品牌

偉思

設備型號

WS-RZK-3000

用電

供電條件和電源

電壓/功率：380V

3￠380VAC±10%,50Hz  三相四線 + 保護接地

電壓允許波動范圍：10%

頻率允許波動范圍：（50±0.5）ＨZ

保護地線接地電阻小于4Ω

要求用戶在安裝現場為設備配置相應容量的空氣或動力開關，并且此開關必須獨立控制本設備使用

1、真空容器分系統

1.1 真空容器尺寸：L1550mm×W1100mm×H1600mm；

1.2 材料：S30408；

1.3 容器內表面機械拋光（表面粗糙度小于0.8μm），外表面噴漆，不脫落；

1.4 艙門密封結構：密封圈位于艙體法蘭上，密封槽截面為梯形，材料為氟橡膠；

1.5 艙門開啟方式：鉸鏈側開；

1.6 艙門設置有DN250觀察窗；

1.7 采集通道30個；

1.8 艙體預留足夠的實驗用接口；

1.9 真空容器總漏率優于1.0×10-9 Pa·m3/s，提供報告；

1.10 焊縫需做X射線探傷檢測，對角焊縫進行著色檢查，必要條件下提供報告。

2、熱沉分系統

2.1 熱沉內尺寸為：L1000mm×W800mm×H800mm，采用板式結構；

2.2 熱沉內表面涂黑漆，太陽吸收系數0.93、半球發射率0.90，提供黑漆測試報告；

2.3 熱沉在開孔處安裝聚四氟乙烯護套進行防護，熱沉骨架與真空殼體間用聚四氟乙烯隔熱；

2.4熱沉控溫范圍：-70℃~+120℃；

2.5熱沉控溫精度：≤±1℃；

2.6平均升降溫速率：≥1.5℃/min（空載-70℃～+120℃）；

2.7熱沉溫度均勻度：≤±2℃。

3、水冰制備、收集分系統

3.1 試驗監測分系統

3.1.1配備試樣用溫度傳感器50個，溫度范圍-200～200℃，A級精度，進行標定；

3.1.2配備土壤水分傳感器30個，測量精度：±3%VWC，分辨率：0.1%VWC，溫度范圍-40~60℃；

3.1.3 配備高清高幀率攝像系統，監控試驗過程，攝像機分辨率4608×3072，曝光時間2微秒~10秒；

3.1.4 配備真空高低溫環境下可用的實時稱重系統，用來實時監測實驗過程中樣件重量變化，試樣質量變化量上限500g，連續稱量48小時，48小時后試樣質量變化5g以內的條件下，仍可記錄試樣質量變化，在1g~500g變化內測量精度為0.01%F.S；

3.1.5配備光譜檢測系統，光纖傳導，波長范圍500~2000nm，可以測量試樣罐中土樣含水率變化，試樣端光纖輸入頭可上下移動；

3.1.6 配備殘余氣體分析系統（四級質譜分析儀），質量范圍1～200amu，最小可檢分壓小于1×10-14mbar，用于檢測艙內氣體成分，可以實現從10Pa～10-4Pa壓力范圍的質譜分析。

