CN107138183A - 可分区多进程的高低温试验箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可分区多进程的高低温试验箱，包含试验箱箱体、试验箱箱门、加热系统、制冷机组、气流循环风机、温度测量装置和试验箱控制器，还包含用于在试验箱箱体内划分若干个试验分区的活动隔板，所述活动隔板上设有隔板测试孔，所述试验箱箱体内设有用于容纳活动隔板的顶板凹槽、后板凹槽和底板凹槽，各试验分区中均配有加热系统，制冷机组，气流循环风机和温度测量装置，各加热系统、制冷机组、气流循环风机和温度测量装置由一个试验箱控制器进行控制。本发明可以在试验箱箱体内按需划分成多个试验分区，每个试验分区均可以独立进行试验，高低温试验箱同时可以运行多个试验剖面，可以同时对多个受试品进行不同或者相同条件的试验。

Description

可分区多进程的高低温试验箱

技术领域

本发明涉及一种高低温试验箱，特别涉及一种可以同时对多个受试品进行不同或者相同条件的试验的高低温试验箱。

背景技术

高低温试验箱已经在现代工业界的各个领域、各个行业得到了广泛使用。利用该设备可以进行高低温工作、高低温存储、温度循环等试验，对产品的环境适应性和可靠性进行验证。

如图1所示现有常规的高低温试验箱只有一个试验区域，且只配备一套加热系统、制冷机组、气流循环风机、温度测量装置和试验箱控制器，因此现有常规的高低温试验箱只具有单进程试验能力：即在规定的某个时间内，只能运行一个试验条件(一个进程)，即在某个规定的时刻，试验箱内只能有一个温度值(高温值，或者低温值)。

如果要对一个有多个部件组成的复杂系统进行试验，该系统各部件的试验条件和试验剖面各不相同(多个进程)，而且要求试验时各个部件通过电缆等交联在一起，互相传递信号。按照现有的试验设备的能力，要完成这样的试验需求，只能把各个部件分别放置在不同的试验箱内，之间通过线缆连接。这种方法存在以下弊端：

1)如果各试验箱之间距离超过了规定电缆的长度，则试验无法进行(某些信号电缆长度有规定，电缆过长会造成信号衰减，造成受试品无法正常工作)；

2)各个试验箱各自独立运行，由于试验箱之间存在时间误差，无法保证试验同步，影响试验质量；

3)如果试验室没有足够的试验箱，试验无法进行，影响试验进度；

4)如果试验量不大，购买过多的试验箱造成资源浪费；

5)试验箱大小固定，无法满足体积尺寸不同的受试设备试验需要；

6)购买大型试验设备投资和利用率之间存在矛盾。

发明内容

针对现有的高低温试验箱的不足，本发明的发明目的在于提供一种可分区多进程的高低温试验箱，在试验箱箱体17内实现试验区域分区，每个试验分区15可以独立进行试验，各试验分区15之间的试验条件各不相同，满足了复杂系统试验需求。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种可分区多进程的高低温试验箱，包含试验箱箱体17、试验箱箱门21、加热系统、制冷机组、气流循环风机18、温度测量装置27和试验箱控制器，还包含用于在试验箱箱体17内划分若干个试验分区15的活动隔板2，活动隔板2上设有隔板测试孔4，试验箱箱体17内设有用于容纳活动隔板2的顶板凹槽12、后板凹槽14和底板凹槽10，各试验分区15中均配有独立运行的加热系统、制冷机组、气流循环风机18和温度测量装置27，各加热系统、制冷机组、气流循环风机18和温度测量装置27由一个试验箱控制器进行控制。

进一步，高低温试验箱还包含在底板凹槽10两侧安装的若干个底部铰链23，底部铰链23的固定叶片安装在底板9上，底部铰链23的活动叶片的面向活动隔板2的一面上安装有保温材料24。

进一步，高低温试验箱还包含在顶板凹槽12两侧安装的若干个顶部铰链25，顶部铰链25的固定叶片安装在顶板11上，顶部铰链25的活动叶片的面向活动隔板2的一面上安装有保温材料24。

