CN108956018B - 一种兼容型喷淋试验设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种兼容型喷淋试验设备，包括箱体和电控系统，箱体包括箱底、外墙，在箱体内的一侧设置有样品台，所述样品台的上方设置有IPX1/IPX2滴水系统，在箱体内的中部设置有IPX3/IPX4喷水系统，箱体内的另一侧设置有普通供水系统、IPX6专用供水系统、IPX7浸水箱，普通供水系统与IPX5喷水系统相连接，IPX6专用供水系统与IPX6喷水系统相连接，电控系统和箱体内的各控制部件相连接。所述兼容型喷淋试验设备兼容性强，从IPX1到IPX7全兼容，(若IPX8选择使用IPX7的浸水箱长期浸水，则兼容IPX8)，真正实现一机多用，结构简单，成本低廉，操作安全方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车配件测试装置，尤其是涉及一种兼容型喷淋试验设备。
背景技术
汽车零部件、电子产品等有防水要求的产品通常需要做喷淋试验，这些试验包括：
IPX1垂直滴水试验(目的是验证是否可以防止水滴浸入)：按试样正常工作位置摆放在以1r/min速度旋转的样品台上，样品顶部至滴水口的距离不大于200mm，滴水量为1.0±0.5mm/min，持续时间10min。
IPX2倾斜15°滴水试验(目的是验证是否在倾斜15°时，仍可防止水滴浸入)：使试样的一个面与垂线成15°角，样品顶部至滴水口的距离不大于200mm。每试验完一个面后，换另一个面，共四次。滴水量为3.0±0.5 mm/min，持续时间4×2.5min(共10min)。
IPX3摆管式溅水试验(目的是验证是否防雨或防止与垂直的夹角小于 60度的方向所喷洒的水滴的有害影响)：选择适当半径的半圆摆管，水流量按摆管的喷水孔数计算，每孔为0.07L/min。被试样品放在摆管半圆中心。喷水面积为摆管中点两边各60°弧段内喷水孔的喷水喷向样品。摆管沿垂线两边各摆动60°，共120°。每次摆动(2×120°)约4s，连续淋水10min。
IPX4摆管式溅水试验(目的是验证是否可以消除从不同方向飞溅水滴的有害影响)：摆管同上。喷水面积为摆管中点两边各90°弧段内喷水孔的喷水喷向样品。摆管沿垂线两边各摆动180°，共约360°。每次摆动(2 ×360°)约12s，连续淋水10min。
IPX5喷水试验(目的是验证是否可以消除对各方向喷嘴喷射水流的有害影响)：喷嘴的喷水口内径为6.3mm，使试验样品至喷水口相距为2.5m～ 3m，水流量为12.5L/min(750L/h)。试验时间按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min(不包括安装面积)，最少3min。
IPX6强烈喷水试验(目的是验证是否可以防止大浪浸入)：喷嘴的喷水口内径为12.5mm，使试验样品至喷水口相距为2.5m～3m，水流量为 100L/min(6000L/h)。试验时间按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1 min(不包括安装面积)，最少3min。
IPX7短时浸水试验(目的是验证是否可以防止浸水时水的浸入)：使用浸水箱。其尺寸应使试样放进浸水箱后，样品底部到水面的距离至少为 1m。试样顶部到水面距离至少为0.15m。试验时间30min。
IPX8持续潜水试验(用于可完全浸于水中的结构)：试验条件由生产者及使用者决定，其严酷程度应比IPX 7高。
市面上有一些标准的喷淋设备可用于某种试验，也可以有简单的兼容，例如由于IPX3与IPX4相似度很高，所以兼容IPX3与IPX4的喷淋设备较多。但市面上从未出现从IPX1到IPX7全兼容(一般IPX8会选择使用IPX7 的浸水箱长期浸水，这样就从IPX1到IPX8全兼容了)的喷淋试验设备。
