CN110496653A - 一种分体式对开式高低温发生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高低温发生装置技术领域，涉及一种分体式对开式高低温发生装置。该装置包括高低温发生系统、箱体、高低温风循环管道三部分，高低温发生系统与箱体相互独立，通过高低温风循环管道将高低温发生系统与箱体连接。本发明一种分体式对开式高低温发生装置可以用于力传感器在高低温条件下的校准场合，为其提供所需的高低温试验环境。经试验验证，该高低温发生装置温度范围为‑80℃～400℃，温度偏差为±2℃，温箱温度均匀度为2℃。

Description

一种分体式对开式高低温发生装置
技术领域
本发明属于高低温发生装置技术领域，涉及一种分体式对开式高低温发生装置。
背景技术
近年来随着航天技术的不断进步，人们对太空的探索更加深入，对力传感器的使用与计量提出了更高的要求，需要承受超高温、低温、烧灼、腐蚀、真空、水下等复杂并极其恶劣的环境，其中高低温环境是最常见的情况。
为了探究力传感器在高低温条件下的温度特性，需要利用一套高低温发生装置为力传感器模拟所需的高低温试验环境。
高低温发生装置最常见的便是高低温试验箱，但由于力传感器在高低温条件下校准存在结构连接形式的特殊性，对高低温发生装置提出了以下几个方面的要求：
a)高低温发生装置可在同一个箱体内产生(-80℃～400℃)的高低温环境；
b)为适应不同大小、不同型式力传感器的安装要求，高低温发生装置箱体应便于移动与调整；
c)力传感器在高低温发生装置箱体内应便于安装与拆卸；
d)箱体内部力传感器需通过上下金属拉/压杆与外部力传感器校准装置连接，需要高低温发生装置箱体上下面设有上下连接孔。
鉴于以上连接结构形式的特殊性，现有高低温试验箱无法满足要求，因此，需要研制一种分体式对开式高低温发生装置，作为专业设备用于力传感器在高低温条件下的校准场合，为其提供所需的高低温试验环境。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种分体式对开式高低温发生装置，以用于力传感器在高低温条件下的校准场合，为其提供所需的高低温试验环境。
为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
一种分体式对开式高低温发生装置，用于力传感器在高低温条件下的校准场合，为其提供所需的高低温试验环境，该装置包括高低温发生系统、箱体、高低温风循环管道三部分，高低温发生系统与箱体相互独立，通过高低温风循环管道将高低温发生系统与箱体连接；
一、高低温发生系统
高低温发生系统用于产生高低温媒介，包括高温发生系统和低温发生系统两部分；
高温发生系统由电加热丝组和风扇A组成，采用电加热丝组产生高温，通过控制流经电加热丝组的电流大小获得不同高温试验环境；风扇A将电加热丝组产生的高温空气通过高低温入风循环管道送进箱体内；
低温发生系统由风扇B，蒸发器，冷凝器和压缩机组组成，通过控制冷媒在压缩机组，蒸发器，冷凝器的流速和流量获得不同的低温试验环境；常压气态冷媒依次通过压缩机组、冷凝器后送进蒸发器，在蒸发器内部完成高压汽化的吸热过程，到达降温的目的，风扇B将低温空气通过高低温入风循环管道送进箱体内；
高低温发生系统内部设置管道切换腔体，实现对高温空气与低温空气的切换；
二、箱体
箱体为对开式结构，方便了力传感器的安装与拆卸，以前后中心面将其分割为前后两部分，分别为半箱体A1和半箱体B2；
箱体外层为方形结构、箱体内胆为圆形结构，箱体外层与箱体内胆之间利用隔热石棉进行隔热保温；
半箱体A1和半箱体B2的底部分别设有四个移动轮和四个升降支撑用于高低温发生装置的移动和调整；
箱体内部安装有控温传感器，半箱体A1和半箱体B2的上、下面中心位置分别设有箱体上环套、箱体下环套；箱体下环套和箱体上环套均为半环结构；