进一步，顶部铰链25的固定叶片安装固定钩，顶部铰链25的活动叶片上与固定钩相接触的位置处设有腰形孔。

进一步，顶板凹槽(12)和后板凹槽(14)的凹槽底部分别设有螺纹孔。

进一步，高低温试验箱还包含在后板凹槽14两侧安装的若干个垂直铰链26，垂直铰链26的固定叶片安装在后板13上，垂直铰链26的活动叶片的面向活动隔板2的一侧上安装有保温材料24。

进一步，垂直铰链26的固定叶片上安装有固定钩，垂直铰链26的活动叶片上与固定钩相接触的位置处设有腰形孔。

进一步，垂直铰链26的活动叶片上设有通孔，活动隔板2上与通孔相相接触的位置处设有螺纹孔。

进一步，试验箱箱门21内侧对应各试验分区15布置密封胶条28，试验箱箱门21上对应各试验分区15布置有显示器29、观察窗30和箱门测试孔31。

进一步，高低温试验箱还包含门支撑轮33，门支撑轮33安装在位于试验箱箱门21门把手32一侧的底部。

进一步，后板凹槽14内安装有两片不相接触的金属弹簧片5，每片金属弹簧片5上各有一条金属连线22连接到试验箱控制器；

所述活动隔板2上与金属弹簧片5相接触处安装有金属球状体6。

进一步，活动隔板2的底部前端安装有第一组移动轮1，活动隔板2的底部后端安装有第二组移动轮8，第一组移动轮1和第二组移动轮8均有两个移动轮并联组成；

活动隔板2的前后部位两侧共安装4个把手7；

活动隔板2顶部前后各设置一组导向轮3。

进一步，第一组移动轮1安装有刹车锁紧装置。

本发明在不改变设备工作原理前提下，改变了现有高低温试验箱的内部构造，在工程上有很大可实现性。同时本发明具有以下突出优点：

对不同规格的受试品适应能力极强。通过引入活动隔板2形成试验分区15，动态组合试验分区15，使一台设备有不同的运行模式(如表1所示，4分区的设备至少有10种运行模式)。

并行试验能力极强。各个分区可以独立运行，也可协同运行，使一台高低温试验箱具备了同时对多个受试品同时进行试验的能力，可以满足复杂系统试验需要。

节能环保。高低温试验箱可以根据受试品大小，划分并运行不同大小分区，使大设备也可作为小设备使用，既满足试验需求，又满足节能环保要求。

附图说明

图1为现有常规的高低温试验箱的结构示意图；

图2为实施例中的高低温试验箱的试验箱箱体结构示意图；

图3为实施例中的活动隔板装入试验箱箱体的示意图；

图4为实施例中的顶板凹槽、后板凹槽和底板凹槽的空间位置示意图；

图5为实施例中的活动隔板的结构示意图；

图6a为实施例中的金属球状体和金属弹簧片的连接示意图(未接触)；

图6b为实施例中的金属球状体和金属弹簧片的连接示意图(相接触)

图7为实施例中的铰链与凹槽的连接示意图；

图8a为实施例中的单侧底部铰链打开密封底板凹槽的示意图；

图8b为实施例中的两侧底部铰链处于折叠状态的示意图；

图8c为实施例中的两侧底部铰链处于打开状态的示意图；

图9a为实施例中的两侧顶部铰链处于折叠状态的示意图；

图9b为实施例中的两侧顶部铰链处于打开状态的示意图；

图9c为实施例中的顶板凹槽与密封橡胶体结合的结构示意图；

图10a为实施例中的两侧垂直铰链处于折叠状态的示意图；

图10b为实施例中的两侧垂直铰链处于打开状态的示意图；

图10c为实施例中的后板凹槽与密封橡胶体结合的结构示意图；

图11为实施例中的温度测量装置布置示意图；

图12为实施例中的加热系统，制冷机组布置示意图；

图13为实施例中的试验箱箱门的结构示意图。

标号说明：1--第一组移动轮，2--活动隔板，3--导向轮，4--隔板测试孔，5--金属弹簧片，6--金属球状体，7--把手，8--第二组移动轮，9--底板，10--底板凹槽，11--顶板，12--顶板凹槽，13--后板，14--后板凹槽，15--试验分区，16--机箱测试孔，17--试验箱箱体，18--气流循环风机，19--空气循环出风口，20--控制箱箱体，21--试验箱箱门，22--金属连线，23--底部铰链，24--保温材料，25--顶部铰链，26--垂直铰链，27--温度测量装置，28--密封胶条，29--显示器，30--观察窗，31--箱门测试孔，32--门把手，33--门支撑轮，34—密封橡胶体，35—固定螺栓

