電冰箱的自動(dòng)控制

/電冰箱的自動(dòng)控制

自動(dòng)控制技術(shù)是能夠在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用附加裝置（自動(dòng)控制裝置)使生產(chǎn)過(guò)程或生產(chǎn)機(jī)械（被控對(duì)象)自動(dòng)地按照某種規(guī)律(控制目標(biāo)）運(yùn)行,使被控對(duì)象的一個(gè)或幾個(gè)物理量（如溫度、壓力、流量、位移和轉(zhuǎn)速等)或加工工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。它包含了自動(dòng)控制系統(tǒng)中所有元器件的構(gòu)造原理和性能,以及控制對(duì)象或被控過(guò)程的特性等方面的知識(shí)；自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與綜合；控制用計(jì)算機(jī)(能作數(shù)字運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的控制機(jī)）的構(gòu)造原理和實(shí)現(xiàn)方法。自動(dòng)控制技術(shù)是當(dāng)代發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛,最引人矚目的高技術(shù)之一；是推動(dòng)新的技術(shù)革命和新的產(chǎn)業(yè)革命的核心技術(shù)；是自動(dòng)化領(lǐng)域的重要組成部分。

自動(dòng)控制技術(shù)有很強(qiáng)的應(yīng)用背景，無(wú)論是在煉鋼、軋鋼、化工、石油、電力等工業(yè)上,或是造紙、紡織、皮革和食品等工業(yè)上；無(wú)論是在航空、航海、汽車和鐵路運(yùn)輸工業(yè)和國(guó)防工業(yè)上，或是圖書(shū)資料的管理、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)設(shè)備上都得到廣泛應(yīng)用。自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)導(dǎo)彈和人造地球衛(wèi)星是非常重要的，對(duì)于研究原子能的應(yīng)用,研究飛機(jī)和導(dǎo)彈的空氣動(dòng)力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也是有用的.沒(méi)有應(yīng)用背景的“控制理論"就缺乏生命力.如何巧妙地運(yùn)用控制的基礎(chǔ)理論來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題是和研究控制理論本身不同的另一種創(chuàng)造性工作.下面以電冰箱為例介紹一下自動(dòng)控制的原理：

一、冰箱簡(jiǎn)介：一種使食物或其他物品保持冷態(tài)的小柜或小室,用于冷凍、冷藏食品或其他物品，內(nèi)有制冰機(jī)用以結(jié)冰的柜或箱帶有制冷裝置的儲(chǔ)藏箱。家用電冰箱的容積通常為2０~50０升。1910年世界上第一臺(tái)壓縮式制冷的家用冰箱在美國(guó)問(wèn)世。１９25年瑞典麗都公司開(kāi)發(fā)了家用吸收式冰箱。1927年美國(guó)通用電氣公司研制出全封閉式冰箱.1９30年采用不同加熱方式的空氣冷卻連續(xù)擴(kuò)散吸收式冰箱投放市場(chǎng)。１931年研制成功新型制冷劑氟利昂１2。50年代后半期開(kāi)始生產(chǎn)家用熱電冰箱。中國(guó)從5０年代開(kāi)始生產(chǎn)電冰箱。

二、冰箱歷史：1７世紀(jì)中期,“冰箱”這個(gè)詞才進(jìn)入了美國(guó)語(yǔ)言,在那之前，冰只是剛剛開(kāi)始影響美國(guó)普通市民的飲食。隨著城市的發(fā)展冰的買賣也逐漸發(fā)展起來(lái)。它漸漸地被旅館、酒館、醫(yī)院以及被一些有眼光的城市商人用于肉、魚(yú)和黃油的保鮮。內(nèi)戰(zhàn)（1861-1865）之后，冰被用于冷藏貨車，同時(shí)也進(jìn)入了民用。到1880年以前，已經(jīng)有半數(shù)在紐約、費(fèi)城和巴爾的摩銷售的冰，三分之一在波士頓和芝加哥銷售的冰箱開(kāi)始進(jìn)入家庭使用,因?yàn)橐环N新的家庭設(shè)備——冰箱——即現(xiàn)代冰箱的前身，被發(fā)明了?，F(xiàn)在同類產(chǎn)品還有冰柜。

制造一臺(tái)有效率的冰箱不像我們想象的那么簡(jiǎn)單。１9世紀(jì)早期,發(fā)明家們關(guān)于對(duì)冷藏科學(xué)至關(guān)重要的熱物理知識(shí)的了解是很淺陋的。人們認(rèn)為最好的冰箱應(yīng)該防止冰的融化,而這樣一個(gè)在當(dāng)時(shí)非常普遍的觀點(diǎn)顯然是錯(cuò)誤的,因?yàn)檎潜娜诨鸬搅酥评渥饔?。早期人們?yōu)楸４姹鞒隽舜罅康呐Γㄓ锰鹤影驯饋?lái),使得冰不能發(fā)揮它的作用。直到近１9世紀(jì)末,發(fā)明家們才成功地找到有效率的冰箱所需要的隔熱和循環(huán)的精確平衡.

