CN108760470A - 温度冲击试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温度冲击试验设备，包括试验箱，试验箱设有依次排布的低温室、常温室以及高温室，且试验箱上设置有控制器；第一隔离移门，第一隔离移门与控制器电控连接、用以连通或阻隔低温室和常温室；第二隔离移门，第二隔离移门与控制器电控连接、用以连通或阻隔常温室和高温室；移动换位机构，移动换位机构包括设置于试验箱的内壁上并与控制器电性连接的导移组件、及可驱动配合地移动设置于导移组件上的传动件，传动件的移动行程贯通低温室、常温室以及高温室；及样品托架，样品托架设置于传动件上。本技术方案的试验设备能够进行单一的高温或低温冲击试验、或者高低温交替复合冲击试验，试验项目全面，适用范围广。

Description

温度冲击试验设备

技术领域

本发明涉及可靠性试验技术领域，特别是涉及一种温度冲击试验设备。

背景技术

目前，市面上用于产品温度冲击的试验箱大致分为两厢式和三厢式两种结构，然而为了更好的模拟产品在低温、常温以及高温的多变环境下的可靠性试验，三厢式结构的试验箱使用更为普遍。该三厢式结构试验箱的工作原理大致为：箱体包括高温区、试验区以及低温区三部分，三部门之间通过风门实现连通或隔离，并且高温区内设置有可以加热空气的组件，低温区内设置有可以冷却空气的组件。试验时，受试样品放置于试验区，当需要进行低温冲击试验时，冷却组件工作降低低温区内的空气，同时风门开启，低温空气通过引风机进入试验区；而当需要进行高温冲击试验时，加热组件工作加热高温区内的空气，同时风门开启，高温空气通过引风机进入试验区。

然而上述工作方式存在如下缺陷：由于是将低温空气和高温空气引入试验区内，所营造出的低温或高温试验环境响应速度慢，制冷或制热效果较差，并且当受试样品由低温冲击试验转为进行高温冲击试验、或由高温冲击试验转为进行低温冲击试验时，高温(低温)空气进入还留存有大量低温(高温)空气的试验区内，冷热空气综合会导致先花费较多时间，之后才会逐步提高或降低试验区内的空气温度至所需试验条件，如此会较大程度影响试验质量或效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种温度冲击试验设备，可单独进行低温冲击或高温冲击试验或者高低温交替复合冲击试验，低温和高温环境可靠性好，试验效率高，利于提升试验结果和质量。

其技术方案如下：

一种温度冲击试验设备，包括：

试验箱，所述试验箱设有依次排布的低温室、常温室以及高温室，且所述试验箱上设置有控制器；

第一隔离移门，所述第一隔离移门与所述控制器电控连接、用以连通或阻隔所述低温室和所述常温室；

第二隔离移门，所述第二隔离移门与所述控制器电控连接、用以连通或阻隔所述常温室和所述高温室；

移动换位机构，所述移动换位机构包括设置于所述试验箱的内壁上并与所述控制器电性连接的导移组件、及可驱动配合地移动设置于所述导移组件上的传动件，所述传动件的移动行程贯通所述低温室、所述常温室以及所述高温室；及

样品托架，所述样品托架设置于所述传动件上。

应用上述温度冲击试验设备进行实验时，受试样品可装载在样品托架上，样品托架位于试验腔内、并连接于传动件上，在导移组件的驱控作用下，传动件的移动行程可贯通低温室、常温室以及高温室，即受试样品可根据试验需求跟随传动件选择性的移动进入低温室、常温室和高温室内。例如，当受试样品位于低温室内完成了低温冲击试验时，第一隔离移门关闭从而阻断低温室与常温室连通，此时受试样品处于没有任何温损的低温环境内，能够在满足低温条件的环境内充分、快速的完成低温冲击试验，确保试验质量。而当低温冲击试验结束紧接着需要继续进行高温冲击试验时，此时控制器驱动第一隔离移门开启，之后驱动导移组件工作，进而带动传动件及其上的样品托架移动进入常温室作短暂停留，其目的在于使受试样品带出的低温空气散去，避免直接进入高温室对高温环境造成影响；停留一段时间后，控制器随即驱控第二隔离移门开启，并驱控样品托架进入高温室内后，第二隔离移门关闭，此时受试样品又可继续在高温室内完成高温冲击试验。若受试样品需要由高温冲击试验转入低温冲击试验时，工作流程同上。如此，由于低温室和高温室可营造出相对封闭且稳定的低温和高温环境，且低温空气和高温空气不会与外界流通，使得受试样品能够在更为稳定的温度环境内完成低温和高温冲击试验，确保试验效果与效率；并且常温室布设于低温室和高温室之间作为中转站，使得转移过程中带出的高(低)温空气不会对低温室(高温室)的温度环境造成影响，利于提升试验结果精度和质量；同时本技术方案的试验设备能够进行单一的高温或低温冲击试验、或者高低温交替复合冲击试验，试验项目全面，适用范围广。

