CN108421565A - 一种环境应力筛选试验机 - Google Patents

Abstract

本发明的一种环境应力筛选试验机，其能以每分钟上升或下降25℃的速度进行升降温，且其升降温速度可调，解决了现有的环境应力筛选试验机升降温速度普遍慢的问题，当试验机运行后，干燥空气能持续输入测试区，其保持了测试区的正压及环境干燥；当蓄冷区开始蓄冷时，测试区循环风道开始循环风，其便能快速升温，当测试区到达设定的温度后便能进入恒温状态；当恒定的温度时间到达后，其控制各个压缩机工作便能进行快速降温；当其的降温速度无法满足设定的降温速度时，只要打开蓄冷区阀门，蓄冷区的冷量便能进入测试区循环风道，其能加快降温速度；当其的降温速度满足设定的降温速度时，或当其的温度到达设定值时，蓄冷区阀门便自动关闭。

Description

一种环境应力筛选试验机

技术领域

本发明属于高低温快速升降温领域，具体是一种环境应力筛选试验机。

背景技术

环境应力筛选试验机(Environmental Stress Screening，简称ESS)是在电子产品上施加温度循环应力，以用于发现与排除产品中的不良零件、元器件、工艺缺陷以及防止出现早期失效。早期失效的对象，如结构、材质、制程、运输和储存时的缺陷品，透过ESS检测可以提早在组成产品前将缺陷品剔除，避免生产途中影响时程以及避免增大执行任务期间失效的成本支出。

目前，现有的环境应力筛选试验机的升降温速度普遍较慢（其每分钟能上升或下降的温度在15℃以下），其需要使用液氮来辅助降温，其采用液氮来辅助降温的速度虽然有所提高，但其的升降温速度还是小于20℃/min，导致其在使用的过程中会受到一定的限制，其不但承受发热负载小和降温速度可控范围小，其还有使用成本高等不足。现有的环境应力筛选试验机由于机型的承受发热负载太小，导致其所能测试的产品数量少。又由于大发热量和大重量的产品自身的发热量较大，其容易对测试环境的温度造成影响，而传统的环境应力筛选试验机要不不具有蓄冷区，要不设有的蓄冷区不是用来蓄冷和不能为测试区提供冷量，导致其对测试区内的温度调节缓慢，其不能快速地对测试区内的温度进行调节，如专利号为“201521062372.3”、专利名称为“一种小型恒温恒湿试验机”和专利号为“201520703532.1”、专利名称为“一种小型三箱式冷热冲击试验机”，其虽设置有蓄冷区，但其的蓄冷区为主要降温冷量来源，阀门打开后便一直打开，且其无法调整降温的速率、无法进行线性升温和无法进行线性降温，在测试发热量大和重量大的产品时，其会因为测试产品吸收热量太多导致不能快速地调节测试区的温度，导致其不能满足快速温度变化测试的要求，最终导致测试误差大，测试精度低，所得到的测试结果不可靠，其不能满足发热量大的大发热量和重量大产品的环境应力筛选的需求，而机型的承受发热负载需要在适当的范围内才能体现实用的优点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环境应力筛选试验机，其解决了目前的环境应力筛选试验机普遍具有升温和降温的速度慢及其需要使用液氮来辅助降温，使其在使用的过程中受到一定的限制而导致其具有承受发热负载小、降温速度可控范围小和使用成本高的问题。本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种环境应力筛选试验机，包括机箱，所述机箱的下部设置有制冷机组，所述机箱的中部设置为测试区，所述机箱的上部设置为蓄冷区，所述机箱正面的右上角设置有温度控制器触摸操作面板，所述温度控制器触摸操作面板内设置有温度控制器，所述测试区内设置有试验品放置区，所述试验品放置区的左侧设置有回风口，所述试验品放置区的右侧设置有出风口，所述出风口处设置有测试区温度感应器，所述试验品放置区的左上角处设置有泄压口，所述试验品放置区的后方设置有测试区循环风道，所述测试区循环风道内设置有测试区加热器，所述测试区循环风道的右侧设置有测试区循环电机风轮；所述制冷机组设置有测试区复叠式降温系统和蓄冷区复叠式降温系统。

作为优选，所述蓄冷区的一侧内设置有蓄冷片，所述蓄冷区的另一侧内设置有蓄冷区循环电机风轮，所述蓄冷区循环电机风轮的一侧设置有蓄冷区加热器，所述蓄冷区循环电机风轮的下侧设置有蓄冷区出风口，所述蓄冷区出风口处设置有蓄冷区温度感应器。

作为优选，所述蓄冷区底面的左右两端分别设置有蓄冷区阀门。

作为优选，所述测试区复叠式降温系统包括设置在试验品放置区上方的测试区蒸发器，及设置在制冷机组内的第一冷冻系统板换，及设置在第一冷冻系统板换一侧的第一压缩机，及设置在第一冷冻系统板换另一侧的第二压缩机，及设置在第一冷冻系统板换后方的第一系统泡管。