3.2 試驗設備分系統

3.2.1 土壤盛裝桶

3.2.1.1多尺寸可更換，內尺寸為：200mm×200mm×200mm、200mm×200mm×100mm、200mm×200mm×50mm；

3.2.1.2 單面為透明材質，方便觀察土壤吸附水蒸氣過程；

3.2.1.3 土壤盛裝桶具有高低溫控溫能力，土壤盛裝桶表面較低溫度-160℃、高溫度120℃，均勻度≤±2℃；

3.2.1.4 土壤盛裝桶保證土壤吸附所有水氣，不使水氣外溢。

3.2.2 水蒸氣發生器

3.2.2.1 水蒸氣量：0g~500g；

3.2.2.2 水蒸氣流量可控；

3.2.2.3 蒸汽發生穩定，重復性高；

3.2.3 蒸氣流量計

3.2.3.1 可以實時監測進入容器內部水蒸氣的量；

3.2.3.2 可以通過本地顯示器顯示，也可以通過工控機顯示；

3.2.4 水蒸氣收集罐

3.2.4.1 內尺寸：φ200mm×300mm；

3.2.4.2 材質：S30408；

3.2.4.3 可以有效收集試驗產生的水蒸氣，并且能在不破壞主容器真空度的情況下單獨拆卸稱重；

3.2.5 二維運動載物臺

3.2.5.1 承重：65kg；

3.2.5.2 運動范圍:X軸移動+400mm，Z軸移動+100mm；

3.2.5.3 運動精度：±0.1mm；

3.2.6 凍土加熱裝置

3.2.6.1 電阻絲加熱，加熱功率500w；

3.2.6.2 太陽輻射加熱，聚焦光斑直徑≤φ40mm，光源功率≤1500w，聚焦方式反光鏡加光纖傳，太陽光譜匹配度為A級光譜；

3.2.6.3 微波發生器功率1-1000W連續可調，頻率2.45GHz；

3.2.7配備一塊可拆卸溫控底板，表面較低溫度-160℃、高溫度120℃，均勻度≤±2℃；

3.2.8試驗設備能夠實現仿真月壤、仿真火星土壤環境下水蒸氣遷移機制試驗研究。

4、溫度流程分系統

4.1 采用機械制冷/電加熱系統，溫度控制準確，結果重復性好；

4.2 采用液氮開式系統，提供穩定的低溫；

5、真空抽氣分系統

5.1 空載極限真空度優于5.0×10-4Pa；

5.2 工作真空度優于1.0×10-2Pa；

5.3 抽氣過程中土壤不發生塵沸現象；

5.4 選用1臺螺桿泵作為粗抽泵和分子泵前級泵，抽速140m3/h；

5.5分子泵2臺，抽速3000L/s；

5.6 復合真空計測量范圍1.0×105～1.0×10-5（Pa），控制精度±1%。

6、測控分系統

6.1 采用工業控制計算機和PLC對系統實現手動和自動控制；系統控制軟件具備完成數據輸入、過程控制、數據曲線顯示、數據存儲和數據及曲線的輸出、報警參數設定，所有控制閥門滿足遠程控制需求。

6.2 實現對系統的真空部分進行控制和監測；

6.3 為了控制系統安全可靠，對試驗步驟中要求的關鍵部件（泵、閥門等）間的動作設計互聯、互鎖；

6.4 實現對設備工作過程中的溫度、真空度以及設備工作狀態進行監測、采集并記錄；

6.5 可按照設定程序進行自動控溫運行，同時可切換至手動控制模式進行人工手動控制；

6.6 系統有溫度控制系統高溫、低溫超限報警和保護功能，具有熱沉、溫控底板溫度報警及保護可設可調保護窗口，并給出相關的報錯信息及處理辦法提示；

6.7 實現對試驗數據記錄、存儲；

6.8 具有冷卻水水溫、水壓、水位報警和保護功能，在水位低報警時冷水機組正常運行直到水位保護功能作用；

6.9 系統具有過載保護和總電源保護裝置，有總電源電壓波動超限報警和保護功能，有總電源開關狀態顯示、故障報警提示、警告等標志；

6.10 開關量輸入、輸出，模擬量輸入、輸出各留10%～15%的冗余。

7、輔助分系統

7.1 配置一臺冷水機，為分子泵、干泵等提供潔凈的冷卻水；

7.2 配備一臺無油靜音空壓機，為設備提供0.4MPa～0.8MPa的壓縮空氣；

7.3 配備杜瓦罐用于儲存液氮，為設備運行提供液氮支持，配備專用運輸車。

8、試驗過程

8.1裝有試樣后的環境模擬試驗艙內試樣溫度和真空度實現過程具有可重復性：滿足以下試驗流程條件，①將裝有水分的試樣以常溫狀態裝入環境模擬試驗艙后關閉艙門；②控制試樣溫度使試樣中水分凍結，并將試樣溫度控制于目標溫度；③依次打開環境壓力控制機組，將環境壓力控制于10-1~10-2Pa量級；④試驗完成后，執行復溫復壓過程，真空規等主要器件考慮試樣升溫釋放水分的影響。

8.2提供試驗運行液氮消耗量28m3。

9、冷液循環制冷系統

單臺件外形尺寸(mm)W500×D 780× H 1000，有效容積15升，溫度范圍優于-50℃～室溫；溫度波動度±0.05～0.1℃；溫度均勻度±0.1～0.5℃；制冷量2000W；制冷功率1800W；加熱器功率3500W；提供恒定溫度或正弦、線性、三角形、矩形及混合編程的程式溫度控制程序。

10、施工

設備安裝過程中涉及水電改造、防塵改造、控溫控濕，消防等基礎設施改造，供貨方負責；