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明主要是在试验箱箱体17内插入活动隔板2，把原来一个试验区分割成多个试验分区15，每个试验分区15都有独立的加热系统，制冷机组，温度测量装置27，试验箱控制器可以按照试验分区15和试验要求控制各试验分区15的运行。

本实施例以划分4个试验分区15的高低温试验箱为例进行说明，试验构型如下：

需配备4套独立加热系统，4套独立的制冷机组，4套独立的气流循环风机18，4套独立的温度测量装置27，3组用于容纳活动隔板2的凹槽，三块活动隔板2。加热系统、制冷机组、气流循环风机18、温度测量装置27等在试验箱控制器控制下，可以独立运行，也可以共同运行，满足不同高低温试验箱构型试验的需要。

高低温试验箱运行模式如表1所示：

表1

如图2、图3所示本实施例所描述的一种可分区多进程的高低温试验箱，主要包含试验箱箱体17、试验箱箱门21、控制箱箱体20、加热系统、制冷机组、气流循环风机18、温度测量装置27、试验箱控制器和活动隔板2。

如图2所示，试验箱箱体17内设有用于容纳活动隔板2的顶板凹槽12、后板凹槽14和底板凹槽10。顶板凹槽12、后板凹槽14和底板凹槽10的凹槽宽度W1应略大于活动隔板2宽度(W1如图4中所示)，让活动隔板2可以顺利在凹槽内移动。顶板凹槽12、后板凹槽14和底板凹槽10的凹槽深度应该小于顶板11、后板13和底板9的厚度。顶板凹槽12、后板凹槽14和底板凹槽10的凹槽对称中心线应该在一个平面上，顶板凹槽的中心线和后板凹槽14的中心线互相正交，后板凹槽14的中心线和底板凹槽10中心线互相正交，三个凹槽的空间位置见图4(图4中显示了一组凹槽)。

活动隔板2由金属板、保温材料组成。如图5所示，活动隔板2的宽度略小于顶板凹槽12、后板凹槽14和底板凹槽10的凹槽宽度，活动隔板2的底部前端安装有第一组移动轮1，活动隔板2的底部后端安装有第二组移动轮8，为使活动隔板2移动时保持平衡，第一组移动轮1和第二组移动轮8均有两个移动轮并联组成。第一组移动轮1安装有刹车锁紧装置(靠近试验箱箱门21的一组移动轮)，在活动隔板2移动过程中、安装到位时候将第一组移动轮锁住，使活动隔板2保持静止状态。在活动隔板2的前后部位，两侧共安装4个手拉把手7，供试验操作人员移动活动隔板2使用。活动隔板2设有隔板测试孔4，电缆可以从试验箱箱体上的机箱测试孔16进入，再从隔板测试孔4中穿过，连接在不同分区的受试品(测试孔数量和孔直径大小可以根据试验要求确定)。活动隔板2的顶部前后各设置两组导向轮3。

由于活动隔板2两侧是两个不同的试验分区15，不同的试验分区15的温差可能非常大(如一侧试验分区温度为+70度，另外一侧为-40度，温差为110度)，为了保证良好的隔温效果，因此活动隔板2的宽度要大于试验箱内保温板的厚度，可以通过增加活动隔板2内保温材料的厚度提高保温性能。目前试验箱保温板的宽度一般为100毫米左右，活动隔板2宽度可以为150～200毫米。