作为优选，所述蓄冷区复叠式降温系统包括设置在蓄冷区内的蓄冷区蒸发器，及设置在制冷机组内的第二冷冻系统板换，及设置在第二冷冻系统板换左侧的第三压缩机，及设置在第二冷冻系统板换右侧的第四压缩机，及设置在第二冷冻系统板换后侧的第二系统泡管。

作为优选，所述蓄冷区循环电机风轮的上方设置有干燥空气入口。

作为优选，所述测试区温度感应器和蓄冷区温度感应器分别与温度控制器进行信号连接，所述温度控制器触摸操作面板上设置有能看到温度的数值、温度的升降速度和温度的升降时间等信息的触摸显示屏。

作为升温速度优选，该环境应力筛选试验机最快的升温速度为每分钟上升25℃。

作为降温速度优选，该环境应力筛选试验机最快的降温速度为每分钟下降25℃。

本发明的一种环境应力筛选试验机，包括机箱、制冷机组、测试区、蓄冷区和温度控制器触摸操作面板，所述测试区内设置有试验品放置区、出风口、回风口、泄压口、测试区循环风道、测试区加热器、测试区循环电机风轮、测试区温度感应器和干燥空气入口，所述蓄冷区设置有蓄冷片、蓄冷区循环电机风轮、蓄冷区加热器、蓄冷区温度感应器、蓄冷区出风口和蓄冷区阀门，所述制冷机组设置有测试区复叠式降温系统和蓄冷区复叠式降温系统。本发明实现可调节升温和降温的速度，且其升降温速度可控范围广，其最快能以每分钟上升25℃的速度进行线性升温和以每分钟下降25℃的速度进行线性降温，其解决了现有的环境应力筛选试验机的升降温速度普遍较慢的问题；其采用机械制冷的方式来取代液氮降温系统，其大大降低了使用成本；其通过温度控制器触摸操作面板可自动调节和设置测试所需要的高温、低温、升温时间、降温时间和恒温时间等参数，使其实现能调节设备的可承受负载能力，以实现能支持大负载，其满足了发热量大和重量大产品的环境应力筛选的需求，产品的温度升降数值和温度的升降速度等数据的测试误差小，测试精度高，测试结果可靠，蓄冷区阀门能根据生产的需要选择打开或关闭，其解决了传统的试验机的阀门打开后便需要一直打开，其更加节能，结构更简单，使用更方便、更快捷。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种环境应力筛选试验机的主视图。

图2为本发明的一种环境应力筛选试验机内部结构的示意图。

图3为本发明的一种环境应力筛选试验机制冷机组的立体结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

本实施例中，参照图1至图3所示，本发明的一种环境应力筛选试验机，包括机箱1，所述机箱1的下部设置有制冷机组2，所述机箱1的中部设置为测试区3，所述机箱1的上部设置为蓄冷区4，所述机箱1正面的右上角设置有温度控制器触摸操作面板5，所述温度控制器触摸操作面板5内设置有温度控制器（未图示），所述测试区3内设置有试验品放置区6，所述试验品放置区6的左侧设置有回风口8，所述试验品放置区6的右侧设置有出风口7，所述出风口7内设置有测试区温度感应器（未图示），所述试验品放置区6的左上角处设置有泄压口9，所述试验品放置区6的后方设置有测试区循环风道10，所述测试区循环风道10内设置有测试区加热器11，所述测试区循环风道10的右侧设置有测试区循环电机风轮12；所述制冷机组2设置有测试区复叠式降温系统和蓄冷区复叠式降温系统。

在其中一实施例中，所述蓄冷区4的一侧内设置有蓄冷片13，所述蓄冷区4的另一侧内设置有蓄冷区循环电机风轮14，所述蓄冷区循环电机风轮14的一侧设置有蓄冷区加热器15，所述蓄冷区循环电机风轮14的下侧设置有蓄冷区出风口141，所述蓄冷区出风口141内设置有蓄冷区温度感应器（未图示）。

在其中一实施例中，所述蓄冷区4底面的左右两端分别设置有蓄冷区阀门16。

在其中一实施例中，所述测试区复叠式降温系统包括设置在试验品放置区6上方的测试区蒸发器17，及设置在制冷机组2内的第一冷冻系统板换18，及设置在第一冷冻系统板换18一侧的第一压缩机19，及设置在第一冷冻系统板换18另一侧的第二压缩机20,及设置在第一冷冻系统板换18后方的第一系统泡管25。