本研发成果即为一种从IPX1到IPX7全兼容的喷淋试验设备。按本方案设计的不同尺寸的喷淋试验设备可以适用于不同大小的待测产品。
发明内容
本发明提供了一种兼容型喷淋试验设备，是一种适用于从IPX1到IPX7 全兼容的喷淋试验设备，解决了汽车零部件喷淋试验的问题，其技术方案如下所述：
一种兼容型喷淋试验设备，包括箱体和电控系统，箱体包括箱底、外墙，在箱体内的一侧设置有样品台，所述样品台的上方设置有IPX1/IPX2滴水系统，在箱体内的中部设置有IPX3/IPX4喷水系统，箱体内的另一侧设置有普通供水系统、IPX6专用供水系统、IPX7浸水箱，普通供水系统与IPX5 喷水系统相连接，IPX6专用供水系统与IPX6喷水系统相连接，电控系统和箱体内的各控制部件相连接。
箱底包括水槽、底板、底层框架和支脚，水槽位于普通供水系统、IPX6 专用供水系统、IPX7浸水箱的下方，底层框架下方通过支脚固定，上面铺设有底板，水槽的上缘与底板同高，水槽上缘一侧与底板焊接连接，用于使试验喷的水回流到水槽，所述底板设置有斜度，其与水槽的连接处最低，底板的外侧有向上的翻边，用于护住外墙根部及防止水从底板漫出。
外墙包括外墙框架、亚克力板、滑移门，外墙框架架在底板的外侧翻边之内，亚克力板通过螺钉固定在外墙框架上，形成包围状且包括箱顶的外墙，留下有唯一缺口，在缺口处设滑移门。
亚克力板的外墙底部与箱底的底板交接，接缝处用玻璃胶密封。
所述普通供水系统包括过滤系统、泵箱、自吸泵、出泵流量计、超压泄压机构、水管及接头，泵箱架设在水槽之上，本身用不锈钢方管焊接成框状，并与箱底焊接在一起，外包亚克力板防水；过滤系统架设在水槽之内，连接自吸泵的进水管，自吸泵的出水管连接超压泄压机构和出泵流量计，自吸泵、出泵流量计和超压泄压机构均位于泵箱内，超压泄压机构的回水管直接落入水槽，其出水管穿出泵箱后经水管和接头联通滴水/喷水系统。
水管和接头包括两位三通阀，除IPX6喷水系统和IPX7浸水箱外，IPX5 喷水系统和IPX3/IPX4喷水系统不能同时使用，需通过两位三通阀切换。
所述IPX6专用供水系统包括过滤系统、自吸泵、出泵流量计、超压泄压机构、直通IPX6喷嘴的水管及接头，所述过滤系统架设在水槽之内，连接自吸泵的进水管，自吸泵的出水管连接超压泄压机构和出泵流量计，自吸泵、出泵流量计和超压泄压机构均位于泵箱内，超压泄压机构的回水管直接落入水槽，其出水管穿出泵箱后经直通IPX6喷嘴的水管及接头联通IPX6 喷水系统。
样品台用防水材料制作，包括样品架、旋转台，样品架安装在旋转台上方，所述旋转台设置有防水装置，通过步进电机进行驱动。
IPX1/IPX2滴水系统包括IPX1滴管、IPX2滴管、滴管架，IPX1滴管、 IPX2滴管通过滴管架固定在外墙框架上；IPX5喷水系统和IPX6喷水系统都包括进水管、喷嘴、喷嘴座，喷嘴经喷嘴座固定在外墙框架上，进水管与普通供水系统或IPX6专用供水系统相连接。
IPX3/IPX4喷水系统包括进水管、摆管、喷嘴、摆动机构，进水管的两端分别与摆管和供水系统相连接，摆管上排列多个喷嘴，摆管的两端自带转轴，安装在轴架上，轴架固定在外墙框架上，摆动机构与轴架相连，也固定在外墙框架上，提供使摆管按要求摆动的动力。
所述兼容型喷淋试验设备兼容性强，从IPX1到IPX7全兼容，(若IPX8 选择使用IPX7的浸水箱长期浸水，则兼容IPX8)，真正实现一机多用，结构简单，成本低廉，操作安全方便。
附图说明
图1是所述兼容型喷淋试验设备的结构示意图；
图2是箱底和外墙结构示意图；
图3是所述供水系统结构示意图；
图4是所述IPX1/IPX2滴水系统及样品台结构示意图；
图5是所述IPX3/IPX4喷水系统结构示意图；
图6是所述IPX5/IPX6喷水系统及IPX7浸水箱结构示意图；
