CN110108967A - 一种四综合环境试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种四综合环境试验装置，包括试验箱和位于试验箱上的样品出入门、观察窗，用于调控试验箱内温湿度的温湿度调节系统，试验箱底部设置有振动设备，振动设备连接振动控制系统，温湿度调节系统和振动控制系统分别连接环境试验控制系统；试验箱的箱体两侧壁各设置有一个窗门，每个窗门分别通过电机独立控制其开闭。采用本发明既可以开展加速试验，又可以开展自然环境试验，能够在海洋大气环境中较准确地捕捉自然环境因素，准确模拟实际盐雾对产品的影响，适用于武器装备上电子产品的振动试验；本发明还能够在自然环境中实现温度湿度盐雾强化效果，试验过程中不会出现凝露现象。

Description

一种四综合环境试验装置

技术领域

本发明涉及一种用于海洋环境中军用装备上电子产品检测的四综合(本发明所述四综合是指温度、湿度、盐雾和振动四个因素)环境试验装置。

背景技术

我国东南沿海海域环境条件异常严酷，长期服役于该区域的武器装备，尤其是军用战舰长期遭受高温、高湿、盐雾等环境因素影响，导致装备上的电子产品(如通信设备、导航设备、雷达、武器控制系统)性能降低或失效等故障。为了评估武器装备上电子产品的可靠性、使用寿命等指标，需要对这类电子产品开展加速试验。

目前，主要采用温湿振动装置或设备在实验室条件下对武器装备上电子产品开展加速试验，由于实验室条件通常只能模拟预设的温度、湿度、振动条件，而武器装备上电子产品除了受到温度、湿度、振动因素的影响外，还经常受到温湿度交变、盐雾浓度交变等因素的影响，导致实验室加速试验对这类电子产品实际工况条件的模拟性不够。尽管CN207964229U公开了温度湿度高度振动四综合实验机，包括支撑底座，支撑底座的顶部平行设置有两组工形滑轨，两组工形滑轨的上部平行设置有支撑框架，支撑框架与工形滑轨之间对称设置有两组滚动滑轮，支撑框架的顶部设置有高度调节支架，高度调节支架的顶部设置有安装框架，安装框架的顶部安装有实验箱体，实验箱体的侧壁对称设置有两组观察窗口，实验箱体的外壁左侧设置有活动箱门，活动箱门的外壁分别设置有引线测试孔和锁止拉杆，且锁止拉杆设置在引线测试孔的右侧，实验箱体的外壁右侧设置有控制面板，实验箱体的后壁底部开设有测试插槽，实验箱体的后侧设置有与测试插槽相匹配的活动底板，该实验机虽然能够提供高温、低温、湿热、振动单独或相互组合的环境条件，但其不能真实模拟武器装备上电子产品的实际工况条件，不能用于该类产品的振动试验。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于海洋环境中武器装备上电子产品检测的四综合环境试验装置。

为了实现所述目的，本发明采用如下技术方案。

一种四综合环境试验装置，包括试验箱和位于试验箱上的样品出入门、观察窗，用于调控试验箱内温湿度的温湿度调节系统，试验箱底部设置有振动设备，振动设备连接振动控制系统，温湿度调节系统和振动控制系统分别连接位于控制舱内的环境试验控制系统；所述试验箱包括箱体，箱体顶壁设置有黑色吸热板，在箱体两侧壁各设置有一个窗门，每个窗门分别通过电机独立控制其开闭。进一步地，所述试验箱分为试验区域和调节区域，窗门位于试验区的箱体侧壁，温湿度传感器位于试验区域，温湿度调节系统的加热器、加湿器、空气循环装置分别位于调节区域，通过空气循环装置实现试验区域与调节区域的气流循环。

作为优选，试验箱要求满足：温度可控范围为+10℃～80℃，升温速度≥1℃/min，温度偏差≤±1℃，温度均匀度≤1℃，湿度可控范围为+10％RH～+95％RH、湿度控制偏差≤±3％RH；振动设备的振动频率范围为1-2500HZ。