下面对本申请的技术方案作进一步地说明：

在其中一个实施例中，还包括分别设置于所述试验箱上的制冷机组和制冷控制装置，所述制冷机组与所述制冷控制装置电控连接、用于调节所述低温室内的低温环境。

在其中一个实施例中，还包括分别设置于所述试验箱上的制热机组和制热控制装置，所述制热机组与所述制热控制装置电控连接、用于调节所述高温室内的高温环境。

在其中一个实施例中，所述导移组件包括与所述控制器电控连接的动力件、设置于所述试验箱的底板上的安装座、及可转动设置于所述安装座上且两端分别延伸进入所述低温室和所述高温室内的驱动件，所述传动件可移动设置于所述驱动件上，所述动力件与所述驱动件驱动连接。

在其中一个实施例中，所述驱动件设有第一螺纹结构，所述传动件设有第二螺纹结构，所述第一螺纹结构与所述第二螺纹结构适配旋接使得所述传动件能够往复移动于所述低温室和所述高温室之间。

在其中一个实施例中，所述安装座包括间隔且相对设置的第一安装板和第二安装板，所述第一安装板开设有第一装配孔，所述传动件的一端可转动套设于所述第一装配孔内，所述第二安装板开设有第二装配孔，所述传动件的另一端可转动套设于所述第二装配孔内。

在其中一个实施例中，所述安装座还包括第一减磨支撑体和第二减磨支撑体，所述第一减磨支撑体嵌设于所述第一装配孔内并与所述传动件的一端可转动连接，所述第二减磨支撑体嵌设于所述第二装配孔内并与所述传动件的另一端可转动连接。

在其中一个实施例中，所述安装座还包括设置于所述第一安装板上的第一防撞体及设置于所述第二安装板上的第二防撞体，所述第一防撞体和所述第二防撞体均与所述传动件可抵接配合。

在其中一个实施例中，还包括第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器，所述第一位置传感器设置于所述低温室靠近所述第一隔离移门的侧壁上、并与所述控制器通信连接，所述第二位置传感器设置于所述常温室的侧壁上、并与所述控制器通信连接，所述第三位置传感器设置于所述高温室靠近所述第二隔离移门的侧壁上、并与所述控制器通信连接；其中，所述第一位置传感器、所述第二位置传感器和所述第三位置传感器均与所述样品托架可触发配合。

在其中一个实施例中，还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置于所述低温室的内壁上并与所述控制器通信连接，所述第二温度传感器设置于所述高温室的内壁上并与所述控制器通信连接。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的温度冲击试验设备的正视结构示意图；

图2为图1所示设备的俯视结构示意图。

附图标记说明：

100、试验箱，110、低温室，120、常温室，130、高温室，200、第一隔离移门，300、第二隔离移门，400、导移组件，410、动力件，420、安装座，430、驱动件，440、第一减磨支撑体，450、第二减磨支撑体，500、传动件，600、样品托架，700、制冷控制装置，800、制热控制装置，900、第一位置传感器，900a、第二位置传感器，900b、第三位置传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

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。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1，图2所示，为本申请展示的一种实施例的温度冲击试验设备，包括：试验箱100，所述试验箱100设有依次排布的低温室110、常温室120以及高温室130，且所述试验箱100上设置有控制器；第一隔离移门200，所述第一隔离移门200与所述控制器电控连接、用以连通或阻隔所述低温室110和所述常温室120；第二隔离移门300，所述第二隔离移门300与所述控制器电控连接、用以连通或阻隔所述常温室120和所述高温室130；移动换位机构，所述移动换位机构包括设置于所述试验箱100的内壁上并与所述控制器电性连接的导移组件400、及可驱动配合地移动设置于所述导移组件400上的传动件500，所述传动件500的移动行程贯通所述低温室110、所述常温室120以及所述高温室130；及样品托架600，所述样品托架600设置于所述传动件500上。

