品牌

伟思

设备型号

WS-RZK-3000

用电

供电条件和电源

电压/功率：380V

3￠380VAC±10%,50Hz  三相四线 + 保护接地

电压允许波动范围：10%

频率允许波动范围：（50±0.5）ＨZ

保护地线接地电阻小于4Ω

要求用户在安装现场为设备配置相应容量的空气或动力开关，并且此开关必须独立控制本设备使用

1、真空容器分系统

1.1 真空容器尺寸：L1550mm×W1100mm×H1600mm；

1.2 材料：S30408；

1.3 容器内表面机械抛光（表面粗糙度小于0.8µm），外表面喷漆，不脱落；

1.4 舱门密封结构：密封圈位于舱体法兰上，密封槽截面为梯形，材料为氟橡胶；

1.5 舱门开启方式：铰链侧开；

1.6 舱门设置有DN250观察窗；

1.7 采集通道30个；

1.8 舱体预留足够的实验用接口；

1.9 真空容器总漏率优于1.0×10^-9 Pa·m³/s，提供报告；

1.10 焊缝需做X射线探伤检测，对角焊缝进行着色检查，必要条件下提供报告。

2、热沉分系统

2.1 热沉内尺寸为：L1000mm×W800mm×H800mm，采用板式结构；

2.2 热沉内表面涂黑漆，太阳吸收系数0.93、半球发射率0.90，提供黑漆测试报告；

2.3 热沉在开孔处安装聚四氟乙烯护套进行防护，热沉骨架与真空壳体间用聚四氟乙烯隔热；

2.4热沉控温范围：-70℃~+120℃；

2.5热沉控温精度：≤±1℃；

2.6平均升降温速率：≥1.5℃/min（空载-70℃～+120℃）；

2.7热沉温度均匀度：≤±2℃。

3、水冰制备、收集分系统

3.1 试验监测分系统

3.1.1配备试样用温度传感器50个，温度范围-200～200℃，A级精度，进行标定；

3.1.2配备土壤水分传感器30个，测量精度：±3%VWC，分辨率：0.1%VWC，温度范围-40~60℃；

3.1.3 配备高清高帧率摄像系统，监控试验过程，摄像机分辨率4608×3072，曝光时间2微秒~10秒；

3.1.4 配备真空高低温环境下可用的实时称重系统，用来实时监测实验过程中样件重量变化，试样质量变化量上限500g，连续称量48小时，48小时后试样质量变化5g以内的条件下，仍可记录试样质量变化，在1g~500g变化内测量精度为0.01%F.S；

3.1.5配备光谱检测系统，光纤传导，波长范围500~2000nm，可以测量试样罐中土样含水率变化，试样端光纤输入头可上下移动；

3.1.6 配备残余气体分析系统（四级质谱分析仪），质量范围1～200amu，最小可检分压小于1×10^-14mbar，用于检测舱内气体成分，可以实现从10Pa～10^-4Pa压力范围的质谱分析。