半箱体B2通过连接法兰分别与高低温入风循环管道、高低温出风循环管道连接；
三、高低温风循环管道
高低温风循环管道为回路式结构，包括高低温入风循环管道、高低温出风循环管道；
高低温入风循环管道用于将高低温风由高低温发生系统送入箱体内部，高低温出风循环管道用于将箱体内高低温风送回高低温发生系统。
进一步的，如上所述的一种分体式对开式高低温发生装置，箱体内胆采用304不锈钢材料，在同一个箱体内产生高低温环境。
进一步的，如上所述的一种分体式对开式高低温发生装置，箱体内产生的高低温环境范围为-80℃～400℃。
进一步的，如上所述的一种分体式对开式高低温发生装置，升降支撑的结构为可伸缩螺杆。
进一步的，如上所述的一种分体式对开式高低温发生装置，压缩机组为三级复迭式结构。
本发明一种分体式对开式高低温发生装置可以用于力传感器在高低温条件下的校准场合，为其提供所需的高低温试验环境。经试验验证，该高低温发生装置温度范围为-80℃～400℃，温度偏差为±2℃，温箱温度均匀度为2℃。其相对传统技术方案的有益效果在于：
1)高低温发生装置可在同一个箱体内产生(-80℃～400℃)的高低温环境；
2)高低温发生装置箱体设计为对开式，便于被校准力传感器的安装与拆卸；
3)高低温发生装置为分体式组成结构，高低温发生系统与箱体独立，通过高低温风循环管道将高低温发生系统与箱体连接。
附图说明
图1是本发明一种分体式对开式高低温发生装置的剖视图；
图2是本发明一种分体式对开式高低温发生装置的俯视图。
图中，1-半箱体A；2-半箱体B；3-连接法兰；4-升降支撑；5-移动轮；6-箱体下环套；7-箱体外层；8-隔热石棉；9-箱体内胆；10-控温传感器；11-箱体上环套；12-入风循环管道；13-出风循环管道；14-管道切换腔体；15-电加热丝组；16-风扇A；17-风扇B；18-蒸发器；19-冷凝器；20-压缩机组；21-高低温发生系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
如图1和图2所示，本发明一种分体式对开式高低温发生装置，用于力传感器在高低温条件下的校准场合，为其提供所需的高低温试验环境，该装置包括高低温发生系统21、箱体、高低温风循环管道三部分，高低温发生系统21与箱体相互独立，通过高低温风循环管道将高低温发生系统21与箱体连接；
一、高低温发生系统21
高低温发生系统21用于产生高低温媒介，包括高温发生系统和低温发生系统两部分；
高温发生系统由电加热丝组15和风扇A 16组成，采用电加热丝组15产生高温，通过控制流经电加热丝组15的电流大小获得不同高温试验环境；风扇A 16将电加热丝组15产生的高温空气通过高低温入风循环管道12送进箱体内；
低温发生系统由风扇B 17，蒸发器18，冷凝器19和压缩机组20组成，在本实施例中，压缩机组20为三级复迭式结构。通过控制冷媒在压缩机组20，蒸发器18，冷凝器19的流速和流量获得不同的低温试验环境；常压气态冷媒依次通过压缩机组20、冷凝器19后送进蒸发器18，在蒸发器18内部完成高压汽化的吸热过程，到达降温的目的，风扇B 17将低温空气通过高低温入风循环管道12送进箱体内；
高低温发生系统21内部设置管道切换腔体14，实现对高温空气与低温空气的切换；
二、箱体
箱体为对开式结构，以前后中心面将其分割为前后两部分，分别为半箱体A1和半箱体B2；
箱体外层7为方形结构、箱体内胆9为圆形结构，箱体外层7与箱体内胆9之间利用隔热石棉8进行隔热保温；
箱体内胆9采用304不锈钢材料，在同一个箱体内产生高低温环境；箱体内产生的高低温环境范围为-80℃～400℃。
半箱体A1和半箱体B2的底部分别设有四个移动轮5和四个升降支撑4用于高低温发生装置的移动和调整；
在本实施例中，升降支撑4的结构为可伸缩螺杆。