应用上述温度冲击试验设备进行实验时，受试样品可装载在样品托架600上，样品托架600位于试验腔内、并连接于传动件500上，在导移组件400的驱控作用下，传动件500的移动行程可贯通低温室110、常温室120以及高温室130，即受试样品可根据试验需求跟随传动件500选择性的移动进入低温室110、常温室120和高温室130内。例如，当受试样品位于低温室110内完成了低温冲击试验时，第一隔离移门200关闭从而阻断低温室110与常温室120连通，此时受试样品处于没有任何温损的稳定低温环境内，能够在满足条件的环境内充分、快速的完成低温冲击试验，确保试验质量。而当低温冲击试验结束紧接着需要继续进行高温冲击试验时，此时控制器驱动第一隔离移门200开启，之后驱动导移组件400工作，进而带动传动件500及其上的样品托架600移动进入常温室120作短暂停留，其目的在于使受试样品带出的低温空气散去，而避免直接进入高温室130对高温环境造成影响；待停留一段时间后，控制器随即驱控第二隔离移门300开启，并驱控样品托架600进入高温室130内后，第二隔离移门300关闭，此时受试样品又可继续在高温室130内完成高温冲击试验。若受试样品需要由高温冲击试验转入低温冲击试验时，工作流程同上。如此，由于低温室110和高温室130可营造出相对封闭且稳定的低温和高温环境，且低温空气和高温空气不会与外界流通，使得受试样品能够在更为稳定的温度环境内完成低温和高温冲击试验，确保试验效果与效率；并且常温室120布设于低温室110和高温室130之间作为中转站，使得转移过程中带出的高(低)温空气不会对低温室110(高温室130)的温度环境造成影响，利于提升试验结果精度和质量；同时本技术方案的试验设备能够进行单一的高温或低温冲击试验、或者高低温交替复合冲击试验，试验项目全面，适用范围广。

在一可选实施例中，试验箱100为矩形立方体结构，以矩形面卧式的布置方式，其内部中空腔可以构成低温室110、常温室120和高温室130。具体地，第一隔离移门200和第二隔离移门300为采用滑移或滚动等方式工作的伸缩门，通过与试验箱100的内壁开启或关闭配合，来实现低温室110与常温室120以及常温室120与高温室130的连通或关断。例如，可采用电机+丝杠螺母结构与两个隔离移门连接，根据控制器的指令实现伸缩开启操作；或者可采用气缸+电磁阀结构与两个隔离移门连接，根据控制器的指令，电磁阀控制气缸的活塞杆的伸缩来实现隔离移门的移动开启操作等。其它实施例中，也可以在现有技术中采用其他驱动结构，只要能够实现两个隔离移门的移动即可。

此外，试验箱100的正面分别开设有三个实验门，即分别一一配合地对应低温室110、常温室120和高温室130，通过实验门能够方便取放受试样品。实验门的开启方式可以是翻转、滑移等，可在现有技术中予以选择实现，在此不作具体限定。

请继续参阅图1，在一可选实施例中，设备(对温度冲击试验设备的简称，下同)还包括分别设置于所述试验箱100上的制冷机组(未示出)和制冷控制装置700，所述制冷机组与所述制冷控制装置700电控连接、用于调节所述低温室110内的低温环境。因而通过单独设置制冷控制装置700来调控制冷机组工作，可以实现低温室110内不同低温环境的灵活可调，且不会受外界干扰，确保使用性能与可靠性。

进一步地，设备还包括分别设置于所述试验箱100上的制热机组(未示出)和制热控制装置800，所述制热机组与所述制热控制装置800电控连接、用于调节所述高温室130内的高温环境。其中，制热控制装置800与制冷控制装置700为两套完全独立的控制系统，因而通过制热控制装置800对制热机组进行灵活调控，使得高温室内能够营造出不同的高温环境，从而能够适合不同性质受试样品或实验条件的需求，且不会受外界干扰，并且即便当制冷控制装置700损坏无法工作，其依然能够继续正常使用，可靠性高。

请继续参阅图1，在上述实施例的基础上，导移组件400具体安装在试验箱100的底板上，所述导移组件400包括与所述控制器电控连接的动力件410、设置于所述试验箱100的底板上的安装座420、及可转动设置于所述安装座420上且两端分别延伸进入所述低温室110和所述高温室130内的驱动件430，所述传动件500可移动设置于所述驱动件430上，所述动力件410与所述驱动件430驱动连接。因而通过动力件410输出动力时驱动件430旋转，进而能够带动传动件500沿驱动件430的长度延伸方向移动，最终带动样品托架600在低温室110、常温室120和高温室130之间灵活切换位置，以满足进行不同温度冲击试验。

具体地，动力件410可选是电机、气缸、油缸等，具体到本实施例中动力件410采用电机，例如步进电机或伺服电机等；相应地，驱动件430可以是配套的动力轴、活塞杆等，用于将动力传递给传动件500。