图7是所述电控系统结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本设备为箱状，箱体组成部分包括箱底1、外墙2、普通供水系统5、IPX6专用供水系统4、IPX1/IPX2滴水系统11、IPX3/IPX4喷水系统10、IPX5喷水系统7、IPX6喷水系统8、IPX7浸水箱9、样品台3 和电控系统6。其中，未免遮挡内部结构，外墙2的框架截断显示。
电控系统6和箱体内的各控制部件相连接，所述箱体的底部设置为箱底 1，周边设置为外墙2，所述样品台3放置在箱体的一侧，上方为IPX1/IPX2 滴水系统11，箱体内的中部设置有IPX3/IPX4喷水系统10，在箱体内的另一侧，从一端到另一端分别为普通供水系统5、IPX6专用供水系统4、IPX5 喷水系统7、IPX6喷水系统8，IPX7浸水箱9放置在角落里。
如图2所示，箱底1为不锈钢制作，含水槽101、底板102、底层框架 103和支脚104，各部分之间焊接成型。水槽101位于普通供水系统5、IPX6 专用供水系统4、IPX5喷水系统7、IPX6喷水系统8、IPX7浸水箱9的下方，底层框架103和支脚104由方管焊接而成，要求不锈钢底板102铺设于其上后可承受2名成人在上面行走，底层框架103的下端均匀设置有支脚104。水槽101和底板102都由不锈钢板制作，水槽101上缘与底板102同高，水槽101上缘一侧与底板102焊接连接，这样试验喷的水能回流到水槽 101，水可以循环使用。为便于回水，底板102也会有一定斜度，与水槽101 连接处最低。底板102外侧有向上的翻边，用于护住外墙根部及防止水从底板漫出。
外墙2包括外墙框架105、亚克力板106、滑移门107。外墙框架105 由不锈钢方管焊接而成，架在底板102外侧翻边之内。亚克力板106用螺钉固定在外墙框架上，形成包围状的外墙(包括箱顶)，留下的唯一缺口为门状，在缺口处设滑移门107，操作人员可由此进入箱内。亚克力板106的外墙底部与底板102交接，接缝处用玻璃胶密封。水槽101应在外墙2之内。
如图3所示，两种供水系统为普通供水系统5和IPX6专用供水系统4，所述普通供水系统5为核心机构，其组成部分包括：第一过滤系统203、泵箱211、第一自吸泵202、第一出泵流量计204、第一超压泄压机构201、第一水管及接头205。第一过滤系统203架设在水槽101之内，连接第一自吸泵202的进水管，保证进入第一自吸泵202的水源洁净。泵箱211架设在水槽101之上，本身用不锈钢方管焊接成框状，并与箱底焊接在一起，外包亚克力板防水。
第一自吸泵202应具有足够扬程，第一自吸泵202的出水管连接第一超压泄压机构201和第一出泵流量计204，均位于泵箱211内。所谓第一超压泄压机构201，实际上是一个分水阀门和回水系统，可调节回水量的大小，从而保证输送给各滴水/喷水系统的流量为预定值。
第一超压泄压机构201的回水管直接落入水槽101，出水管穿出泵箱211 后经第一水管和接头205联通各滴水/喷水系统。第一水管和接头205含两位三通阀，除IPX6和IPX7外，各系统不能同时使用，需通过两位三通阀切换。
IPX6专用供水系统4中，由于IPX6用水量较大，需要专门用一个大泵 209。这个大泵209与上述小泵都放在同一个泵箱211里(也可选择独立泵箱)，有独立的第二过滤系统210、第二出泵流量计207、第二超压泄压机构208、直通IPX6喷嘴的第二水管及接头206等。IPX1到IPX5当然也可以使用这个大泵，这样两种供水系统就合二为一了；但耗能太大，不环保，故本发明依然采用两种供水系统并存的方式。所述第二过滤系统210、第二出泵流量计207、第二超压泄压机构208、大泵209的安装及结构方式同普通供水系统5中的各部件相同，但是规格比普通供水系统5中的各部件大，直通IPX6喷嘴的第二水管及接头206与第二超压泄压机构208的出水管相连接。
