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低氣壓高低溫濕熱試驗箱的制作方法

作者:CEO 時間:2023-03-05

信息摘要:本實用新型涉及環(huán)境試驗儀器技術領域,尤其是一種低氣壓高低溫濕熱試驗箱。背景技術:濕度、溫度、低壓會使許多產品性能受到影響,低氣壓高低溫濕熱試驗箱主要用于在濕度、溫度、低壓單項或同時作用下,模擬復雜的實驗環(huán)境,進行電子科技產品(包括元器件、材料和儀器儀表)運輸及儲藏過程中環(huán)境適應

低氣壓高低溫濕熱試驗箱的制作方法

低氣壓高低溫濕熱試驗箱的制作方法

  本實用新型涉及環(huán)境試驗儀器技術領域,尤其是一種低氣壓高低溫濕熱試驗箱。

  背景技術:

  濕度、溫度、低壓會使許多產品性能受到影響,低氣壓高低溫濕熱試驗箱主要用于在濕度、溫度、低壓單項或同時作用下,模擬復雜的實驗環(huán)境,進行電子科技產品(包括元器件、材料和儀器儀表)運輸及儲藏過程中環(huán)境適應性、可靠性的試驗,并可同時對試件通電進行電氣性能參數的測試,廣泛應用于航空、航天、電子、國防、科研等領域?,F(xiàn)有的低氣壓高低溫濕熱試驗箱分為兩種,中國專利ZL公開了一種高低溫濕熱低氣壓試驗箱,包括箱體、加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、電器柜和電氣系統(tǒng),試驗箱內空氣的溫度通過風鼓下方設置的電加熱管進行加熱,通過風鼓下方設置的蒸發(fā)器進行降溫,不區(qū)分不同氣壓下的溫度控制方式,當壓力過低時,試驗箱內的氣體極少,鼓風無法完全帶動箱體內的空氣循環(huán),熱量傳遞慢,試驗區(qū)內的空氣加熱、冷卻不均勻;另一種高低溫濕熱低氣壓試驗箱區(qū)分高低壓時的溫度控制方式,當壓力高于20KPa時,采用空氣通道內的電加熱管和蒸發(fā)器控制溫度,在低壓低于20KPa時,利用試驗區(qū)箱體外緊貼箱體設置的換熱片進行控溫,換熱片內設置電加熱管和蒸發(fā)器,換熱片外包裹一層保溫層,實際工作時,換熱片需要先和試驗區(qū)箱體進行熱交換,再通過試驗區(qū)箱體和試驗箱內的空氣進行熱交換,才能最終控制試驗區(qū)箱體內部的空氣溫度,所以需要消耗更多的能量,控制溫度的速度也比較慢,整體總功率高,運行成本相對較大。

  技術實現(xiàn)要素:

  本申請人針對上述現(xiàn)有生產中試驗箱在低壓時溫度控制速度慢、整體總功率高,運行成本相對較大等問題,提供一種結構合理的低氣壓高低溫濕熱試驗箱,從而實現(xiàn)試驗區(qū)箱體內空氣在低壓下的快速升溫、降溫,有效降低了試驗箱的總功率和運行成本,節(jié)能降耗。

  本實用新型所采用的技術方案如下:

  一種低氣壓高低溫濕熱試驗箱,試驗箱內部設置控制區(qū)和試驗區(qū),空氣循環(huán)系統(tǒng)、空氣通道、溫度調節(jié)系統(tǒng)和濕度調節(jié)系統(tǒng)設置在控制區(qū);在試驗區(qū)箱體的內壁上設置硅油換熱板,硅油換熱板與硅油加熱、制冷系統(tǒng)連接。

  作為上述技術方案的進一步改進:

  在硅油換熱板內設置若干流道,流道與硅油加熱、制冷系統(tǒng)連通。

  對應試驗區(qū)在試驗箱的側面箱體上設置有觀察窗,觀察窗一側不設置硅油換熱板。

  所述空氣循環(huán)系統(tǒng)的馬達設置在控制區(qū)上方的箱體外部,馬達的輸出端連接磁流體和離心葉輪,離心葉輪位于箱體內。

  所述加濕機構包括加濕鍋爐和第一真空閥,第一真空閥與箱體內部連通。

  在試驗箱底部設置第二真空閥,第二真空閥通過管路與抽真空系統(tǒng)連接。

  在箱體內壁上設置傳感器系統(tǒng),傳感器系統(tǒng)包括溫度傳感器和濕度傳感器。

  溫度調節(jié)系統(tǒng)包括加熱器、制冷蒸發(fā)器,濕度調節(jié)系統(tǒng)包括加濕機構和濕熱除濕蒸發(fā)器。

  溫度調節(jié)系統(tǒng)還包括濕熱控溫蒸發(fā)器,所述制冷蒸發(fā)器和濕熱控溫蒸發(fā)器通過管路連接制冷系統(tǒng)。

  所述濕熱除濕蒸發(fā)器設置在試驗箱內的角落或邊緣區(qū)域,所述濕熱除濕蒸發(fā)器的深度比制冷蒸發(fā)器短。

  本實用新型的有益效果如下:

  本實用新型區(qū)分不同氣壓下的溫度控制方式,溫度與低氣壓綜合試驗時,如果箱內壓力高于20KPa時,采用溫度調節(jié)系統(tǒng)的制冷蒸發(fā)器來恒定低溫,采用加熱器來恒定高溫,當箱內壓力低于20KPa時則使用硅油加熱、制冷系統(tǒng)來調節(jié)溫度,在試驗區(qū)內部設置若干硅油換熱板,通過控制硅油加熱、制冷系統(tǒng)來調節(jié)硅油換熱板內硅油的溫度,硅油吸收溫度后產生熱輻射或降溫后產生冷輻射,從而無需先加熱試驗區(qū)箱體再進行熱量傳遞,可以直接與箱體內的空氣交換熱能來恒定試驗區(qū)的溫度,熱交換更加迅速,總體上降低了試驗箱的總功率和運行成本,節(jié)能降耗,除觀察窗一側的試驗區(qū)外周均設置硅油換熱板,加熱或降溫更加均勻。濕熱除濕蒸發(fā)器的長度比制冷蒸發(fā)器和濕熱控溫蒸發(fā)器的長度短,且位置不設置在主風路上,因此循環(huán)風只有部分會經過濕熱除濕蒸發(fā)器,濕熱除濕蒸發(fā)器的翅片上凝結的水珠不會受到循環(huán)風的影響,凝結后能夠迅速掉落排出,除濕效果更加優(yōu)異。

  附圖說明

  圖1為本實用新型的結構示意圖。

  圖中:1、馬達;2、磁流體;3、離心葉輪;4、溫度傳感器;5、濕度傳感器;6、硅油換熱板;7、右箱體;8、觀察窗;9、左箱體;10、第一真空閥;11、空氣通道;12、加濕鍋爐;13、加熱器;14、制冷蒸發(fā)器;15、濕熱控溫蒸發(fā)器;16、濕熱除濕蒸發(fā)器;17、制冷系統(tǒng);18、第二真空閥;19、抽真空系統(tǒng);20、硅油加熱、制冷系統(tǒng)。

  具體實施方式

  下面結合附圖,說明本實用新型的具體實施方式。

  如圖1所示,本實用新型包括左箱體9和右箱體7,右箱體7內部設置左部控制區(qū)和右部試驗區(qū),空氣循環(huán)系統(tǒng)的馬達1設置在控制區(qū)上方的右箱體7外部,馬達1的輸出端連接磁流體2和離心葉輪3,離心葉輪3位于右箱體7內部,磁流體2用于電機軸的密封,把電機軸的旋轉傳遞給離心葉輪3,磁流體2長期試驗不易產生磨損,工作可靠性高,且可以適用于真空、高溫、低溫、高壓、低壓等要求高的環(huán)境,泄漏率低;空氣通道11設置在離心葉輪3的下方,離心葉輪3對箱體內的空氣進行強制循環(huán),使箱體內的空氣產生對流,從而滿足箱體內溫濕度更加均勻的要求。溫度調節(jié)系統(tǒng)設置在離心葉輪3的下方,包括從上往下依次設置的加熱器13、制冷蒸發(fā)器14和濕熱控溫蒸發(fā)器15,濕熱除濕蒸發(fā)器15也可以設置在試驗箱內的右上角、右下角或其他邊緣區(qū)域,不設置在循環(huán)風的主風路上。濕熱除濕蒸發(fā)器16的深度比制冷蒸發(fā)器14和濕熱控溫蒸發(fā)器15的短,且不在主風路上,因此循環(huán)風只有部分會經過濕熱除濕蒸發(fā)器16,濕熱除濕蒸發(fā)器16的翅片上凝結的水珠不會受到循環(huán)風的影響,凝結后能夠迅速掉落排出,除濕效果更加優(yōu)異。加熱器13用于加熱箱體內的空氣,本實施例中采用大功率電阻絲,升溫速率較大;制冷蒸發(fā)器14和濕熱控溫蒸發(fā)器15通過管路連接制冷系統(tǒng)17,單獨做溫度試驗時,使用制冷蒸發(fā)器14進行降溫,同時做溫度和濕度試驗時,使用濕熱控溫蒸發(fā)器15降低右箱體7內的溫度,制冷系統(tǒng)17和硅油加熱、制冷系統(tǒng)20設置在左箱體9的下方。濕度調節(jié)系統(tǒng)包括設置在加熱器13上方的加濕機構和設置在濕熱控溫蒸發(fā)器15下方的濕熱除濕蒸發(fā)器16,濕熱除濕蒸發(fā)器16用于降低箱體內的濕度;加濕機構用于升高箱體內的濕度,包括位于左箱體9內的加濕鍋爐12和第一真空閥10,加濕鍋爐12通過管道與第一真空閥10連接并與右箱體7內部連通。在濕熱除濕蒸發(fā)器16下方設置第二真空閥18,第二真空閥18通過管路與右箱體7下方的抽真空系統(tǒng)19連接。對應試驗區(qū)在側面箱體上開設觀察窗8,觀察窗8便于觀察試驗品,除觀察窗8一側在試驗區(qū)箱體的內壁設置硅油換熱板6,在硅油換熱板6上設置若干流道,流道內的硅油由硅油加熱、制冷系統(tǒng)20控制溫度。在試驗區(qū)上方的箱體內壁上設置傳感器系統(tǒng),包括溫度傳感器4和濕度傳感器5,傳感器系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接,溫度傳感器4采用鉑電阻,濕度傳感器5采用固態(tài)電子式傳感器直接測量法。