在其中一实施例中，所述蓄冷区复叠式降温系统包括设置在蓄冷区4内的蓄冷区蒸发器21，及设置在制冷机组2内的第二冷冻系统板换22，及设置在第二冷冻系统板换22左侧的第三压缩机23，及设置在第二冷冻系统板换22右侧的第四压缩机24，及设置在第二冷冻系统板换22后侧的第二系统泡管26。

在其中一实施例中，所述蓄冷区循环电机风轮14的上方设置有干燥空气入口27。

该环境应力筛选试验机的操作流程为：首先，操作人员能根据生产的需要通过温度控制器触摸操作面板5输入生产（或测试）需要的高温温度、低温温度、升温时间、降温时间和恒温时间等参数，接着，将需要测试的产品放入到试验品放置区6内，当测试区3开始工作时，测试区循环电机风轮12开始转动产生风，风先从出风口7水平吹向试验品放置区6后再从回风口8吹出，接着，风先后经过测试区蒸发器17制冷和测试区加热器11加热后再回流到测试区循环电机风轮12形成循环风，循环风能使测试区3内的温度分布更加均匀和使其的带负载测试能力更强；当测试区3需要升温时，温度控制器触摸操作面板5能自动根据操作人员预设的数据控制测试区加热器11进行加热，测试区温度感应器（未图示）能自动感应测试区3内的温度，并将其感应到的温度信号发送到温度控制器（未图示），测试区加热器11能使测试区3实现升温速度快和升温所需时间短，其使测试区3能以每分钟上升25℃的速度进行线性升温。当其需要降温时，其设置有两套独立的制冷系统来实现快速降温，一套是直接给测试区3进行降温的测试区复叠式降温系统，另一套是采用先蓄冷的方式将蓄冷区4的温度降低到-80℃的蓄冷区复叠式降温系统，蓄冷区复叠式降温系统是当降温速率不够时才使用的，测试区复叠式降温系统为前期从高温往下降温时提供足够的降温能力，而蓄冷区复叠式降温系统为后期提供补给降温的能力；温度控制器触摸操作面板5能自动根据操作人员预设的数据控制制冷机组2内的各个压缩机和控制蓄冷区蒸发器21共同开始降温运作，蓄冷区温度感应器（未图示）能自动感应蓄冷区4内的温度，并将其感应到的温度信号发送到温度控制器（未图示），当测试区3的降温速度无法满足设定的降温速度时，由于蓄冷区循环电机风轮14转动时也会产生循环风，风依次经过蓄冷区阀门16后面、蓄冷片13、蓄冷区蒸发器21和蓄冷区加热器15后再吹回到蓄冷区循环电机风轮14形成循环风，且蓄冷区4能蓄冷，当蓄冷区循环电机风轮14运转后，蓄冷区蒸发器21会持续降温，从而使整个蓄冷区4的温度下降速度快，蓄冷片13能自动吸收冷量，当蓄冷区复叠式降温系统将蓄冷区4的温度下降至-80℃时，蓄冷区加热器15才开始点动加热，蓄冷区加热器15用于控制蓄冷区4的温度处于稳定的状态，防止蓄冷区4的温度过低结霜而无法为测试区3提供冷量，其为测试区3进行快速降温做好准备。当将蓄冷区阀门16打开后，蓄冷区4预先蓄好的冷量通过测试区循环风道10能自动流入到测试区3，其使测试区3能以每分钟下降25℃的速度进行线性降温，以满足其快速降温的要求；当测试区3的温度满足所需的温度时或其降温速度足够时，蓄冷区阀门16是保持关闭的状态的，其使蓄冷区4能持续蓄冷。当测试区3需要恒定的温度时，温度控制器触摸操作面板5内的温度控制器（未图示）会自动控制测试区加热器11输出的比例，以保证其的恒定温度加热是可实现的。

干燥空气通过干燥空气入口27能持续输入到测试区3和蓄冷区4内，使测试区3和蓄冷区4的湿度变低，其实现能减小测试区蒸发器17和蓄冷区蒸发器21的冰封机率，使测验试验机能长时间可靠运行，同时，干燥的测试区3环境能减少对试验产品的损坏。

本发明以机型ESS-408-B-25为例，此机型的设备能提供的温度范围为-65℃到150℃，当此机型的设备在-40℃～150℃的温度范围内时，其的温度能以每分钟上升15℃-25℃的速度进行线性升温（比如：每分钟能上升22℃、23℃或24℃），或其能以每分钟下降15℃-25℃的速度进行线性降温（比如：每分钟能下降22℃、23℃或24℃），其极限的升温速度和极限的降温速度是以每分钟上升25℃或每分种下降25℃的速度进行升降温，其最大负载铝块达到60KG，当设备系统越大时，其能测试的范围就越广和能承受发热负载就越大。