但早在1803年，一位有發(fā)明天才的馬里蘭農(nóng)場(chǎng)主-—托馬斯?莫爾就找到了正確的方法。他擁有一個(gè)農(nóng)場(chǎng)，離華盛頓約20英里，那里的喬治鎮(zhèn)村莊是集市中心。當(dāng)他用自己設(shè)計(jì)的冰箱運(yùn)送黃油去市場(chǎng)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)顧客們會(huì)走過(guò)裝在競(jìng)爭(zhēng)者桶里那些迅速融化的黃油而給他比自動(dòng)控制

市價(jià)更高的價(jià)格買他仍然新鮮堅(jiān)硬,整齊地切成一磅一塊的黃油。莫爾說(shuō)他的冰箱的一個(gè)好處是使得農(nóng)民們不必為了保持他們產(chǎn)品的低溫而在夜里去市場(chǎng)交易.

三、按工作原理分的冰箱種類

１）壓縮式電冰箱:該種電冰箱由電動(dòng)機(jī)提供機(jī)械能,通過(guò)壓縮機(jī)對(duì)制冷系統(tǒng)作功.制冷系統(tǒng)利用低沸點(diǎn)的制冷劑,蒸發(fā)時(shí)，吸收汽化熱的原理制成的。其優(yōu)點(diǎn)是壽命長(zhǎng),使用方便，目前世界上9１～9５%的電冰箱屬于這一類.

２)吸收式電冰箱：該種電冰箱可以利用熱源（如煤氣、煤油、電等）作為動(dòng)力。利用氨-水－氫混合溶液在連續(xù)吸收－擴(kuò)散過(guò)程中達(dá)到制冷的目的。其缺點(diǎn)是效率低，降溫慢,現(xiàn)已逐漸被淘汰。

3)半導(dǎo)體電冰箱：它是利用對(duì)ＰN型半導(dǎo)體，通以直流電,在結(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生珀?duì)柼?yīng)的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的電冰箱。

4)化學(xué)冰箱:它是利用某些化學(xué)物質(zhì)溶解于水時(shí)強(qiáng)烈吸熱而獲得制冷效果的冰箱。

5）電磁振動(dòng)式冰箱:它是用電磁振動(dòng)機(jī)作本動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的冰箱。其原理、結(jié)構(gòu)與壓縮式電冰箱基本相同。

6)太陽(yáng)能電冰箱：它是利用太陽(yáng)能作為制冷能源的電冰箱。

7）絕熱去磁制冷電冰箱。

8）輻射制冷電冰箱。

9)固體制冷電冰箱。

我們現(xiàn)在用的基本都是壓縮式電冰箱，所以下面我們主要講解壓縮式電冰箱

四、壓縮式電冰箱原理及主要結(jié)構(gòu)

電冰箱由箱體、制冷系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和附件構(gòu)成。在制冷系統(tǒng)中,主要組成有壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和毛細(xì)管節(jié)流器四部分，自成一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。其中蒸發(fā)器安裝在電冰箱內(nèi)部的上方，其他部件安裝在電冰箱的背面.系統(tǒng)里充灌了一種叫“氟里昂12（ＣＦ2Cl2，國(guó)際符號(hào)Ｒ１2)”的物質(zhì)作為制冷劑（現(xiàn)在也有新型號(hào)的制冷劑）。Ｒ12在蒸發(fā)器里由低壓液體汽化為氣體，吸收冰箱內(nèi)的熱量，使箱內(nèi)溫度降低。變成氣態(tài)的Ｒ12被壓縮機(jī)吸入,靠壓縮機(jī)做功把它壓縮成高溫高壓的氣體,再排入冷凝器.在冷凝器中R1２不斷向周圍空間放熱，逐步凝結(jié)成液體.這些高壓液體必須流經(jīng)毛細(xì)管,節(jié)流降壓