3.2 试验设备分系统

3.2.1 土壤盛装桶

3.2.1.1多尺寸可更换，内尺寸为：200mm×200mm×200mm、200mm×200mm×100mm、200mm×200mm×50mm；

3.2.1.2 单面为透明材质，方便观察土壤吸附水蒸气过程；

3.2.1.3 土壤盛装桶具有高低温控温能力，土壤盛装桶表面较低温度-160℃、高温度120℃，均匀度≤±2℃；

3.2.1.4 土壤盛装桶保证土壤吸附所有水气，不使水气外溢。

3.2.2 水蒸气发生器

3.2.2.1 水蒸气量：0g~500g；

3.2.2.2 水蒸气流量可控；

3.2.2.3 蒸汽发生稳定，重复性高；

3.2.3 蒸气流量计

3.2.3.1 可以实时监测进入容器内部水蒸气的量；

3.2.3.2 可以通过本地显示器显示，也可以通过工控机显示；

3.2.4 水蒸气收集罐

3.2.4.1 内尺寸：φ200mm×300mm；

3.2.4.2 材质：S30408；

3.2.4.3 可以有效收集试验产生的水蒸气，并且能在不破坏主容器真空度的情况下单独拆卸称重；

3.2.5 二维运动载物台

3.2.5.1 承重：65kg；

3.2.5.2 运动范围:X轴移动+400mm，Z轴移动+100mm；

3.2.5.3 运动精度：±0.1mm；

3.2.6 冻土加热装置

3.2.6.1 电阻丝加热，加热功率500w；

3.2.6.2 太阳辐射加热，聚焦光斑直径≤φ40mm，光源功率≤1500w，聚焦方式反光镜加光纤传，太阳光谱匹配度为A级光谱；

3.2.6.3 微波发生器功率1-1000W连续可调，频率2.45GHz；

3.2.7配备一块可拆卸温控底板，表面较低温度-160℃、高温度120℃，均匀度≤±2℃；

3.2.8试验设备能够实现仿真月壤、仿真火星土壤环境下水蒸气迁移机制试验研究。

4、温度流程分系统

4.1 采用机械制冷/电加热系统，温度控制准确，结果重复性好；

4.2 采用液氮开式系统，提供稳定的低温；

5、真空抽气分系统

5.1 空载极限真空度优于5.0×10^-4Pa；

5.2 工作真空度优于1.0×10^-2Pa；

5.3 抽气过程中土壤不发生尘沸现象；

5.4 选用1台螺杆泵作为粗抽泵和分子泵前级泵，抽速140m³/h；

5.5分子泵2台，抽速3000L/s；

5.6 复合真空计测量范围1.0×10⁵～1.0×10^-5（Pa），控制精度±1%。

6、测控分系统

6.1 采用工业控制计算机和PLC对系统实现手动和自动控制；系统控制软件具备完成数据输入、过程控制、数据曲线显示、数据存储和数据及曲线的输出、报警参数设定，所有控制阀门满足远程控制需求。

6.2 实现对系统的真空部分进行控制和监测；

6.3 为了控制系统安全可靠，对试验步骤中要求的关键部件（泵、阀门等）间的动作设计互联、互锁；

6.4 实现对设备工作过程中的温度、真空度以及设备工作状态进行监测、采集并记录；

6.5 可按照设定程序进行自动控温运行，同时可切换至手动控制模式进行人工手动控制；

6.6 系统有温度控制系统高温、低温超限报警和保护功能，具有热沉、温控底板温度报警及保护可设可调保护窗口，并给出相关的报错信息及处理办法提示；

6.7 实现对试验数据记录、存储；

6.8 具有冷却水水温、水压、水位报警和保护功能，在水位低报警时冷水机组正常运行直到水位保护功能作用；

6.9 系统具有过载保护和总电源保护装置，有总电源电压波动超限报警和保护功能，有总电源开关状态显示、故障报警提示、警告等标志；

6.10 开关量输入、输出，模拟量输入、输出各留10%～15%的冗余。

7、辅助分系统

7.1 配置一台冷水机，为分子泵、干泵等提供洁净的冷却水；

7.2 配备一台无油静音空压机，为设备提供0.4MPa～0.8MPa的压缩空气；

7.3 配备杜瓦罐用于储存液氮，为设备运行提供液氮支持，配备专用运输车。

8、试验过程

8.1装有试样后的环境模拟试验舱内试样温度和真空度实现过程具有可重复性：满足以下试验流程条件，①将装有水分的试样以常温状态装入环境模拟试验舱后关闭舱门；②控制试样温度使试样中水分冻结，并将试样温度控制于目标温度；③依次打开环境压力控制机组，将环境压力控制于10^-1~10^-2Pa量级；④试验完成后，执行复温复压过程，真空规等主要器件考虑试样升温释放水分的影响。

8.2提供试验运行液氮消耗量28m³。

9、冷液循环制冷系统

单台件外形尺寸(mm)W500×D 780× H 1000，有效容积15升，温度范围优于-50℃～室温；温度波动度±0.05～0.1℃；温度均匀度±0.1～0.5℃；制冷量2000W；制冷功率1800W；加热器功率3500W；提供恒定温度或正弦、线性、三角形、矩形及混合编程的程式温度控制程序。

10、施工

设备安装过程中涉及水电改造、防尘改造、控温控湿，消防等基础设施改造，供货方负责；