一、引言
小型环境试验箱在科研、电子、化工、医药等领域中被广泛应用,用于模拟各种环境条件,对产品或材料进行性能测试和可靠性验证,然而,在运行过程中,试验箱产生的噪音问题可能会对工作环境和操作人员的身心健康产生不利影响,因此,研究小型环境试验箱的低噪音运行技术具有重要的现实意义。
二、小型环境试验箱的噪音来源
(一)压缩机运行噪音
压缩机是小型环境试验箱制冷系统的核心部件,其在运行过程中,活塞的往复运动、气阀的开闭以及电机的转动都会产生机械振动和噪音。
(二)风机噪音
风机用于试验箱内的空气循环和热交换,其叶片旋转时与空气的摩擦、气流的湍流以及风机电机的运行都会产生噪音。
(三)制冷剂流动噪音
制冷剂在管道内流动时,由于压力变化、流速变化以及与管壁的摩擦等原因,会产生流动噪音。
(四)箱体振动噪音
试验箱运行时,内部的机械部件振动会传递到箱体,使箱体产生共振,从而放大噪音。
三、低噪音运行技术
(一)压缩机降噪技术
选用低噪音压缩机
在选择压缩机时,优先选用具有低噪音特性的产品,如采用新型结构设计、优化电机性能机械摩擦的压缩机。
压缩机减震安装
在压缩机底部安装减震垫或减震弹簧,减少压缩机运行时的振动传递到箱体和安装基础上。
隔音罩设计
为压缩机设计安装隔音罩,采用吸音材料和隔音结构,压缩机噪音的向外传播。
(二)风机降噪技术
优化风机设计
选用叶片形状合理、风量大、噪音低的风机,并对风机的转速和风量进行合理匹配,以减少风机运行噪音。
风机减震与消音
采用减震支架安装风机,并在风机进出口安装消音器或消音风道,减少风机的空气动力性噪音。
(三)制冷剂流动降噪技术
优化制冷系统管道设计
合理布置制冷剂管道,减少弯头、变径等局部阻力部件,减少制冷剂的压力损失和流速变化,从而减少流动噪音。
采用吸音材料包裹管道
在制冷剂管道外部包裹吸音材料,如橡胶海绵、玻璃纤维等,吸收制冷剂流动产生的噪音。
(四)箱体降噪技术
增强箱体结构强度
优化箱体的结构设计,增加箱体的刚度和阻尼,减少箱体的振动和共振,减少噪音辐射。
采用吸音和隔音材料
在箱体内部和外部使用吸音材料(如吸音棉、泡沫塑料等)和隔音材料(如隔音板、阻尼涂料等),减少箱体的噪音传播。
四、实验与验证
为验证上述低噪音运行技术的效果,搭建实验平台对采用降噪技术前后的小型环境试验箱进行噪音测试,测试在半消声室环境下进行,分别测量试验箱在制冷、加热、空气循环等不同工作状态下的噪音声压级和频谱。
实验结果表明,采用低噪音运行技术后,小型环境试验箱的噪音水平显著,在距离试验箱 1 米处,噪音声压级从原来的 65 - 70 dB(A)到 50 - 55 dB(A),达到了预期的降噪目标。
五、结论
通过对小型环境试验箱噪音来源的分析,采取针对性的低噪音运行技术,包括压缩机降噪、风机降噪、制冷剂流动降噪和箱体降噪等措施,可以有效地试验箱的运行噪音,这不仅能够改善工作环境,提高操作人员的舒适度,还能小型环境试验箱的整体性能和品质,为相关领域的科研和生产提供更好的技术支持,未来,随着技术的不断进步和创新,小型环境试验箱的低噪音运行技术将不断发展和完善,以满足日益严格的噪音控制要求。