由于活动隔板2需要和后板凹槽14紧密接触，使两个试验分区15互相保持完全密封，因此需要有个检测活动隔板2是否安装到位的检测装置。该检测装置有两片金属弹簧片5和一个金属球状体6组成，两片金属弹簧片5安装在后部凹槽的底部，两片弹簧片各有一条金属连线22，两条金属连线22连接到控制箱箱体20中的试验箱控制器(通过连接器等部件，两条金属连线连接在一起)。金属弹簧片5、金属连线22、试验箱控制器内的连接器组成一个开环电路，平时两个金属弹簧片5并不接触，该电路处于开路状态，如图6a所示。金属球状体6安装在活动隔板2上与后板凹槽14接触的相应位置，金属球状体6的直径大于两个金属弹簧片5的间距。当活动隔板2插入到后板凹槽14内并向试验箱内推送时候，金属球状体6插入到两个金属弹簧片5之间的间隙中，电路导通形成回路，向试验箱控制器发出活动隔板2安装到位信号，如图6b所示。

在每个试验分区15中至少布置一个温度测量装置27。每个温度测量装置27通过金属连线22连接到控制箱箱体20内的试验箱控制器，参见图11所示，各路温度测量装置27的信号按照需要设为：测量或者控制。各路信号可以独立使用，也可以组合使用(平均法)。

在控制箱箱体20内布置加热系统、制冷机组和试验箱控制器，加热系统、制冷机组的数量等于试验区域可以被隔离的试验分区15的数量，在每个试验分区15对应位置处布置冷热风道，相应的，各试验分区也应该配备气流循环风机18。各制冷机组之间交错排列，留出维修通道，便于对机组进行维护保养，提高试验箱的维修性。加热系统主要是加热器，一般就近安装在试验箱体内

试验箱控制器具有多路输入和输出接口，各加热系统、制冷机组、温度测量装置27和气流循环风机18的金属连线都连接到试验箱控制器。试验箱控制器可以独立或组合控制制冷机组、加热系统、温度测量装置27和气流循环风机18，试验箱控制器接收多路温度测量装置27信号，可以按照要求把输入信号作为测量信号、控制信号予以处理。可以单点控制，也可以采用多路信号平均控制试验。试验箱控制器可以采集不同试验分区15的温度值，并显示在试验箱箱门21的显示器29上。试验箱控制器可以采集各加热系统、制冷机组运行的主要参数值，可以显示在试验箱箱门21的显示器29上。

高低温试验箱还有一个试验箱箱门21，试验箱箱门21上对应划分为试验分区15的位置布置密封胶条28，可以对各分区进行密封。

另外按照划分试验分区的位置，试验箱箱门上布置箱门测试孔31，在门把手32的一侧底部，安装门支撑轮33，当试验箱箱门打开时候，起到支撑的作用。试验箱箱门的设计如图13所示。

活动隔板2安装在试验箱的底板凹槽10、顶板凹槽12和后板凹槽14内后，由于活动隔板2和底板凹槽10、顶板凹槽12和后板凹槽14之间存在间隙，如果不对这些间隙采取必要的密封措施，不同的试验分区15之间会形成热量泄露通道，影响不同试验分区15的试验精度。

采用密封的方法可以有多种，本实施例仅选用其中一种方法进行说明，本领域的技术人员可以采用其它的密封方式进行密封。本实施例中密封分为底板凹槽10和活动隔板2的密封，活动隔板2和顶板凹槽12的密封，活动隔板2和后板凹槽14的密封。密封可以采用的方法是在凹槽两侧安装铰链。铰链的固定叶片通过螺钉或者铆钉固定在试验箱箱体17上，铰链的活动叶片安装有保温材料24活动叶片可以双向翻转180度，如图7所示。

1、底板凹槽10和活动隔板2的密封方法。

在底板凹槽10两侧安装底部铰链23，从底板凹槽10的顶端(距离试验箱箱门21一侧为顶端)开始安装底部铰链23，底部铰链23的边沿和凹槽的边沿保持在一条直线上。可以沿着底板凹槽10两侧各连续安装多个底部铰链23，底板凹槽两侧的各底部铰链23之间距离可以为1毫米左右，一直安装到底板凹槽10的终端，底部铰链上的保温材料可以根据需要设置大小，但需要保证各底部铰链23的保温材料24能连接成整体，中间不留间隙(类始于铺地砖的方式连续布置保温材料)。也可以在底板凹槽两侧分别布置一个与底板凹槽的长度同样长的底部铰链，底部铰链上同样布置保温材料24。当不安装活动隔板2时，把底板凹槽10任一侧的底部铰链23的活动叶片翻转180度，扣在底板凹槽10上，底部铰链23可以把底板凹槽10全部覆盖(如图8a所示)，从而实现保温。需要安装活动隔板2时候，把底部铰链23的活动叶片都翻向底板9(如图8b所示)，活动隔板2安装完成之后，把底板凹槽10两侧的底部铰链23的活动叶片都向活动隔板2翻转90度(如图8c所示)，活动叶片都靠在活动隔板2上，实现活动隔板2和底部凹槽的密封。为了能将底部铰链的活动叶片与活动隔板固定，可以在活动隔板上和底部铰链接触的部分每隔一定距离设一个钢制螺纹孔，底部铰链的活动叶片中相应位置留有通孔，将螺栓拧入通孔和钢制螺纹孔实现底部铰链与活动隔板的固定。

