CN107908213A - 一种基于多因素耦合的数控环境模拟箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多因素耦合的数控环境模拟箱，包括储液层、试验层、设备层、控制系统、基座以及用于检测试件重量的质量感应器；储液层、试验层、设备层及基座自上到下依次相连接，储液层由若干储液箱组成，试验层由若干试验腔组成，该模拟箱能够模拟不同温度、湿度、盐度、酸度、风力盐冻及冻融的环境，同时能够实时监测试件的质量。
Description
技术领域
本发明属于工程材料或试件环境模拟领域，涉及一种基于多因素耦合的数控环境模拟箱。
背景技术
科研试验中，通常需要采取各种不同的环境模拟箱以模拟不同工程材料试验要求的各种不同环境，包括温度、湿度、酸碱、模拟风力等。在目前的环境模拟试验采用的试验箱有多种，各项试验需在不同的试验箱中分别进行，虽然也有试验箱将高温、低温试验集成为一体，但是，若要将湿度、酸碱、冻融、盐冻、模拟风力、质量监测也集成其中，则现有技术中还存在着无法克服的技术问题，没有能同时模拟多种因素环境的模拟箱，并且现有模拟箱不能同时进行平行对比试验，造成了中转的人力、时间及所占场地的浪费，增加了试验成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于多因素耦合的数控环境模拟箱，该模拟箱能够模拟不同温度、湿度、盐度、酸度、风力盐冻及冻融的环境，同时能够实时监测试件的质量。
为达到上述目的，本发明所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱包括储液层、试验层、设备层、控制系统、基座以及用于检测试件重量的质量感应器；
储液层、试验层、设备层及基座自上到下依次相连接，储液层由若干储液箱组成，试验层由若干试验腔组成，各储液箱内均设置有液位计，各试验腔沿周向分布，且一个储液箱对应一个试验腔，储液箱的顶部设置有加液口，储液箱的底部设置有喷头，试验腔内设置有温湿度传感器，试验腔的侧壁上设置有加热器，试验腔的内壁上设置有冷凝管，试验腔内设置有用于支撑试件的试件架，各试验腔的侧面设置有通风门，相邻两个试验腔之间设置有风扇，其中一个风扇对应一个试验腔，风扇与对应试验腔上的通风门相连通，储液箱底部的喷头插入于对应试验腔内，设备层内设置有鼓风机及空气压缩机，其中，鼓风机的出风口与风扇的入风口相连通，空气压缩机的空气出口与各试验腔内冷凝管的入口相连通；
控制系统与温湿度传感器、喷头、液位计、加热器、鼓风机及空气压缩机相连接。
设备层与基座之间通过三叉转轴相连接。
所述试件架包括扇形网状试件架及若干支撑柱，其中，各支撑柱的下端固定于试验腔的底部，扇形网状试件架固定于支撑柱的上端，试件位于扇形网状试件架上。
各储液箱底部的侧面设置有带有出液开关的出液口。
各试验腔的底部均设置有落灰盒，其中，落灰盒位于试件的下方。
各试验腔的侧壁上均设置有试件门。
所述控制系统包括控制器、显示屏、电源开关、工作指示灯、温度控制按钮、湿度控制按钮、试件门开关按钮、试验腔选择按钮、风扇控制调节器、浓度控制按钮及转盘调节器，控制器与显示屏、工作指示灯、温度控制按钮、湿度控制按钮、试验腔选择按钮、试件门开关按钮、风扇控制调节器、浓度控制按钮、转盘调节器、温湿度传感器、液位计、质量感应器、加热器的控制端、喷头的控制端、试件门的控制端、鼓风机的控制端及空气压缩机的控制端相连接。
储液箱及试验腔的数目均为三个。
相邻两个试验腔之间设置有用于支撑风扇的风扇支架。
储液层、试验层及设备层均为圆柱形结构。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱在具体操作时，通过温湿度传感器检测试验腔内的温度及湿度信息，通过液位计检测储液箱内液体的液位，然后通过显示屏进行显示，在具体试验时，调节加入到储液箱内液体的盐度及酸度，通过温湿度传感器、控制系统、加热器及冷凝管相配合，以调节试验腔内的温度，通过控制系统控制喷头喷出的液体的量，以调节试验腔内的湿度，同时通过质量感应器检测试件的质量，再通过显示屏进行显示，以实现对试件质量的实时显示，同时通过控制系统控制鼓风机的工作状态，以控制试验腔所需风的大小，从而模拟出不同温度、湿度、盐度、酸度、风力盐冻及冻融的环境，结构简单，操作方便，具有较为广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明中储液层、试验层及设备层14的位置关系图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的电路原理图。
