7. Chế tạo, kiểm tra và nghiệm thu

Công việc cụ thể có khối lượng thấp và hỗn hợp cao: thép cán nguội 1,2-2,0 mm cho các bộ phận tráng, mạ kẽm nơi một phần bên trong phải tiến hành, khung gấp từ các phần C 1,5-2,0 mm hoặc đùn 40 × 40 trong khi thiết kế vẫn đang di chuyển. Đùn thay đổi nhanh nhưng ít cứng hơn khung gấp. Thích các ốc vít gấp và móc ở các khối lượng này; các cụm hàn cần làm phẳng hoặc độ phẳng của bảng điều khiển bị mất 0,5 mm/m. Chỉ định bột polyester, không phải epoxy, nơi tấm được lau bằng IPA.

Đặt tám mục trên bản vẽ và hầu hết các trở lại-và-ra biến mất: tải nhiệt theo ngăn và tối đa nội bộ; trần nhà xung quanh và đánh giá IP; giới hạn tiếng ồn với vị trí đo; Tiêu chuẩn EMC, mục tiêu dB và ai kiểm tra; khuôn mặt phải tiến hành và được che mặt; lịch khẩu độ với lỗ thông hơi ống dẫn sóng và cửa sổ được che chắn; vị trí stud mặt đất và kết thúc; phương pháp cách ly, khóa vận chuyển và điểm nâng.

Sau đó kiểm tra bốn điều. Nhiệt độ: bốn giờ khi đầy tải, cặp nhiệt điện tại máy dò và khoang nguồn, truyền ở ± 0,5 K và dưới 2 K trên tủ. Tiếng ồn: A-trọng ở 1 m, nền 10 dB dưới mức đọc. Che chắn: một thử nghiệm cấp độ bao vây trước khi xây dựng khối lượng, đầu dò trường gần trên các đường nối quan trọng. Rung động: 1-1000 Hz phổ ở mặt lắp quang với máy bơm đang chạy. An toàn điện đến IEC 61010-1 là bắt buộc.

8. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Bạn có thể giữ ± 0,5 K trên toàn bộ tủ?

Không kinh tế, và hiếm khi cần thiết. Con số đó thường áp dụng cho máy dò hoặc khoang: xây dựng một khoang phụ nhỏ với phần tử Peltier hoặc vòng lặp không khí chuyên dụng và chạy phần còn lại ở ± 3 K.

Có thể thêm liên kết dẫn điện sau khi phủ không?

Có, bằng cách tước lớp phủ cục bộ và thêm miếng đệm hoặc chất kết dính dẫn điện, nhưng điện trở tiếp xúc sau đó phải được đo trên 10 mΩ. Mặt nạ trước khi sơn không tốn kém gì.

Độ dày bảng điều khiển nào cho 60 dB?

Độ dày không phải là đòn bẩy. 1.2 Thép mm đã vượt xa 60 dB; giới hạn là đường nối, khẩu độ và đầu vào cáp. Gasket các đường nối, 50 mm vít pitch, waveguide lỗ thông hơi, 360 ° kẹp cáp.

Các fan hâm mộ là quá lớn nhưng một chậm hơn sẽ không đủ mát.

Đo lại tải trước-nó thường thấp hơn 20-30% so với con số thiết kế. Nếu đó là sự thật, hãy sử dụng quạt lớn hơn ở tốc độ thấp hơn (6-10 dB (A) ở luồng không khí bằng nhau) hoặc di chuyển quạt vào một khe hở bên ngoài và chỉ giữ ống dẫn bên trong.

Alignment thay đổi sau khi vận chuyển. Khung có quá linh hoạt không?

Thường là một giai đoạn quang học mở khóa, không phải khung. Bảng quang học và cách ly cần khóa vận chuyển, và bản vẽ sẽ hiển thị các điểm nâng và vị trí khóa; các vấn đề về khung hiển thị dưới dạng cửa không đóng hoặc các tấm ra khỏi căn hộ.

Bạn có nhận đơn đặt hàng 10-30 mảnh không?

Vâng, đó là hàng rào bình thường. Cắt laser, uốn CNC và móc buộc không cần dụng cụ. Nguyên mẫu trong 7-15 ngày, sau đó 7-15 ngày sau khi phê duyệt bài viết đầu tiên, để vẽ hoặc lấy mẫu.

Giới thiệu về Công ty Xingyuan Electric

Xingyuan Electric (Tô Châu) Co, Ltd. xây dựng vỏ kim loại tấm tùy chỉnh với đội ngũ 30+ người, cơ sở sản xuất hơn 3.000 m² và hơn 20 máy cắt laser, máy uốn và hàn CNC. Thời gian dẫn là 7-15 ngày và một lô 10-30 mảnh là bình thường, bởi vì các tuyến đường gấp-và-clinch không cần dụng cụ. Ngân sách phí bảo hiểm so với tủ phân phối có cùng kích thước - chỉ riêng phần cứng che chắn đã chạy 8-20% chi phí. Chúng tôi làm việc từ bản vẽ hoặc mẫu của bạn, với đánh giá cấu trúc, làm mát và che chắn lời khuyên và phê duyệt bài viết đầu tiên. Liên hệ Liên hệsale@xingyuanep.comhoặc WhatsApp + 8615221234007.

Đọc thêm: Trung tâm kiến thức · Xem sản phẩm
Liên hệ với chúng tôi