CN102607979A - 真空玻璃冷热循环疲劳试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，包括试验箱、冷气生成装置、输气管道、气泵、电动阀门、冷气回流管道及电控单元，试验箱通过输气管道与冷气生成装置连接，气泵和电动阀门设于输气管道上，冷气回流管道直接连接于试验箱与冷气生成装置之间，电控单元与冷气生成装置、气泵及电动阀门进行电气连接；试验箱内，设有真空玻璃装夹平台、温度传感器和多个红外加热装置，温度传感器及红外加热装置与电控单元电气连接。本发明将冷疲劳试验装置和热疲劳试验装置合二为一，进行热疲劳试验后可迅速转换到冷疲劳试验状态，无需将真空玻璃作任何移动，试验时间显著缩短，结构紧凑，操作简便，工作效率大大提高。

Description

真空玻璃冷热循环疲劳试验装置
技术领域
本发明涉及一种真空玻璃疲劳试验装置，尤其是真空玻璃冷热循环疲劳试验装置。
背景技术
真空玻璃的应用越来越广泛，为了能使真空玻璃在预期寿命内受到自然环境冷热冲击后仍保持良好的工作状态，需要通过一系列的冷热疲劳试验对其耐疲劳强度进行验证。现有的冷热疲劳试验通常分别使用冷疲劳试验装置和热疲劳试验装置独立进行冷疲劳试验和热疲劳试验，进行热疲劳试验后要将真空玻璃从热疲劳试验装置中取出，再装入冷疲劳试验装置中进行冷疲劳试验，一轮试验要反复移动玻璃多次，试验时间长，操作难度和工作强度均较大，导致工作效率低。
发明内容
为克服目前真空玻璃冷热疲劳试验将冷疲劳试验装置和热疲劳试验装置分开设置，导致试验时间长，操作难度和工作强度大，工作效率低的不足，本发明提供一种真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，将冷疲劳试验装置和热疲劳试验装置合二为一，进行热疲劳试验后可迅速转换到冷疲劳试验状态，无需将真空玻璃作任何移动，试验时间显著缩短，操作简便，工作效率大大提高。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：提供一种真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，包括试验箱、冷气生成装置、输气管道、气泵、电动阀门、冷气回流管道及电控单元，其特征在于：试验箱通过输气管道与冷气生成装置连接，气泵和电动阀门设于输气管道上，冷气回流管道直接连接于试验箱与冷气生成装置之间，电控单元与冷气生成装置、气泵及电动阀门进行电气连接；
所述试验箱内，下壁设有真空玻璃装夹平台，有一壁设有温度传感器，有两壁各开一冷气输入口，输气管道通过冷气输入口接入试验箱内，有一壁开一冷气输出口，试验箱内冷气通过冷气输出口经冷气回流管道回流进冷气生成装置，各侧壁对称设置多个红外加热装置，一侧壁设有箱门；所述温度传感器及红外加热装置与电控单元电气连接；
所述红外加热装置和冷气生成装置循环交替工作，首先红外加热装置通电工作，温度传感器实时测量试验箱内温度并反馈给电控单元，温度达到热疲劳试验温度时，电控单元控制红外加热装置断电，温度低于热疲劳试验温度时，电控单元控制红外加热装置通电工作，当达到热疲劳试验时间后，电控单元控制红外加热装置断电并启动冷气生成装置、气泵和电动阀门，产生的冷气通过输气管道送入试验箱，温度达到冷疲劳试验温度时，电控单元控制气泵和电动阀门断电，温度高于冷疲劳试验温度时，电控单元控制气泵和电动阀门通电工作，当达到冷疲劳试验时间后，电控单元控制冷气生成装置、气泵和电动阀门断电；重复循环上述过程多次。
所述热疲劳试验温度为98～102摄氏度，冷疲劳试验温度为-18～-22摄氏度；热疲劳和冷疲劳试验时间均为8-12分钟；重复循环次数为3～5次。
所述真空玻璃装夹平台采用周边夹紧固定装置，与试验箱下壁平行，真空玻璃装夹平台与试验箱下壁之间的垂直距离为试验箱高度的三分之一；真空玻璃装夹平台可装夹最大玻璃尺寸为长120cm，宽100cm。
所述真空玻璃装夹平台上设有一层隔热膜。
所述试验箱的长、宽、高分别为180cm、150cm、150cm。
所述红外加热装置的数量为2-8个。
所述冷气生成装置中装有液态氮。
所述试验箱、输气管道和冷气回流管道由保温材料包裹，试验箱密封。
本发明将冷疲劳试验装置和热疲劳试验装置合二为一，共用试验箱、真空玻璃装夹平台、温度传感器及电控单元，极大降低了设备成本；本发明结构紧凑，进行热疲劳试验后可迅速转换到冷疲劳试验状态，无需将真空玻璃作任何移动，操作简便，劳动强度显著降低，试验时间显著缩短，工作效率大大提高。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明电气原理框图。
图3为本发明控制软件流程图。
图中：1试验箱，2冷气生成装置，3电控单元，4气泵，5电动阀门，6真空玻璃装夹平台，7冷气输入口，8温度传感器，9输气管道，10冷气回流管道，11红外加热装置，12冷气输出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述： 
图1为真空玻璃冷热循环疲劳试验装置结构示意图，包括试验箱1、冷气生成装置2、输气管道9、气泵4、电动阀门5、冷气回流管道10及电控单元3，试验箱1通过输气管道9与冷气生成装置2连接，气泵4和电动阀门5设于输气管道9上，冷气回流管道10直接连接于试验箱1与冷气生成装置2之间，电控单元3与冷气生成装置2、气泵4及电动阀门5进行电气连接。
试验箱1的长、宽、高优选为180cm、150cm、150cm，其下壁设有真空玻璃装夹平台6，有一壁设有温度传感器8，有两壁各开一冷气输入口7，输气管道9通过冷气输入口7接入试验箱1内，有一壁开一冷气输出口12，试验箱1内冷气通过冷气输出口12经冷气回流管道10回流进冷气生成装置2，各侧壁对称设置2-8个红外加热装置11，一侧壁设有箱门；所述温度传感器8及红外加热装置11与电控单元3电气连接。
图2和图3分别为真空玻璃冷热循环疲劳试验装置的电气原理框图和控制软件流程图，红外加热装置11和冷气生成装置2循环交替工作，首先红外加热装置11通电工作，温度传感器8实时测量试验箱1内温度并反馈给电控单元3，温度达到热疲劳试验温度T1时，电控单元3控制红外加热装置11断电，温度低于热疲劳试验温度T1时，电控单元3控制红外加热装置11通电工作，当达到热疲劳试验时间t1后，电控单元控制红外加热装置11断电并启动冷气生成装置2、气泵4和电动阀门5，产生的冷气经气泵4加速后通过输气管道9送入试验箱1，温度达到冷疲劳试验温度T2时，电控单元3控制气泵4和电动阀门5断电，温度高于冷疲劳试验温度T2时，电控单元3控制气泵4和电动阀门5通电工作，当达到冷疲劳试验时间t2后，电控单元控制冷气生成装置2、气泵4和电动阀门5断电；重复循环上述过程的次数N为3-5次，试验完成。
通常，热疲劳试验温度T1为98～102摄氏度，冷疲劳试验温度T2为-18～-22摄氏度，两种疲劳的试验时间t1和t2均为8-12分钟。
真空玻璃装夹平台6优先采用周边夹紧固定装置，与试验箱1下壁平行，真空玻璃装夹平台6与试验箱1下壁之间的垂直距离为试验箱1高度的三分之一；真空玻璃装夹平台6可装夹最大真空玻璃尺寸为长120cm，宽100cm；可在真空玻璃装夹平台6上平铺一层隔热膜，待试验真空玻璃紧紧贴放在隔热膜上，这样真空玻璃下表面热隔绝，只对上表面进行冷热疲劳的冲击试验来模拟真空玻璃一面保持恒温另一面受外界冷热冲击的使用环境。
冷气生成装置2可采用液态氮制冷，输气管道9和冷气回流管道10由保温材料包裹，试验箱1密封。