其中，1为储液箱、2为加液口、3为喷头、4为试验腔、5为试件门、6为试件架、7为冷凝管、8为加热器、9为支撑柱、10为通风门、11为风扇11，12为落灰盒、13为风扇支架、14为设备层、15为显示屏、16为工作指示灯、17为电源开关、18为湿度控制按钮、19为温度控制按钮、20为试验腔选择按钮、21为风扇控制调节器、22为浓度控制按钮、23为转盘调节器、24为基座、25为试件门开关按钮、26为出液开关、27为出液口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1、图2、图3及图4，本发明所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱包括储液层、试验层、设备层14、控制系统、基座24以及用于检测试件重量的质量感应器；储液层、试验层、设备层14及基座24自上到下依次相连接，储液层由若干储液箱1组成，试验层由若干试验腔4组成，各储液箱1内均设置有液位计，各试验腔4沿周向分布，且一个储液箱1对应一个试验腔4，储液箱1的顶部设置有加液口2，储液箱1的底部设置有喷头3，试验腔4内设置有温湿度传感器，试验腔4的侧壁上设置有加热器8，试验腔4的内壁上设置有冷凝管7，试验腔4内设置有用于支撑试件的试件架6，各试验腔4的侧面设置有通风门10，相邻两个试验腔4之间设置有风扇11，其中一个风扇11对应一个试验腔4，风扇11与对应试验腔4上的通风门10相连通，储液箱1底部的喷头3插入于对应试验腔4内，设备层14内设置有鼓风机及空气压缩机，其中，鼓风机的出风口与风扇11的入风口相连通，空气压缩机的空气出口与各试验腔4内冷凝管7的入口相连通；控制系统与温湿度传感器、液位计、加热器8、喷头3、鼓风机及空气压缩机相连接。储液层、试验层及设备层14均为圆柱形结构。
设备层14与基座24之间通过三叉转轴相连接；所述试件架6包括扇形网状试件架及若干支撑柱9，其中，各支撑柱9的下端固定于试验腔4的底部，扇形网状试件架固定于支撑柱9的上端，试件位于扇形网状试件架上。
各储液箱1底部的侧面设置有带有出液开关26的出液口27；各试验腔4的底部均设置有落灰盒12，其中，落灰盒12位于试件的下方；各试验腔4的侧壁上均设置有试件门5。
所述控制系统包括控制器、显示屏15、电源开关17、工作指示灯16、温度控制按钮19、湿度控制按钮18、试件门开关按钮25、试验腔选择按钮20、风扇控制调节器21、浓度控制按钮22及转盘调节器23，控制器与显示屏15、工作指示灯16、温度控制按钮19、湿度控制按钮18、试验腔选择按钮20、试件门开关按钮25、风扇控制调节器21、浓度控制按钮22、转盘调节器23、温湿度传感器、液位计、质量感应器、加热器8的控制端、喷头3的控制端、试件门5的控制端、鼓风机的控制端及空气压缩机的控制端相连接。
储液箱1及试验腔4的数目均为三个；相邻两个试验腔4之间设置有用于支撑风扇11的风扇支架13。
通过液位计测量储液箱1内的液位，以控制试验腔4内加入的液体的量，从而调节试验腔4内部的湿度，通过温湿度传感器、加热器8、冷凝管7及控制器相配合，使试验腔4内的温度控制在预设范围内，同时通过显示屏15显示试验腔4内的温度及湿度。
控制器控制鼓风机，以控制试验腔4内所需风力的大小；通过质量感应器测量试件的质量，然后通过显示屏15进行显示；试件在试验时，试件剥落的部分掉落到落灰盒12中；另外，通过转盘调节器23控制三叉转轴转动，以调整各试验腔4的位置。
在试验时，只需通过转盘调节器23控制三叉转轴转动，使对应的试验腔4正对用户，然后打开试件门5，将试件放入到试验腔4内，再关闭试件门5，再调节温度控制按钮19、湿度控制按钮18、浓度控制按钮22、风扇控制调节器21及湿度控制按钮18，以控制各试验腔4内的温度、湿度、浓度及湿度大小，并通过风扇控制调节器13控制鼓风机，以控制试验腔4内所需风力的大小，同时通过显示屏15进行温度、湿度及质量的显示。
