CN104977244A - 一种可重构的模块化环境试验箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可重构的模块化环境试验箱，包括试验箱箱体，试验箱箱体内设置环境模拟功能模块，所述环境模拟功能模块包括高温模块、低温模块、湿度模块、紫外耐气候模块、氙灯耐气候模块、低压模块、臭氧老化模块、雨淋模块、盐雾模块、砂尘模块和控制模块。本发明的优点是：将模块组合使用，可以通过改变模块的组合方式，实现不同的环境试验，提高的设备的可适应性，满足各种环境试验的需要；每一个模块对应一个环境试验，客户可以选装若干个需要的环境模块，克服了现有环境试验箱功能单一的问题；设备利用率高，环境试验成本低。

Description

一种可重构的模块化环境试验箱

技术领域

本发明涉及用于模拟各类环境气候的装置，尤其是一种可重构的模块化环境试验箱。

背景技术

当前在航空航天、电子和汽车等行业，为了提高产品的质量和可靠性，零部件和产品在投入生产前要进行大量的环境试验，检验产品在该环境条件下能否发挥预期的设计性能。环境试验以高低温试验为基础，代表试验有：湿度试验、紫外耐气候试验、氙灯耐气候试验、低压(高空)试验、臭氧老化试验、雨淋试验、盐雾试验和砂尘试验等。

环境试验箱利用科技手段模拟自然环境气候，使环境试验不受外界环境干扰，能够精确地再现试验条件，缩短试验周期，因此广泛应用于各个行业的产品可靠性试验。

当前工业产品试验条件的多变性，决定了环境试验箱面临客户的多样性需求，同时客户的对试验箱需求也日益多元化与个性化。当前市场上的环境试验箱，功能单一，每台试验箱只能对应一个特定的环境试验，当客户需要增加新的试验时，需要重新购买对应的环境试验箱，造成设备、资源利用率低、试验成本高，不符合提高资源效率的现代设计理念。

因此，针对当前环境试验的现状和存在的问题，有必要设计一种模块化环境试验箱，允许用户根据使用需求进行试验箱的重构，提供多样化的环境试验功能，解决当前存在的矛盾和问题。

发明内容

发明目的：本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种具备多种功能、适应性强、成本低的可重构的模块化环境试验箱。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种可重构的模块化环境试验箱，包括试验箱箱体，试验箱箱体内设置环境模拟功能模块；所述环境模拟功能模块包括高温模块、低温模块、湿度模块、紫外耐气候模块、氙灯耐气候模块、低压模块、臭氧老化模块、雨淋模块、盐雾模块、砂尘模块和控制模块；高温模块包括加热器；低温模块包括冷凝器、储液器、压缩机和蒸发器；所述压缩机制冷剂出口、冷凝器、蒸发器、储液器和压缩机制冷剂入口通过制冷剂管路依次连通；湿度模块包括加湿器；紫外耐气候模块包括紫外灯；氙灯耐气候模块包括氙气灯；低压模块包括真空泵；臭氧老化模块包括臭氧发生器；雨淋模块和盐雾模块均包括水箱、水泵和喷淋头，水箱内设置水泵，水泵通过管道连接喷淋头；砂尘模块包括密封箱体，密封箱体内设有试验舱，试验舱底部设有网状试件架，网状试件架下方设有螺旋叶片，螺旋叶片一端连接传送电机、螺旋叶片另一端与砂尘管道一端连接，砂尘管道另一端与试验舱侧壁上的砂尘入口连接，砂尘管道内设有文丘里管，文丘里管连接鼓风电机；控制模块包括传感器和控制器，传感器连接控制器信号输入端，控制器信号输出端分别连接压缩机、加湿器、紫外灯、氙气灯、真空泵、臭氧发生器、水泵、传送电机和鼓风电机。

