低氣壓高低溫濕熱試驗箱的制作方法
本實(shí)用新型涉及環(huán)境試驗儀器技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種低氣壓高低溫濕熱試驗箱。
背景技術(shù):
濕度、溫度、低壓會(huì )使許多產(chǎn)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?jiǎn)雾椈蛲瑫r(shí)作用下,模擬復雜的實(shí)驗環(huán)境,進(jìn)行電子科技產(chǎn)品(包括元器件、材料和儀器儀表)運輸及儲藏過(guò)程中環(huán)境適應性、可靠性的試驗,并可同時(shí)對試件通電進(jìn)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(lǐng)域?,F有的低氣壓高低溫濕熱試驗箱分為兩種,中國專(zhuān)利ZL公開(kāi)了一種高低溫濕熱低氣壓試驗箱,包括箱體、加熱系統、制冷系統、真空系統、電器柜和電氣系統,試驗箱內空氣的溫度通過(guò)風(fēng)鼓下方設置的電加熱管進(jìn)行加熱,通過(guò)風(fēng)鼓下方設置的蒸發(fā)器進(jìn)行降溫,不區分不同氣壓下的溫度控制方式,當壓力過(guò)低時(shí),試驗箱內的氣體極少,鼓風(fēng)無(wú)法完全帶動(dòng)箱體內的空氣循環(huán),熱量傳遞慢,試驗區內的空氣加熱、冷卻不均勻;另一種高低溫濕熱低氣壓試驗箱區分高低壓時(shí)的溫度控制方式,當壓力高于20KPa時(shí),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(shí),利用試驗區箱體外緊貼箱體設置的換熱片進(jìn)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(shí)際工作時(shí),換熱片需要先和試驗區箱體進(jìn)行熱交換,再通過(guò)試驗區箱體和試驗箱內的空氣進(jìn)行熱交換,才能最終控制試驗區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(shù)實(shí)現要素:
本申請人針對上述現有生產(chǎn)中試驗箱在低壓時(shí)溫度控制速度慢、整體總功率高,運行成本相對較大等問(wèn)題,提供一種結構合理的低氣壓高低溫濕熱試驗箱,從而實(shí)現試驗區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,節能降耗。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)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和試驗區,空氣循環(huán)系統、空氣通道、溫度調節系統和濕度調節系統設置在控制區;在試驗區箱體的內壁上設置硅油換熱板,硅油換熱板與硅油加熱、制冷系統連接。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
在硅油換熱板內設置若干流道,流道與硅油加熱、制冷系統連通。
對應試驗區在試驗箱的側面箱體上設置有觀(guān)察窗,觀(guān)察窗一側不設置硅油換熱板。
所述空氣循環(huán)系統的馬達設置在控制區上方的箱體外部,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(guò)管路與抽真空系統連接。
在箱體內壁上設置傳感器系統,傳感器系統包括溫度傳感器和濕度傳感器。
溫度調節系統包括加熱器、制冷蒸發(fā)器,濕度調節系統包括加濕機構和濕熱除濕蒸發(fā)器。
溫度調節系統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(guò)管路連接制冷系統。
所述濕熱除濕蒸發(fā)器設置在試驗箱內的角落或邊緣區域,所述濕熱除濕蒸發(fā)器的深度比制冷蒸發(fā)器短。
本實(shí)用新型的有益效果如下:
本實(shí)用新型區分不同氣壓下的溫度控制方式,溫度與低氣壓綜合試驗時(shí),如果箱內壓力高于20KPa時(shí),采用溫度調節系統的制冷蒸發(fā)器來(lái)恒定低溫,采用加熱器來(lái)恒定高溫,當箱內壓力低于20KPa時(shí)則使用硅油加熱、制冷系統來(lái)調節溫度,在試驗區內部設置若干硅油換熱板,通過(guò)控制硅油加熱、制冷系統來(lái)調節硅油換熱板內硅油的溫度,硅油吸收溫度后產(chǎn)生熱輻射或降溫后產(chǎn)生冷輻射,從而無(wú)需先加熱試驗區箱體再進(jìn)行熱量傳遞,可以直接與箱體內的空氣交換熱能來(lái)恒定試驗區的溫度,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,節能降耗,除觀(guān)察窗一側的試驗區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(cháng)度比制冷蒸發(fā)器和濕熱控溫蒸發(fā)器的長(cháng)度短,且位置不設置在主風(fēng)路上,因此循環(huán)風(fēng)只有部分會(huì )經(jīng)過(guò)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(huì )受到循環(huán)風(fēng)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(shuō)明
圖1為本實(shí)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(guān)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;18、第二真空閥;19、抽真空系統;20、硅油加熱、制冷系統。
具體實(shí)施方式