水流方向中，a：普通供水系统的供水支路一(通过两位三通阀切换)； b：普通供水系统的供水支路二(通过两位三通阀切换)；c：IPX6专用供水系统的供水通道；d：IPX6专用供水系统超压泄压机构的回水管；e：普通供水系统超压泄压机构的回水管。
IPX1/IPX2滴水系统11包括IPX1滴管303、IPX2滴管304、滴管架305。 IPX1滴管303、IPX2滴管304通过滴管架305固定在外墙框架105上。 IPX1/IPX2滴水系统11连接进水管301的入水口，通过两位三通阀302切换IPX1滴管303与IPX2滴管304。
IPX1/IPX2滴水系统11的安装是通过滴管架305，使用螺钉306固定在外墙框架105上。
样品台3用防水材料(塑料或不锈钢)制作，要求能承载样品，能满足 IPX1的要求以1r/min的速度旋转；要求可调整位置，使样品能够满足 IPX3/IPX4要求位于摆管半圆中心、并满足IPX5/IPX6要求距离喷嘴2.5m～ 3m。其包括样品架31、旋转台32，样品架31安装在旋转台32上方，所述旋转台32设置有防水装置，通过步进电机进行驱动。
IPX3/IPX4喷水系统10包括进水管401、摆管402、喷嘴403、摆动机构404。摆动机构404在低配中为手动，如图中的手摇把，高配中为电动。其供水系统经过水压表后连接摆管402的进水管401。摆管402上排列多个满足0.07L/min要求的喷嘴。摆管402两端自带转轴，安装在轴架405上，轴架405固定在外墙框架105上。摆动机构404与某一端轴架405相连，也固定在外墙框架上，可以使摆管402按要求摆动。
IPX5喷水系统7包括进水管501、6.3mm喷嘴502、喷嘴座503。其供水系统经过二位三通阀205后连接6.3mm喷嘴502的入水口。6.3mm喷嘴 502经喷嘴座503固定在外墙框架上。
IPX6喷水系统8包括进水管504、12.5mm喷嘴505、喷嘴座506。专用供水系统直接连接12.5mm喷嘴505的入水口。12.5mm喷嘴505经喷嘴座506固定在外墙框架上。
喷嘴座503和喷嘴座506通过螺钉509固定在外墙框架105上。
IPX7浸水箱9用如玻璃之类的透明材质制造，类似水族箱，水深1m以上，以保证“样品底部到水面的距离至少为1m”的要求。此外配置取放样品的工具以及能压住样品的压板压块等。包括水箱504和取放样品的工具 508。
使用时关键是水路，普通供水系统5经过二位三通阀205后给IPX5喷水系统7供水，IPX6专用供水系统4直接给IPX6喷水系统8供水；IPX7 浸水箱9可人工向水箱内灌水。
电控系统6取决于上述硬件配置。电控系统6的外观配置：电控箱601、操作屏幕602、按钮603。
真正能起到电控作用的核心部件都安装在电控箱内部，其中包含的电气原件取决于硬件配置，两种极端分别是低配版(只需具备自吸泵启动功能、样品台旋转功能、用时间继电器控制喷淋时间即可，无需PLC，无需工控机) 和高配版(电动滑移门、超压泄压机构回水量自动调节、两位三通阀自动切换、摆管摆动机构通过电机自动控制、喷嘴座可调位置可调角度、自动控制喷淋时间、数据可记录、可以连接数据中心等等)。按通用电控规则设计即可，详细的电气原件不再在此罗列。
本发明可以做出如下所述的低配版或高配版。
a，低配版：滑移门手动、超压泄压机构回水量手动调节、两位三通阀手动切换、摆管摆动机构用手摇把手动控制。如此，电控系统较为简单，具备自吸泵启动功能、样品台旋转功能、用时间继电器控制喷淋时间即可，无需PLC，无需工控机。
b，高配版：电动滑移门、超压泄压机构回水量自动调节、两位三通阀自动切换、摆管摆动机构通过电机自动控制、喷嘴座可调位置可调角度、自动控制喷淋时间、数据可记录、可以连接数据中心等等。选择增加任何功能，都需要增加相应的电控系统。
操作方法：按以下步骤操作。
低配版：开滑移门进箱放置样品、切换两位三通阀选择喷水系统、设定喷淋时间、启动自吸泵、观察出泵流量计和水压表、调节回水量。如使用 IPX3/IPX4系统，则通过手摇把控制摆管摆动。试验结束后取出样品。