进一步地，窗门采用上下翻转门；作为优选，窗门长度不小于试验箱内腔宽度的2/3，窗门上端通过电机轴连接在箱体上，窗门下端为自由端，通过电机轴旋转带动窗门开闭；作为更优选，当窗门随着电机轴向上翻转至极限位置时，窗门壁与箱体壁在竖直方向构成的夹角(锐角)为60-80°。

进一步地，两个窗门规格相同，两个窗门正对布置。

进一步地，在箱体内腔侧壁设置有电热膜。

进一步地，箱体内壁与箱体外壁之间设置有保温层，箱体内壁、箱体外壁、箱体骨架均采用SUS316L不锈钢，观察窗采用双层中空式结构的钢化玻璃；试验箱底部与振动设备的振动台通过硅橡胶弹力布密封连接，硅橡胶弹力布一端连接箱体底板上沿、另一端连接振动台下沿；振动设备外设置有防护罩，防护罩为除振动台以外的振动设备提供密闭空间。

有益效果：采用本发明试验装置，既可以开展加速试验，又可以开展自然环境试验；本发明试验装置能够在海洋大气环境中较准确地捕捉自然环境因素，准确模拟实际盐雾对产品的影响，适用于武器装备上电子产品的振动试验；本发明试验装置能够在自然环境中实现温度湿度盐雾强化效果，试验过程中不会出现凝露现象。

附图说明

图1是实施例中试验装置的立体图；

图2是图1中试验装置的试验箱及振动设备立体图；

图3是图2的剖面视图；

图4是图3中C部位放大图；

图5是图1中试验箱的内壁(安装空气循环装置侧的内壁)视图；

图6是实施例中试验装置的试验箱示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，在此指出以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域普通技术人员根据本发明的内容作出一些简单的替换或调整，均在本发明的保护范围之内。

实施例1

一种四综合环境试验装置，如图1至图6所示，包括试验箱和位于试验箱上的样品出入门5、观察窗2，样品出入门5尺寸大于1500mm×1000mm，用于调控试验箱内温湿度的温湿度调节系统14，试验箱底部设置有振动设备1，振动设备1连接振动控制系统，温湿度调节系统14和振动控制系统分别连接位于控制舱4内的环境试验控制系统；所述试验箱包括箱体6，箱体6顶壁设置有黑色吸热板23，在箱体6侧壁设置有两个窗门7，各个窗门7分别通过电机8独立控制其开闭。

如图3和图6所示，所述试验箱分为试验区域和调节区域，窗门7位于试验区的箱体6侧壁，温湿度传感器10位于试验区域，温湿度调节系统14的加湿器16、加热器15、空气循环装置分别位于调节区域，通过空气循环装置实现试验区域与调节区域的气流循环。空气循环装置采用不锈钢循环风机26，不锈钢循环风机26通过变频电机27驱动；加热器15的加热管25采用不锈钢铠装管，湿度调节系统的加湿方式采用电热式蒸汽加湿，加湿器16的加湿管24采用不锈钢铠装加热管。其中，空气循环装置安装于试验箱的其中一内壁处，具体结构如图3和图5所示。

本实施例中，试验箱要求满足：温度可控范围为+10℃～80℃，升温速度≥1℃/min，温度偏差≤±1℃，温度均匀度≤1℃，湿度可控范围为+10％RH～+95％RH、湿度控制偏差≤±3％RH；振动设备1的振动频率范围为1-2500HZ。

本实施例中，窗门7采用上下翻转门，窗门长度不小于试验箱内腔宽度的2/3，窗门7两侧有两个固定在箱体6上的电机轴座，电机轴座上穿设有电机轴18，窗门7上端固定在电机轴18上，窗门7下端为自由端，启动电机后，通过电机轴18旋转带动窗门开合，当窗门7随着电机轴18自下往上翻转时，窗门7打开，当窗门7上翻转至极限位置时，窗门7壁与箱体壁在竖直方向构成的夹角(锐角)为60-80°；当窗门7随着电机轴18自上往下翻转至极限位置时，窗门7关闭，采用这样的结构能够以便于捕捉海洋环境中的温湿度及盐雾因素。在窗门7下方的箱体6上还设置有双开结构式检修门11。其中，试验箱和控制舱4均位于基台20上，在试验箱侧壁还设置有楼梯21，便于从楼梯21和检修门11进入试验箱。