下面結合附圖,說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。
如圖1所示,本實(shí)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和右部試驗區,空氣循環(huán)系統的馬達1設置在控制區上方的右箱體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(cháng)期試驗不易產(chǎn)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(jìn)行強制循環(huán),使箱體內的空氣產(chǎn)生對流,從而滿(mǎn)足箱體內溫濕度更加均勻的要求。溫度調節系統設置在離心葉輪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域,不設置在循環(huán)風(fēng)的主風(fēng)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(fēng)路上,因此循環(huán)風(fēng)只有部分會(huì )經(jīng)過(guò)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(huì )受到循環(huán)風(fēng)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(shí)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(guò)管路連接制冷系統17,單獨做溫度試驗時(shí),使用制冷蒸發(fā)器14進(jìn)行降溫,同時(shí)做溫度和濕度試驗時(shí),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17和硅油加熱、制冷系統20設置在左箱體9的下方。濕度調節系統包括設置在加熱器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(guò)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(guò)管路與右箱體7下方的抽真空系統19連接。對應試驗區在側面箱體上開(kāi)設觀(guān)察窗8,觀(guān)察窗8便于觀(guān)察試驗品,除觀(guān)察窗8一側在試驗區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20控制溫度。在試驗區上方的箱體內壁上設置傳感器系統,包括溫度傳感器4和濕度傳感器5,傳感器系統與控制系統連接,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(shí)用新型工作時(shí),將試驗品放置于試驗區的箱體內,單獨做低氣壓試驗時(shí),使用抽真空系統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(guān)閉,切斷鍋爐蒸汽與右箱體7的連接。
做濕熱試驗時(shí),控制濕度的方式是:當所需濕度低于設定值時(shí),第一真空閥10打開(kāi),加熱加濕鍋爐12內的水產(chǎn)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(shí),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(wú)論濕度還是溫度的試驗控制都需要打開(kāi)馬達1,馬達1驅動(dòng)離心葉輪3旋轉,離心葉輪3帶動(dòng)空氣通道11內的氣體往試驗區流動(dòng),氣體經(jīng)試驗區順時(shí)針流回空氣通道11,經(jīng)空氣通道11內的濕度調節系統和溫度調節系統分別調節濕度、溫度,氣流邊循環(huán)流動(dòng)最終使試驗區到達設定的濕度或溫度。
溫度與低氣壓綜合試驗時(shí),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(shí)采用制冷蒸發(fā)器14恒定低溫,采用加熱器13恒定高溫,試驗區的溫度和濕度測定由傳感器系統進(jìn)行,溫度傳感器4和濕度傳感器5通過(guò)線(xiàn)路將信號傳遞給控制系統,控制系統輸出信號后,可以判斷是否需要調節溫度和濕度;箱內壓力低于20KPa時(shí),試驗區內的空氣稀薄,馬達1驅動(dòng)氣流循環(huán)控制試驗區氣體溫度的方式無(wú)法滿(mǎn)足均勻加熱的需求,因此需要關(guān)閉馬達1,離心葉輪3停止旋轉,關(guān)閉溫度調節系統的制冷蒸發(fā)器14和加熱器13,通過(guò)控制硅油加熱、制冷系統20來(lái)調節硅油換熱板6內硅油的溫度,硅油吸收溫度后產(chǎn)生熱輻射或降溫后產(chǎn)生冷輻射,除觀(guān)察窗8一側的試驗區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設置在試驗區箱體內部,從而可以直接與試驗區箱體內部的空氣進(jìn)行交換熱能來(lái)恒定試驗區的溫度,無(wú)需先加熱試驗區箱體再進(jìn)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,節能降耗。
以上描述是對本實(shí)用新型的解釋?zhuān)皇菍?shí)用新型的限定,在不違背本實(shí)用新型精神的情況下,本實(shí)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)系統的馬達1可以設置多個(gè),兩個(gè)相鄰的馬達1驅動(dòng)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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