2、顶板凹槽12和活动隔板2的密封方法。

在试验箱顶板凹槽12的两侧安装顶部铰链25(顶部铰链25按装方法和底部凹槽的底部铰链23安装方法相同)，顶部铰链25的固定叶片固定在顶板11上(螺钉或铆接)，顶部铰链25的活动叶片安装有保温材料24，顶部铰链25的活动叶片可以双向翻转180度。

在顶部铰链25的固定叶片上安装固定钩，固定钩可以90度旋转，在顶部铰链25的活动叶片的相应位置处开有腰形孔，通过旋转固定钩，可以实现顶部铰链25的闭合和展开。如图9a所示,当不安装活动隔板2时候，翻转顶板凹槽12的二侧的顶部铰链25的活动叶片折叠到固定叶片上，待固定钩插入到腰形孔后旋转固定钩，将活动叶片固定到固定叶片上。如图9b所示,当活动隔板2安装在试验箱后，旋转固定钩，顶部铰链25的活动叶片与固定叶片分离，在重力作用下，活动叶片和活动隔板2紧密接触，实现顶板凹槽12的密封。如图9c所示，当不安装活动隔板2时候，为了能将顶板凹槽覆盖，可以采用将顶板凹槽的底部宽度设计为宽于顶板凹槽的顶部宽度，凹槽剖面如下图所示，顶板凹槽的凹槽底部设有1-2个螺纹孔(不锈钢螺纹套)，在顶板凹槽内插入带有剖面两侧凸起的密封橡胶体34，密封橡胶体34上对应螺纹孔的地方留有通孔，密封橡胶体安放完成后在通孔内插入螺栓，把密封橡胶体牢牢固定。

3、活动隔板2和后板凹槽14的密封方法。

在后板凹槽14的两侧安装垂直铰链26，垂直铰链26的固定叶片固定在后板13上(螺钉或铆接)，垂直铰链26的活动叶片安装有保温材料24，垂直铰链26的活动叶片可以双向翻转180度。在垂直铰链26的固定叶片还安装锁固定钩，固定钩可以90度旋转，在垂直铰链26的活动叶片的相应位置处开有腰形孔，旋转固定钩，可以控制垂直铰链26的闭合和展开。如图10a所示，不安装活动隔板2时候，翻转后板凹槽14的二侧的垂直铰链26的活动叶片折叠到固定叶片上，待固定钩插入到腰形孔后旋转固定钩，将活动叶片固定到固定叶片上。如图10b所示，活动隔板安装完成后，旋转固定钩，垂直铰链26的活动叶片与固定叶片分离，将活动叶片翻转90度向活动隔板靠拢，为了能将垂直铰链26的活动叶片与活动隔板固定，可以在活动隔板上和垂直铰链接触的部分每隔一定距离设一个钢制螺纹孔，垂直铰链的活动叶片中相应位置留有通孔，将螺栓拧入通孔和钢制螺纹孔实现垂直铰链与活动隔板的固定，实现后板凹槽14的密封。如图10c所示，不安装活动隔板2时候，为了能实现后板凹槽覆盖，后板凹槽的凹槽底部可以设有1-2个凹槽螺纹孔(不锈钢螺纹套)，在后板凹槽内嵌入密封橡胶体，密封橡胶体上对应凹槽螺纹孔的地方留有通孔，密封橡胶体安放完成后在通孔内插入螺栓，把密封橡胶体牢牢固定。