进一步的，所述试验箱箱体含有工作室、机组安装室和控制柜，所述加热器、蒸发器、加湿器、紫外灯、氙气灯、喷淋头、密封箱体和传感器设置在工作室内，工作室内还设有长轴电机和保温棉，工作室外侧设有箱门，箱门通过铰链连接试验箱箱体、箱门上设有观察窗和门把手，所述冷凝器、储液器、压缩机、真空泵、臭氧发生器和水箱设置在机组安装室内，机组安装室底部设置排水口，在工作室和机组安装室之间的箱体壁埋设通管，通管一端设置接头，接头分别连接真空泵和臭氧发生器，通管另一端设置堵头，所述控制器设置在控制柜内，控制柜外侧设置控制面板。

进一步的，所述喷淋头包括喷淋头底座、密封螺栓、淋雨喷淋头、环形盐水喷雾头和矩形盐水喷雾头，喷淋头底座通过螺栓与工作室内壁连接，淋雨喷淋头、环形盐水喷雾头和矩形盐水喷雾头均通过密封螺栓固定与喷淋头底座连接。

进一步的，所述工作室底部设有T型板，T型板通过紧固螺栓固定，T型板上表面开设有T型槽。

进一步的，所述密封箱体外侧设有安装座，安装座通过螺栓固定在T型板的T型槽上。

进一步的，所述试验箱箱体底部设有脚轮。

本发明的优点是：

(1)将模块组合使用，可以通过改变模块的组合方式，实现不同的环境试验，提高的设备的可适应性，满足各种环境试验的需要；

(2)每一个模块对应一个环境试验，客户可以选装若干个需要的环境模块，克服了现有环境试验箱功能单一的问题；

(3)T型板的通用接口设计，能够适应客户的各种试验装置，提高设备利用率，降低环境试验成本。

附图说明

图1为本发明环境试验箱主视图；

图2为本发明环境试验箱剖面图；

图3为通管、接头和堵头结构图

图4为雨淋模块和盐雾模块结构图；

图5为T型台结构图；

图6为砂尘试验模块结构图；

图7为砂尘试验模块俯视图。

图中：1、紫外灯；2、氙气灯；3、工作室；4、保温棉；5、冷凝器；6、储液器；7、压缩机；8、真空泵；9、排水口；10、臭氧发生器；11、水箱；12、控制柜；13、机组安装室；14、门把手；15、控制面板；16、加热器；17、蒸发器；18、长轴风机；19、加湿器；20、观察窗；21、门铰链；22、箱门；23、脚轮；24、密封箱体；25、砂尘管道；26、鼓风电机；27、文丘里管；28、螺旋叶片；29、密封圈；30、传送电机；31、试件架；32、试验舱；33、安装座；34、箱体壁；35、堵头；36、通管；37、接头；38、喷淋头底座；39、密封螺栓；40、淋雨喷淋头；41、环形盐水喷雾头；42、矩形盐水喷雾头；43、T型板；44、紧固螺栓。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

本发明的可重构的模块化环境试验箱包括试验箱箱体，试验箱箱体内设置环境模拟功能模块，所述环境模拟功能模块包括高温模块、低温模块、湿度模块、紫外耐气候模块、氙灯耐气候模块、低压模块、臭氧老化模块、雨淋模块、盐雾模块、砂尘模块和控制模块。