在一可选实施例中，所述驱动件430设有第一螺纹结构，所述传动件500设有第二螺纹结构，所述第一螺纹结构与所述第二螺纹结构适配旋接使得所述传动件500能够往复移动于所述低温室110和所述高温室130之间。具体地，驱动件430为螺纹丝杆，传动件500为丝杆螺母，当电机输出旋转动力使螺纹丝杆转动时，能够提供丝杆螺母轴向方向的推力或拉力，进而可以通过该螺纹传动结构驱使丝杆螺母沿螺纹丝杆的长度方向移动，移动精度高、载荷大，且位置可控性好，利于实现受试样品准确移动止停于所需的试验实内。例如，当第一螺纹结构和第二螺纹结构的螺距均设为1mm时，则电机旋转驱动螺纹丝杆旋转一圈，则相应地丝杆螺母会向前移动1mm，移动精度高。

此外，为了简化移动换位机构的整体结构，同时提高移动稳定性，可选地，所述安装座420包括间隔且相对设置的第一安装板和第二安装板，所述第一安装板开设有第一装配孔，所述传动件500的一端可转动套设于所述第一装配孔内，所述第二安装板开设有第二装配孔，所述传动件500的另一端可转动套设于所述第二装配孔内。因而能够实现传动件500的稳固安装，且装联结构简单，易于实施。

此外，考虑到传动件500与安装座420为转动配合关系，因而潜在相对摩擦损耗，影响使用寿命。因而在进一步地技术方案中，所述安装座420还包括第一减磨支撑体440和第二减磨支撑体450，所述第一减磨支撑体440嵌设于所述第一装配孔内并与所述传动件500的一端可转动连接，所述第二减磨支撑体450嵌设于所述第二装配孔内并与所述传动件500的另一端可转动连接。如此，不仅能够实现传动件500的牢固安装，同时通过第一减磨支撑体440和第二减磨支撑体450作为中间载体，可避免传动件500与安装座420之间直接转动接触而发生摩擦磨损，利于提升使用寿命与可靠性。

可选地，第一减磨支撑体440和第二减磨支撑体450可以是各种类型的轴承、或采用耐磨材料制作的套筒等。

当传动件500带动样品托架600在两个试验腔内移动切换时，为了能够准确止停在当前试验腔内，此时传动件500可能会与第一安装板或第二安装板发生硬对硬的刚性碰撞，借此物理限位方式实现停止移动，然而该物理限位方式可能造成频繁撞击而致使传动件500、第一安装板和第二安装板发生形变、甚至损坏。基于此，在进一步地实施例中，所述安装座420还包括设置于所述第一安装板上的第一防撞体(未示出)及设置于所述第二安装板上的第二防撞体(未示出)，所述第一防撞体和所述第二防撞体均与所述传动件500可抵接配合。因而通过第一防撞体和第二防撞体的设置，可避免传动件500与第一安装板或第二安装板发生直接刚性碰撞，利于减轻撞击冲击力，避免发生形变或损坏。

具体地，第一防撞体和第二防撞体可以是采用橡胶、泡棉、木头、塑料等柔性或弹性材料制作的板体或块体。

或者作为上述实施例的可替代实施方式，在另一可选实施例中，耐冲击试验系统还包括与所述动力件410电性连接的控制器(未示出)、以及均与所述控制器通信连接的第一到位传感器(未示出)和第二到位传感器(未示出)，所述第一到位传感器设置于所述第一安装板上，所述第二到位传感器设置于所述第二安装板上，所述第一到位传感器和所述第二到位传感器均与所述传动件500可触发配合。如此，当传动件500移动到不同试验室内的所需位置时，此时第一到位传感器和第二到位传感器能够检测到传动件500进而产生到位信号，该到位信号传输给控制器以后，控制器随即可以停止驱控动力件410工作，使得传动件500能够精准止停在当前所需位置，位置可靠性好，移动精度高，且还可避免传动件500与周边部件发生碰撞，消除碰撞形变损坏的风险。

请继续参阅图1，为了保证样品托架600在不同试验室之间的切换能够与第一隔离移门200以及第二隔离移门300的启闭准确协同联动，在上述任一实施例的基础上，设备还包括第一位置传感器900、第二位置传感器900a和第三位置传感器900b，所述第一位置传感器900设置于所述低温室110靠近所述第一隔离移门200的侧壁上、并与所述控制器通信连接，所述第二位置传感器900a设置于所述常温室120的侧壁上、并与所述控制器通信连接，所述第三位置传感器900b设置于所述高温室130靠近所述第二隔离移门300的侧壁上、并与所述控制器通信连接；其中，所述第一位置传感器900、所述第二位置传感器900a和所述第三位置传感器900b均与所述样品托架600可触发配合。因而通过第一位置传感器900、第二位置传感器900a以及第三位置传感器900b的设置，能够对样品托架600的移动趋势以及移动方向进行精准判断，进而将检测信号及时反馈回控制器，使控制器能够快速响应以及准确地开启或关闭第一隔离移门200或第二隔离移门300，以满足受试样品在不同温度试验室之间的灵活切换而进行单一或复合温度冲击试验需要。