Claims (9)

1.一种真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，包括试验箱、冷气生成装置、输气管道、气泵、电动阀门、冷气回流管道及电控单元，其特征在于：试验箱通过输气管道与冷气生成装置连接，气泵和电动阀门设于输气管道上，冷气回流管道直接连接于试验箱与冷气生成装置之间，电控单元与冷气生成装置、气泵及电动阀门进行电气连接；
所述试验箱内，下壁设有真空玻璃装夹平台，有一壁设有温度传感器，有两壁各开一冷气输入口，输气管道通过冷气输入口接入试验箱内，有一壁开一冷气输出口，试验箱通过冷气输出口经冷气回流管道连接冷气生成装置，各侧壁对称设置多个红外加热装置，一侧壁设有箱门；所述温度传感器及红外加热装置与电控单元电气连接；
所述红外加热装置和冷气生成装置循环交替工作，首先红外加热装置通电工作，温度传感器实时测量试验箱内温度并反馈给电控单元，温度达到热疲劳试验温度时，电控单元控制红外加热装置断电，温度低于热疲劳试验温度时，电控单元控制红外加热装置通电工作，当达到热疲劳试验时间后，电控单元控制红外加热装置断电并启动冷气生成装置、气泵和电动阀门，产生的冷气通过输气管道送入试验箱，温度达到冷疲劳试验温度时，电控单元控制气泵和电动阀门断电，温度高于冷疲劳试验温度时，电控单元控制气泵和电动阀门通电工作，当达到冷疲劳试验时间后，电控单元控制冷气生成装置、气泵和电动阀门断电；重复循环上述过程多次。
2.如权利要求1所述的真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，其特征在于：所述热疲劳试验温度为98～102摄氏度，冷疲劳试验温度为-18～-22摄氏度；热疲劳和冷疲劳试验时间均为8-12分钟；重复循环次数为3～5次。
3.如权利要求1所述的真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，其特征在于：所述真空玻璃装夹平台采用周边夹紧固定装置，与试验箱下壁平行，真空玻璃装夹平台与试验箱下壁之间的垂直距离为试验箱高度的三分之一。
4.如权利要求1所述的真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，其特征在于：所述真空玻璃装夹平台上设有一层隔热膜。
5.如权利要求1所述的真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，其特征在于：所述红外加热装置的数量为2-8个。
6.如权利要求1所述的真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，其特征在于：所述冷气生成装置中装有液态氮。
7.如权利要求1所述的真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，其特征在于：所述试验箱由保温材料包裹，试验箱密封。
8.如权利要求1所述的真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，其特征在于：所述输气管道由保温材料包裹。
9.如权利要求1所述的真空玻璃冷热循环疲劳试验装置，其特征在于：所述冷气回流管道由保温材料包裹。
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