高配版：在屏幕上选择适用的程序后一切自动进行，人工仅取放样品。
本研发成果即为一种从IPX1到IPX7全兼容的喷淋试验设备。按本方案设计的不同尺寸的喷淋试验设备可以适用于不同大小的待测产品。
Claims (7)
1.一种兼容型喷淋试验设备，其特征在于：包括箱体和电控系统，箱体包括箱底、外墙，在箱体内的一侧设置有样品台，所述样品台的上方设置有IPX1/IPX2滴水系统，在箱体内的中部设置有IPX3/IPX4喷水系统，箱体内的另一侧设置有普通供水系统、IPX6专用供水系统、IPX7浸水箱，普通供水系统与IPX5喷水系统相连接，IPX6专用供水系统与IPX6喷水系统相连接，电控系统和箱体内的各控制部件相连接；
箱底包括水槽、底板、底层框架和支脚，水槽位于普通供水系统、IPX6专用供水系统、IPX7浸水箱的下方，底层框架下方通过支脚固定，上面铺设有底板，水槽的上缘与底板同高，水槽上缘一侧与底板焊接连接，用于使试验喷的水回流到水槽，所述底板设置有斜度，其与水槽的连接处最低，底板的外侧有向上的翻边，用于护住外墙根部及防止水从底板漫出；
所述普通供水系统包括过滤系统、泵箱、自吸泵、出泵流量计、超压泄压机构、水管及接头，泵箱架设在水槽之上，本身用不锈钢方管焊接成框状，并与箱底焊接在一起，外包亚克力板防水；过滤系统架设在水槽之内，连接自吸泵的进水管，自吸泵的出水管连接超压泄压机构和出泵流量计，自吸泵、出泵流量计和超压泄压机构均位于泵箱内，超压泄压机构的回水管直接落入水槽，其出水管穿出泵箱后经水管和接头联通滴水/喷水系统；
所述IPX6专用供水系统包括过滤系统、自吸泵、出泵流量计、超压泄压机构、直通IPX6喷嘴的水管及接头，所述过滤系统架设在水槽之内，连接自吸泵的进水管，自吸泵的出水管连接超压泄压机构和出泵流量计，自吸泵、出泵流量计和超压泄压机构均位于泵箱内，超压泄压机构的回水管直接落入水槽，其出水管穿出泵箱后经直通IPX6喷嘴的水管及接头联通IPX6喷水系统；
IPX7浸水箱用透明材质制造，水深1m以上；普通供水系统经过二位三通阀后给IPX5喷水系统供水，IPX6专用供水系统直接给IPX6喷水系统供水；IPX7浸水箱可人工向水箱内灌水。
2.根据权利要求1所述的兼容型喷淋试验设备，其特征在于：外墙包括外墙框架、亚克力板、滑移门，外墙框架架在底板的外侧翻边之内，亚克力板通过螺钉固定在外墙框架上，形成包围状且包括箱顶的外墙，留下有唯一缺口，在缺口处设滑移门。
3.根据权利要求2所述的兼容型喷淋试验设备，其特征在于：亚克力板的外墙底部与箱底的底板交接，接缝处用玻璃胶密封。
4.根据权利要求1所述的兼容型喷淋试验设备，其特征在于：水管和接头包括两位三通阀，除IPX6喷水系统和IPX7浸水箱外，IPX5喷水系统和IPX3/IPX4喷水系统不能同时使用，需通过两位三通阀切换。
5.根据权利要求1所述的兼容型喷淋试验设备，其特征在于：样品台用防水材料制作，包括样品架、旋转台，样品架安装在旋转台上方，所述旋转台设置有防水装置，通过步进电机进行驱动。
6.根据权利要求1所述的兼容型喷淋试验设备，其特征在于：IPX1/IPX2滴水系统包括IPX1滴管、IPX2滴管、滴管架，IPX1滴管、IPX2滴管通过滴管架固定在外墙框架上；IPX5喷水系统和IPX6喷水系统都包括进水管、喷嘴、喷嘴座，喷嘴经喷嘴座固定在外墙框架上，进水管与普通供水系统或IPX6专用供水系统相连接。
7.根据权利要求1所述的兼容型喷淋试验设备，其特征在于：IPX3/IPX4喷水系统包括进水管、摆管、喷嘴、摆动机构，进水管的两端分别与摆管和供水系统相连接，摆管上排列多个喷嘴，摆管的两端自带转轴，安装在轴架上，轴架固定在外墙框架上，摆动机构与轴架相连，也固定在外墙框架上，提供使摆管按要求摆动的动力。
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