其外，当机箱测试孔、箱门测试孔、隔板测试孔内没有电缆通过时候，可以通过放置橡皮塞子进行密封。当机箱测试孔、箱门测试孔、隔板测试孔内有线缆时，可以通过在测试孔内塞入弹性海绵，软布等密封测试孔，也可以使用硅胶密封测试孔。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种可分区多进程的高低温试验箱，包含试验箱箱体(17)、试验箱箱门(21)、加热系统、制冷机组、气流循环风机(18)、温度测量装置(27)和试验箱控制器，其特征在于还包含用于在试验箱箱体(17)内划分若干个试验分区(15)的活动隔板(2)，所述活动隔板(2)上设有隔板测试孔(4)，所述试验箱箱体(17)内设有用于容纳活动隔板(2)的顶板凹槽(12)、后板凹槽(14)和底板凹槽(10)，各试验分区(15)中均配有独立运行的加热系统、制冷机组、气流循环风机(18)和温度测量装置(27)，各加热系统、制冷机组、气流循环风机(18)和温度测量装置(27)由一个试验箱控制器进行控制。

2.根据权利要求1所述的高低温试验箱，其特征在于还包含在底板凹槽(10)两侧安装的若干个底部铰链(23)，底部铰链(23)的固定叶片安装在底板(9)上，底部铰链(23)的活动叶片的面向活动隔板(2)的一面上安装有保温材料(24)。

3.根据权利要求1所述的高低温试验箱，其特征在于还包含在顶板凹槽(12)两侧安装的若干个顶部铰链(25)，顶部铰链(25)的固定叶片安装在顶板(11)上，顶部铰链(25)的活动叶片的面向活动隔板(2)的一面上安装有保温材料(24)。

4.根据权利要求3所述的高低温试验箱，其特征在于顶部铰链(25)的固定叶片安装固定钩，顶部铰链(25)的活动叶片上与固定钩相接触的位置处设有腰形孔。

5.根据权利要求1所述的高低温试验箱，其特征在于所述顶板凹槽(12)和后板凹槽(14)的凹槽底部分别设有螺纹孔。

6.根据权利要求1所述的高低温试验箱，其特征在于还包含在后板凹槽(14)两侧安装的若干个垂直铰链(26)，垂直铰链(26)的固定叶片安装在后板(13)上，垂直铰链(26)的活动叶片的面向活动隔板(2)的一侧上安装有保温材料(24)。

7.根据权利要求5所述的高低温试验箱，其特征在于垂直铰链(26)的固定叶片上安装有固定钩，垂直铰链(26)的活动叶片上与固定钩相接触的位置处设有腰形孔。

8.根据权利要求5或6所述的高低温试验箱，其特征在于垂直铰链(26)的活动叶片上设有通孔，活动隔板(2)上与通孔相相接触的位置处设有螺纹孔。

9.根据权利要求1所述的高低温试验箱，其特征在于所述试验箱箱门(21)内侧对应各试验分区(15)布置密封胶条(28)，试验箱箱门(21)上对应各试验分区(15)布置有显示器(29)、观察窗(30)和箱门测试孔(31)。

10.根据权利要求1所述的高低温试验箱，其特征在于还包含门支撑轮(33)，门支撑轮(33)安装在位于试验箱箱门(21)门把手(32)一侧的底部。

11.根据权利要求1所述的高低温试验箱，其特征在于所述后板凹槽(14)内安装有两片不相接触的金属弹簧片(5)，每片金属弹簧片(5)上各有一条金属连线(22)连接到试验箱控制器；

所述活动隔板(2)上与金属弹簧片(5)相接触处安装有金属球状体(6)。

12.根据权利要求1所述的高低温试验箱，其特征在于所述活动隔板(2)的底部前端安装有第一组移动轮(1)，活动隔板(2)的底部后端安装有第二组移动轮(8)，第一组移动轮(1)和第二组移动轮(8)均有两个移动轮并联组成；

所述活动隔板(2)的前后部位两侧共安装4个把手(7)；

活动隔板(2)顶部前后各设置一组导向轮(3)。

13.根据权利要求11所述的高低温试验箱，其特征在于所述第一组移动轮(1)安装有刹车锁紧装置。