箱体内部安装有控温传感器10，半箱体A1和半箱体B2的上、下面中心位置分别设有箱体上环套11、箱体下环套6；箱体下环套6和箱体上环套11均为半环结构；
半箱体B2通过连接法兰3分别与高低温入风循环管道12、高低温出风循环管道13连接；
三、高低温风循环管道
高低温风循环管道为回路式结构，包括高低温入风循环管道12、高低温出风循环管道13；
高低温入风循环管道12用于将高低温风由高低温发生系统21送入箱体内部，高低温出风循环管道13用于将箱体内高低温风送回高低温发生系统21。

Claims (6)

1.一种分体式对开式高低温发生装置，用于力传感器在高低温条件下的校准场合，为其提供所需的高低温试验环境，其特征在于：该装置包括高低温发生系统(21)、箱体、高低温风循环管道三部分，高低温发生系统(21)与箱体相互独立，通过高低温风循环管道将高低温发生系统(21)与箱体连接；
一、高低温发生系统(21)
高低温发生系统(21)用于产生高低温媒介，包括高温发生系统和低温发生系统两部分；
高温发生系统由电加热丝组(15)和风扇A(16)组成，采用电加热丝组(15)产生高温，通过控制流经电加热丝组(15)的电流大小获得不同高温试验环境；风扇A(16)将电加热丝组(15)产生的高温空气通过高低温入风循环管道(12)送进箱体内；
低温发生系统由风扇B(17)，蒸发器(18)，冷凝器(19)和压缩机组(20)组成，通过控制冷媒在压缩机组(20)，蒸发器(18)，冷凝器(19)的流速和流量获得不同的低温试验环境；常压气态冷媒依次通过压缩机组(20)、冷凝器(19)后送进蒸发器(18)，在蒸发器(18)内部完成高压汽化的吸热过程，到达降温的目的，风扇B(17)将低温空气通过高低温入风循环管道(12)送进箱体内；
高低温发生系统(21)内部设置管道切换腔体(14)，实现对高温空气与低温空气的切换；
二、箱体
箱体为对开式结构，以前后中心面将其分割为前后两部分，分别为半箱体A1和半箱体B2；
箱体外层(7)为方形结构、箱体内胆(9)为圆形结构，箱体外层(7)与箱体内胆(9)之间利用隔热石棉(8)进行隔热保温；
半箱体A1和半箱体B2的底部分别设有四个移动轮(5)和四个升降支撑(4)用于高低温发生装置的移动和调整；
箱体内部安装有控温传感器(10)，半箱体A1和半箱体B2的上、下面中心位置分别设有箱体上环套(11)、箱体下环套(6)；箱体下环套(6)和箱体上环套(11)均为半环结构；
半箱体B2通过连接法兰(3)分别与高低温入风循环管道(12)、高低温出风循环管道(13)连接；
三、高低温风循环管道
高低温风循环管道为回路式结构，包括高低温入风循环管道(12)、高低温出风循环管道(13)；
高低温入风循环管道(12)用于将高低温风由高低温发生系统(21)送入箱体内部，高低温出风循环管道(13)用于将箱体内高低温风送回高低温发生系统(21)。
2.如权利要求1所述的一种分体式对开式高低温发生装置，其特征在于：箱体内胆(9)采用304不锈钢材料，在同一个箱体内产生高低温环境。
3.如权利要求1所述的一种分体式对开式高低温发生装置，其特征在于：箱体内产生的高低温环境范围为-80℃～400℃。
4.如权利要求1所述的一种分体式对开式高低温发生装置，其特征在于：升降支撑(4)的结构为可伸缩螺杆。
5.如权利要求1所述的一种分体式对开式高低温发生装置，其特征在于：压缩机组(20)为三级复迭式结构。
6.如权利要求1所述的一种分体式对开式高低温发生装置，其特征在于：箱体内胆(9)采用304不锈钢材料，在同一个箱体内产生高低温环境；箱体内产生的高低温环境范围为-80℃～400℃；
升降支撑(4)的结构为可伸缩螺杆；
压缩机组(20)为三级复迭式结构。
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