Claims (10)
1.一种基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，包括储液层、试验层、设备层(14)、控制系统、基座(24)以及用于检测试件重量的质量感应器；
储液层、试验层、设备层(14)及基座(24)自上到下依次相连接，储液层由若干储液箱(1)组成，试验层由若干试验腔(4)组成，各储液箱(1)内均设置有液位计，各试验腔(4)沿周向分布，且一个储液箱(1)对应一个试验腔(4)，储液箱(1)的顶部设置有加液口(2)，储液箱(1)的底部设置有喷头(3)，试验腔(4)内设置有温湿度传感器，试验腔(4)的侧壁上设置有加热器(8)，试验腔(4)的内壁上设置有冷凝管(7)，试验腔(4)内设置有用于支撑试件的试件架(6)，各试验腔(4)的侧面设置有通风门(10)，相邻两个试验腔(4)之间设置有风扇(11)，其中一个风扇(11)对应一个试验腔(4)，风扇(11)与对应试验腔(4)上的通风门(10)相连通，储液箱(1)底部的喷头(3)插入于对应试验腔(4)内，设备层(14)内设置有鼓风机及空气压缩机，其中，鼓风机的出风口与风扇(11)的入风口相连通，空气压缩机的空气出口与各试验腔(4)内冷凝管(7)的入口相连通；
控制系统与温湿度传感器、喷头(3)、液位计、加热器(8)、鼓风机及空气压缩机相连接。
2.根据权利要求1所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，设备层(14)与基座(24)之间通过三叉转轴相连接。
3.根据权利要求1所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，所述试件架(6)包括扇形网状试件架及若干支撑柱(9)，其中，各支撑柱(9)的下端固定于试验腔(4)的底部，扇形网状试件架固定于支撑柱(9)的上端，试件位于扇形网状试件架上。
4.根据权利要求1所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，各储液箱(1)底部的侧面设置有带有出液开关(26)的出液口(27)。
5.根据权利要求1所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，各试验腔(4)的底部均设置有落灰盒(12)，其中，落灰盒(12)位于试件的下方。
6.根据权利要求1所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，各试验腔(4)的侧壁上均设置有试件门(5)。
7.根据权利要求6所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，所述控制系统包括控制器、显示屏(15)、电源开关(17)、工作指示灯(16)、温度控制按钮(19)、湿度控制按钮(18)、试件门开关按钮(25)、试验腔选择按钮(20)、风扇控制调节器(21)、浓度控制按钮(22)及转盘调节器(23)，控制器与显示屏(15)、工作指示灯(16)、温度控制按钮(19)、湿度控制按钮(18)、试验腔选择按钮(20)、试件门开关按钮(25)、风扇控制调节器(21)、浓度控制按钮(22)、转盘调节器(23)、温湿度传感器、液位计、质量感应器、喷头(3)的控制端、加热器(8)的控制端、试件门(5)的控制端、鼓风机的控制端及空气压缩机的控制端相连接。
8.根据权利要求1所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，储液箱(1)及试验腔(4)的数目均为三个。
9.根据权利要求1所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，相邻两个试验腔(4)之间设置有用于支撑风扇(11)的风扇支架(13)。
10.根据权利要求1所述的基于多因素耦合的数控环境模拟箱，其特征在于，储液层、试验层及设备层(14)均为圆柱形结构。
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