  本實用新型工作時,將試驗品放置于試驗區(qū)的箱體內,單獨做低氣壓試驗時,使用抽真空系統(tǒng)19抽真空后創(chuàng)造低壓環(huán)境,第一真空閥10和第二真空閥18關閉,切斷鍋爐蒸汽與右箱體7的連接。

  做濕熱試驗時,控制濕度的方式是:當所需濕度低于設定值時,第一真空閥10打開,加熱加濕鍋爐12內的水產生蒸汽,流入右箱體7,升高箱體內的濕度,當所需濕度高于設定值時,使用濕熱除濕蒸發(fā)器16降低箱體內的濕度;控制溫度的方式是:利用濕熱控溫蒸發(fā)器15將試驗箱降至設定的低溫,利用加熱器13升至設定的高溫。無論濕度還是溫度的試驗控制都需要打開馬達1,馬達1驅動離心葉輪3旋轉,離心葉輪3帶動空氣通道11內的氣體往試驗區(qū)流動,氣體經試驗區(qū)順時針流回空氣通道11,經空氣通道11內的濕度調節(jié)系統(tǒng)和溫度調節(jié)系統(tǒng)分別調節(jié)濕度、溫度,氣流邊循環(huán)流動最終使試驗區(qū)到達設定的濕度或溫度。

  溫度與低氣壓綜合試驗時,利用制冷蒸發(fā)器14將試驗箱降至設定的低溫,利用加熱器13升至設定的高溫。箱內壓力高于20KPa時采用制冷蒸發(fā)器14恒定低溫,采用加熱器13恒定高溫,試驗區(qū)的溫度和濕度測定由傳感器系統(tǒng)進行,溫度傳感器4和濕度傳感器5通過線路將信號傳遞給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)輸出信號后,可以判斷是否需要調節(jié)溫度和濕度;箱內壓力低于20KPa時,試驗區(qū)內的空氣稀薄,馬達1驅動氣流循環(huán)控制試驗區(qū)氣體溫度的方式無法滿足均勻加熱的需求,因此需要關閉馬達1,離心葉輪3停止旋轉,關閉溫度調節(jié)系統(tǒng)的制冷蒸發(fā)器14和加熱器13,通過控制硅油加熱、制冷系統(tǒng)20來調節(jié)硅油換熱板6內硅油的溫度,硅油吸收溫度后產生熱輻射或降溫后產生冷輻射,除觀察窗8一側的試驗區(qū)外周均設置硅油換熱板6,加熱或降溫更加均勻,硅油換熱板6設置在試驗區(qū)箱體內部,從而可以直接與試驗區(qū)箱體內部的空氣進行交換熱能來恒定試驗區(qū)的溫度,無需先加熱試驗區(qū)箱體再進行熱量傳遞,熱交換更加迅速,總體上降低了試驗箱的總功率和運行成本,節(jié)能降耗。

  以上描述是對本實用新型的解釋,不是對實用新型的限定,在不違背本實用新型精神的情況下,本實用新型可以作任何形式的修改。例如,根據具體試驗箱的尺寸,空氣循環(huán)系統(tǒng)的馬達1可以設置多個,兩個相鄰的馬達1驅動離心葉輪3往相反的方向旋轉,同樣可以達到強制循環(huán)試驗箱內空氣的效果,且氣流循環(huán)效果更佳。

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