在上述任一实施例的基础上，设备还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置于所述低温室110的内壁上并与所述控制器通信连接，所述第二温度传感器设置于所述高温室130的内壁上并与所述控制器通信连接。如此，第一温度传感器能够对低温室110内的当前空气温度数值以及第二温度传感器能够对高温室130内的当前空气温度数值进行精准检测并反馈给控制器，以便于对潜在温度偏差或温度损耗进行校正或补偿，确保温度环境符合试验条件要求，以利于提升试验结果精度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种温度冲击试验设备，其特征在于，包括：

试验箱，所述试验箱设有依次排布的低温室、常温室以及高温室，且所述试验箱上设置有控制器；

第一隔离移门，所述第一隔离移门与所述控制器电控连接、用以连通或阻隔所述低温室和所述常温室；

第二隔离移门，所述第二隔离移门与所述控制器电控连接、用以连通或阻隔所述常温室和所述高温室；

移动换位机构，所述移动换位机构包括设置于所述试验箱的内壁上并与所述控制器电性连接的导移组件、及可驱动配合地移动设置于所述导移组件上的传动件，所述传动件的移动行程贯通所述低温室、所述常温室以及所述高温室；及

样品托架，所述样品托架设置于所述传动件上。

2.根据权利要求1所述的温度冲击试验设备，其特征在于，还包括分别设置于所述试验箱上的制冷机组和制冷控制装置，所述制冷机组与所述制冷控制装置电控连接、用于调节所述低温室内的低温环境。

3.根据权利要求2所述的温度冲击试验设备，其特征在于，还包括分别设置于所述试验箱上的制热机组和制热控制装置，所述制热机组与所述制热控制装置电控连接、用于调节所述高温室内的高温环境。

4.根据权利要求1所述的温度冲击试验设备，其特征在于，所述导移组件包括与所述控制器电控连接的动力件、设置于所述试验箱的底板上的安装座、及可转动设置于所述安装座上且两端分别延伸进入所述低温室和所述高温室内的驱动件，所述传动件可移动设置于所述驱动件上，所述动力件与所述驱动件驱动连接。

5.根据权利要求4所述的温度冲击试验设备，其特征在于，所述驱动件设有第一螺纹结构，所述传动件设有第二螺纹结构，所述第一螺纹结构与所述第二螺纹结构适配旋接使得所述传动件能够往复移动于所述低温室和所述高温室之间。

6.根据权利要求4所述的温度冲击试验设备，其特征在于，所述安装座包括间隔且相对设置的第一安装板和第二安装板，所述第一安装板开设有第一装配孔，所述传动件的一端可转动套设于所述第一装配孔内，所述第二安装板开设有第二装配孔，所述传动件的另一端可转动套设于所述第二装配孔内。

7.根据权利要求6所述的温度冲击试验设备，其特征在于，所述安装座还包括第一减磨支撑体和第二减磨支撑体，所述第一减磨支撑体嵌设于所述第一装配孔内并与所述传动件的一端可转动连接，所述第二减磨支撑体嵌设于所述第二装配孔内并与所述传动件的另一端可转动连接。

8.根据权利要求7所述的温度冲击试验设备，其特征在于，所述安装座还包括设置于所述第一安装板上的第一防撞体及设置于所述第二安装板上的第二防撞体，所述第一防撞体和所述第二防撞体均与所述传动件可抵接配合。

9.根据权利要求1至8任一项所述的温度冲击试验设备，其特征在于，还包括第一位置传感器、第二位置传感器和第三位置传感器，所述第一位置传感器设置于所述低温室靠近所述第一隔离移门的侧壁上、并与所述控制器通信连接，所述第二位置传感器设置于所述常温室的侧壁上、并与所述控制器通信连接，所述第三位置传感器设置于所述高温室靠近所述第二隔离移门的侧壁上、并与所述控制器通信连接；其中，所述第一位置传感器、所述第二位置传感器和所述第三位置传感器均与所述样品托架可触发配合。

10.根据权利要求1至8任一项所述的温度冲击试验设备，其特征在于，还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置于所述低温室的内壁上并与所述控制器通信连接，所述第二温度传感器设置于所述高温室的内壁上并与所述控制器通信连接。