本实施例中，两个窗门7规格相同，两个窗门7正对布置，窗门7的尺寸为1500mm×750mm。

本实施例中，在箱体6内腔侧壁设置有电热膜。

本实施例中，箱体6内壁与箱体6外壁之间设置有保温层，保温层为硬质聚氨脂整体发泡，厚度100mm，箱体6内壁、箱体6外壁、箱体6骨架均采用SUS316L不锈钢，观察窗2采用双中空式结构的钢化玻璃，箱体外表面进行静电双面喷塑(户外漆)，颜色为海蓝色；试验箱底部设置有与振动台3台面相适应的接口，接口尺寸为1400mm×1400mm，如图3和图4所示，试验箱底部与振动设备1的振动台3通过硅橡胶弹力布9连接，硅橡胶弹力布9一端连接箱体6底板上沿、另一端连接振动台3下沿，硅橡胶弹力布9通过压条12固定安装，这样可实现隔离振动，并具有密封和隔热功能；振动设备1外设置有防护罩22，防护罩22为除振动台3以外的振动设备1提供密闭空间。

本实施例中，箱体6外形尺寸≤6000mm*3000mm*2800mm，箱体6内部空间尺寸≥1550mm*1550mm*1050mm，振动台外形尺寸1420mm*1380mm*1600mm，振动台随机振动推力最大值50KN，振动台控制精度±3dB，振动台最大振幅(峰-峰)100mm，振动台正弦扫频振动频率精度±1.5％，振动台加速度幅值控制精度±10％，振动设备的振动台外形尺寸为1300mm×1300mm×200mm，振动台台面设置有样品安装接口；试验装置的接地电阻≤4Ω。

本实施例中，试验箱内安装两只照明灯，保证箱内的照度不小于60Lx，箱体6左右两侧各设置一个引线孔，不用时采用软塞密封，靠近控制舱一侧的箱体6璧上设置摄像孔13(如图2所示)，摄像孔13内穿设有摄像头用于监控试验箱内部情况。试验箱底板四周预留溢流水排水接口，可将试验过程中产生的冷凝水排出箱外。

本实施例中，控制舱4上设置一个外开式门，门洞尺寸为2000mm×2500mm，控制舱4由两扇门组成，一扇门尺寸为800mm×2500mm，另一扇门尺寸为1200mm×2500mm，两扇门同时打开方便设备进出。控制舱4用库板、骨架加不锈钢装饰板相结合的方式组成，控制舱4外部采用厚度为75mm的库板，库板外壁材料为SUS316L，厚度1.5mm，表面喷涂户外防护漆，颜色为蓝色，库板内壁材料为SUS304不锈钢板,厚度1.0mm，库板安装在骨架外侧，骨架用100mm×100mm的方管钢制作,方管钢材料为热侵锌处理过的Q235钢材，骨架内侧为SUS316L不锈钢板,厚度1mm，骨架与地基通过预埋螺栓联接紧固。库板与骨架之间采用焊接密封，试验装置底部与安装地基采用密封胶进行密封，活动部件通过密封橡胶条进行密封。

实施例2

一种四综合环境试验装置，参照实施例1，其与实施例1的区别在于：实施例2中试验箱的窗门7数量为一个。

实施例3

一种四综合环境试验装置，参照实施例1，其与实施例1的区别在于：实施例2中试验箱的窗门7数量为两个，当窗门7上翻转至极限位置时，窗门7壁与箱体壁在竖直方向构成的夹角90°。