本发明的一种环境应力筛选试验机，包括机箱、制冷机组、测试区、蓄冷区和温度控制器触摸操作面板，所述测试区内设置有试验品放置区、出风口、回风口、泄压口、测试区循环风道、测试区加热器、测试区循环电机风轮、测试区温度感应器和干燥空气入口，所述蓄冷区设置有蓄冷片、蓄冷区循环电机风轮、蓄冷区加热器、蓄冷区温度感应器、蓄冷区出风口和蓄冷区阀门，所述制冷机组设置有测试区复叠式降温系统和蓄冷区复叠式降温系统，所述测试区复叠式降温系统包括测试区蒸发器、第一冷冻系统板换、第一压缩机、第二压缩机和第一系统泡管，所述蓄冷区复叠式降温系统包括蓄冷区蒸发器、第二冷冻系统板换、第三压缩机、第四压缩机和第二系统泡管。本发明不但通过设置有测试区复叠式降温系统和蓄冷区复叠式降温系统这两套独立的制冷系统来帮助测试区实现快速降温，并使蓄冷区实现能蓄冷量，使其只要打开蓄冷区阀门便能直接为测试区提供冷量，同时，其还通过在测试区内设置有测试区加热器来直接为试验品放置区进行升温，使设备实现可调节升温和降温的速度，且其升降温速度可控范围广，其最快能以每分钟上升25℃的速度进行线性升温和以每分钟下降25℃的速度进行线降温，其解决了现有的环境应力筛选试验机的升降温速度普遍较慢的问题；其采用机械制冷的方式来取代液氮降温系统，以大大降低其的使用成本；其只需要通过温度控制器触摸操作面板设置需要的高温温度、低温温度、升温时间、降温时间和恒温时间等参数便实现能调节设备的可承受负载能力，以实现能支持大负载，其满足了发热量大和重量大产品的环境应力筛选的需求，产品的温度升降数值和温度的升降速度等数据的测试误差小，测试精度高，测试结果可靠，其结构更简单，使用更方便、更快捷。

上述实施例，只是本发明的一个实例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡与本发明权利要求所述原理和基本结构相同或等同的，均在本发明保护范围内。

Claims (8)

1.一种环境应力筛选试验机，其特征在于：包括机箱，所述机箱的下部设置有制冷机组，所述机箱的中部设置为测试区，所述机箱的上部设置为蓄冷区，所述机箱正面的右上角设置有温度控制器触摸操作面板，所述温度控制器触摸操作面板内设置有温度控制器，所述测试区内设置有试验品放置区，所述试验品放置区的左侧设置有回风口，所述试验品放置区的右侧设置有出风口，所述出风口处设置有测试区温度感应器，所述试验品放置区的左上角处设置有泄压口，所述试验品放置区的后方设置有测试区循环风道，所述测试区循环风道内设置有测试区加热器，所述测试区循环风道的右侧设置有测试区循环电机风轮；所述制冷机组设置有测试区复叠式降温系统和蓄冷区复叠式降温系统。

2.根据权利要求1所述的一种环境应力筛选试验机，其特征在于：所述蓄冷区的一侧内设置有蓄冷片，所述蓄冷区的另一侧内设置有蓄冷区循环电机风轮，所述蓄冷区循环电机风轮的一侧设置有蓄冷区加热器，所述蓄冷区循环电机风轮的下侧设置有蓄冷区出风口，所述蓄冷区出风口处设置有蓄冷区温度感应器。

3.根据权利要求1所述的一种环境应力筛选试验机，其特征在于：所述蓄冷区底面的左右两端分别设置有蓄冷区阀门。

4.根据权利要求1所述的一种环境应力筛选试验机，其特征在于：所述测试区复叠式降温系统包括设置在试验品放置区上方的测试区蒸发器，及设置在制冷机组内的第一冷冻系统板换，及设置在第一冷冻系统板换一侧的第一压缩机，及设置在第一冷冻系统板换另一侧的第二压缩机，及设置在第一冷冻系统板换后方的第一系统泡管。

5.根据权利要求1所述的一种环境应力筛选试验机，其特征在于：所述蓄冷区复叠式降温系统包括设置在蓄冷区内的蓄冷区蒸发器，及设置在制冷机组内的第二冷冻系统板换，及设置在第二冷冻系统板换左侧的第三压缩机，及设置在第二冷冻系统板换右侧的第四压缩机，及设置在第二冷冻系统板换后侧的第二系统泡管。

6.根据权利要求2所述的一种环境应力筛选试验机，其特征在于：所述蓄冷区循环电机风轮的上方设置有干燥空气入口。

7.根据权利要求1所述的一种环境应力筛选试验机，其特征在于：该环境应力筛选试验机最快的升温速度为每分钟上升25℃。

8.根据权利要求1所述的一种环境应力筛选试验机，其特征在于：该环境应力筛选试验机最快的降温速度为每分钟下降25℃。