如图1、2、3和6所示，所述试验箱箱体含有工作室3、机组安装室13和控制柜12，试验箱箱体底部设有脚轮23。温度模块包括加热器16。低温模块包括冷凝器5、储液器6、压缩机7和蒸发器17，所述压缩机7制冷剂出口、冷凝器5、蒸发器17、储液器6和压缩机7制冷剂入口通过制冷剂管路依次连通。湿度模块包括加湿器19。紫外耐气候模块包括紫外灯1。氙灯耐气候模块包括氙气灯2。低压模块包括真空泵8。臭氧老化模块包括臭氧发生器10。雨淋模块和盐雾模块均包括水箱11、水泵和喷淋头，水箱11内设置水泵，水泵通过管道连接喷淋头。砂尘模块包括密封箱体24，密封箱体24内设有试验舱32，试验舱32底部设有网状试件架31，网状试件架31下方设有螺旋叶片28，螺旋叶片28一端连接传送电机30、螺旋叶片28另一端与砂尘管道25一端连接，砂尘管道25另一端与试验舱32侧壁上的砂尘入口连接，砂尘管道25内设有文丘里管27，文丘里管27连接鼓风电机26。控制模块包括传感器和控制器，控制器连接控制器信号输入端，控制器信号输出端分别连接压缩机7、加湿器19、紫外灯1、氙气灯2、真空泵8、臭氧发生器10、水泵、传送电机30和鼓风电机26。其中，所述加热器16、蒸发器17、加湿器19、紫外灯1、氙气灯2、喷淋头、密封箱体24和传感器设置在工作室3内，工作室3内还设有长轴电机18和保温棉4。工作室3外侧设有箱门22，箱门22通过铰链21连接试验箱箱体、箱门22上设有观察窗20和门把手14。所述冷凝器5、储液器6、压缩机7、真空泵8、臭氧发生器10和水箱11设置在机组安装室13内，机组安装室13内底部设置排水口9。在工作室3和机组安装室13之间的箱体壁34埋设通管36，通管36一端设置接头37，接头37包括1/4接头、1/8接头和1/16接头三种规格，接头37采用管螺纹分别连接真空泵8和臭氧发生器10，同时接头37加装密封圈29保证密封性，通管36另一端设置堵头35，堵头35和通管36采用普通螺纹连接，同时加装硅胶垫，保证温度绝缘。所述控制器设置在控制柜12内，控制柜12外侧设置控制面板15。

通过低温模块实现室温～-45℃低温环境，通过高温模块实现室温～120℃的高温环境，通过加湿器19实现0～95％RH的湿度环境，通过长轴电机18实现工作室3内的气体循环，保证温度和湿度的均匀度指标。对于低压模块和臭氧模块，可通过接头37转换实现低压试验和臭氧老化试验的转换，完成该实验时，通过堵头21封闭工作室3，可以进行其他试验。

如图4所示，所述喷淋头包括喷淋头底座38、密封螺栓39、淋雨喷淋头40、环形盐水喷雾头41和矩形盐水喷雾头42，喷淋头底座38通过螺栓与工作室3内壁连接，淋雨喷淋头40、环形盐水喷雾头41和矩形盐水喷雾头42均通过密封螺栓39与喷淋头底座38连接。通过更换不同的喷淋头可以实现雨淋试验和盐雾试验的转换。

如图5所示，所述工作室3底部设有T型板43，T型板43通过紧固螺栓44固定，T型板43上表面开设有T型槽。试件、试验台可通过T型板43上表面的T型槽固定在工作室3中，完成相应试验。

如图7所示，所述密封箱体24外侧设有安装座33，安装座33通过螺栓固定在T型板43的T型槽上。当需要伴随温度变化进行砂尘试验时，将密封箱体24放入工作室3，通过安装座33固定在T型板43上，进行试验；试验完成后，将其取出。