实施例4

一种四综合环境试验装置，参照实施例1，其与实施例1的区别在于：实施例2中试验箱的窗门7数量为两个，窗门长度为试验箱内腔宽度的1/2，当窗门7上翻转至极限位置时，窗门7壁与箱体壁在竖直方向构成的夹角20°。

试验：分别将实施例1-4中的试验装置安装在相同标高的海上平台(海南万宁试验站的海上露天平台)，各个试验箱的两个窗门7分别上翻转至极限位置，并分别在早上9点、中午12点、下午4点、晚上9点采用瞬时法测试试验箱内、外的盐雾，采用温湿度传感器测试相应的温湿度数据，试验箱外的测试点靠近检修门11，离检修门11外壁中心的水平距离为1米，结果见表1，

表1试验箱内外环境因素

由表1可知，实施例1中试验箱内外的温湿度及盐雾浓度更接近箱外自然环境中的温湿度及盐雾浓度，准确性更好。该试验装置将窗门壁与箱体壁在竖直方向构成的夹角限定为特定的锐角，能够有效引导海洋环境气流进入试验箱内，再配合空气循环装置实现试验箱内试验区域与调节区域的气流循环，共同减小试验箱内外的环境差异。

采用实施例中试验装置，既可以开展加速试验，又可以开展自然环境试验，还能够在海洋大气环境中较准确地捕捉自然环境因素，准确模拟实际盐雾浓度对产品的影响，适用于武器装备上电子产品的振动试验；此外，该试验装置还能够在自然环境中实现温度湿度盐雾强化效果，试验过程中不会出现凝露现象。

Claims (8)

1.一种四综合环境试验装置，包括试验箱和位于试验箱上的样品出入门（5）、观察窗（2），用于调控试验箱内温度和湿度的温湿度调节系统（14），试验箱底部设置有振动设备（1），振动设备（1）连接振动控制系统，温湿度调节系统（14）和振动控制系统分别连接位于控制舱（4）内的试验控制系统，其特征在于：所述试验箱包括箱体（6），箱体（6）顶壁设置有黑色吸热板（23），在箱体（6）侧壁至少设置有两个分别通过电机（8）独立控制开合的窗门（7）；所述试验箱分为试验区域和调节区域，窗门（7）位于试验区的箱体（6）侧壁，温湿度传感器（10）位于试验区域，温湿度调节系统（14）的加湿器（16）、加热器（15）、空气循环装置分别位于调节区域，通过空气循环装置实现试验区域与调节区域的气流循环。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：窗门（7）采用上下翻转门。

3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于：窗门（7）长度不小于试验箱内腔宽度的2/3，窗门（7）上端通过电机轴（8）连接在箱体（6）上，窗门（7）下端为自由端，通过电机轴（18）旋转带动窗门（7）开合。

4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于：当窗门（7）随着电机轴（18）向上翻转至极限位置时，窗门（7）壁与箱体（6）壁在竖直方向构成的夹角为60-80°。

5.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于：两个窗门（7）规格相同，两个窗门（7）正对布置。

6.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于：在箱体（6）内腔侧壁设置有电热膜。

7.根据权利要求4、5或6任一项所述的试验装置，其特征在于：箱体（6）内壁与箱体（6）外壁之间设置有保温层，箱体（6）内壁、箱体（6）外壁、箱体（6）骨架均采用SUS316不锈钢，观察窗（2）采用中空式结构的钢化玻璃；试验箱底部与振动设备（1）的振动台通过硅橡胶弹力布（9）连接，硅橡胶弹力布（9）一端连接箱体（6）底板上沿、另一端连接振动台下沿；振动设备（1）外设置有防护罩（22）。

8.根据权利要求7所述的试验装置，其特征在于，试验箱要求满足：温度可控范围为+10℃~80℃，升温速度≥1℃/min，温度偏差≤±2℃，温度均匀度≤3℃，湿度可控范围为+10%RH~+95%RH、湿度控制偏差≤±5%RH；振动设备的振动频率范围为2-1000HZ。