本发明环境试验箱除了能够完成普通的、单一的环境试验，如单个模块构成的试验，还可以将各个功能模块搭配实现环境因素的组合，实现各种环境条件的交变。例如将高温模块、低温模块、雨淋模块、紫外耐气候模块、氙灯耐气候模块组合起来，完成雨淋状态下的阳光模拟试验；将高温模块、低温模块、砂尘模块、紫外耐气候模块、氙灯耐气候模块，完成砂尘条件下的全气候模拟试验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种可重构的模块化环境试验箱，包括试验箱箱体，试验箱箱体内设置环境模拟功能模块；其特征在于：所述环境模拟功能模块包括高温模块、低温模块、湿度模块、紫外耐气候模块、氙灯耐气候模块、低压模块、臭氧老化模块、雨淋模块、盐雾模块、砂尘模块和控制模块；高温模块包括加热器(16)；低温模块包括冷凝器(5)、储液器(6)、压缩机(7)和蒸发器(17)；所述压缩机(7)制冷剂出口、冷凝器(5)、蒸发器(17)、储液器(6)和压缩机(7)制冷剂入口通过制冷剂管路依次连通；湿度模块包括加湿器(19)；紫外耐气候模块包括紫外灯(1)；氙灯耐气候模块包括氙气灯(2)；低压模块包括真空泵(8)；臭氧老化模块包括臭氧发生器(10)；雨淋模块和盐雾模块均包括水箱(11)、水泵和喷淋头，水箱(11)内设置水泵，水泵通过管道连接喷淋头；砂尘模块包括密封箱体(24)，密封箱体(24)内设有试验舱(32)，试验舱(32)底部设有网状试件架(31)，网状试件架(31)下方设有螺旋叶片(28)，螺旋叶片(28)一端连接传送电机(30)、螺旋叶片(28)另一端与砂尘管道(25)一端连接，砂尘管道(25)另一端与试验舱(32)侧壁上的砂尘入口连接，砂尘管道(25)内设有文丘里管(27)，文丘里管(27)连接鼓风电机(26)；控制模块包括传感器和控制器，传感器连接控制器信号输入端，控制器信号输出端分别连接压缩机(7)、加湿器(19)、紫外灯(1)、氙气灯(2)、真空泵(8)、臭氧发生器(10)、水泵、传送电机(30)和鼓风电机(26)。

2.根据权利要求1所述的一种可重构的模块化环境试验箱，其特征在于：所述试验箱箱体含有工作室(3)、机组安装室(13)和控制柜(12)，所述加热器(16)、蒸发器(17)、加湿器(19)、紫外灯(1)、氙气灯(2)、喷淋头、密封箱体(24)和传感器设置在工作室(3)内，工作室(3)内还设有长轴电机(18)和保温棉(4)，工作室(3)外侧设有箱门(22)，箱门(22)通过铰链(21)连接试验箱箱体、箱门(22)上设有观察窗(20)和门把手(14)，所述冷凝器(5)、储液器(6)、压缩机(7)、真空泵(8)、臭氧发生器(10)和水箱(11)设置在机组安装室(13)内，机组安装室(13)底部设置排水口(9)，在工作室(3)和机组安装室(13)之间的箱体壁(34)埋设通管(36)，通管(36)一端设置接头(37)，接头(37)分别连接真空泵(8)和臭氧发生器(10)，通管(36)另一端设置堵头(35)，所述控制器设置在控制柜(12)内，控制柜(12)外侧设置控制面板(15)。

3.根据权利要求1或2所述的一种可重构的模块化环境试验箱，其特征在于：所述喷淋头包括喷淋头底座(38)、密封螺栓(39)、淋雨喷淋头(40)、环形盐水喷雾头(41)和矩形盐水喷雾头(42)，喷淋头底座(38)通过螺栓与工作室(3)内壁连接，淋雨喷淋头(40)、环形盐水喷雾头(41)和矩形盐水喷雾头(42)均通过密封螺栓(39)固定与喷淋头底座(38)连接。

4.根据权利要求3所述的一种可重构的模块化环境试验箱，其特征在于：所述工作室(3)底部设有T型板(43)，T型板(43)通过紧固螺栓(41)固定，T型板(43)上表面开设有T型槽。

5.根据权利要求4所述的一种可重构的模块化环境试验箱，其特征在于：所述密封箱体(24)外侧设有安装座(33)，安装座(33)通过螺栓固定在T型板(43)的T型槽上。

6.根据权利要求1所述的一种可重构的模块化环境试验箱，其特征在于：所述试验箱箱体底部设有脚轮(23)。