CN112595523A - Pvt测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车零部件检测技术领域，公开了一种PVT测试系统，包括：环境仓、高低温介质供应及切换子系统和压力脉冲子系统，环境仓提供温度可控的内部环境，待测工件设置在环境仓中；高低温介质供应及切换子系统与待测工件连通形成介质回路，并为待测工件提供高温介质或低温介质；压力脉冲子系统与高低温介质供应及切换子系统连接并为介质回路提供压力脉冲。环境仓为待测工件模拟不同状况下的环境温度，高低温介质供应及切换子系统能够为待测工件提供低温介质或高温介质，进而模拟温度交变的实验，压力脉冲子系统与高低温介质供应及切换子系统连接并为介质回路提供压力脉冲，进而实现同时模拟温度交变和压力脉冲。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件检测技术领域，尤其涉及一种PVT测试系统。
背景技术
对于冷却系统散热模块(散热器、中冷器)和悬置、膨胀箱、管路系统，目前整车和供应商常是各部件分别验证，常体现在振动、压力脉冲和冷热冲击几方面，各部件验证工况单一，也没有考虑整车连接方式和系统工况，与实车工况相差很大，常常无法等效整车工况进行验证，不能满足系统可靠性和寿命开发的需求。
冷却管路系统通常由硬管、软管和软管夹箍组成，快速接头近年来在整车中的应用也在逐步扩展，同样，上述件也分属不同的供应商，供应商普遍没有系统性能的开发概念。而在整车厂中，上述零件一般分配到不同的设计或管理部门，往往没有系统的性能评价和认证意识和能力，造成整车实际应用中管路的失效(胶管破裂、鼓包、脱落、渗漏)等问题频发，而失效原因往往互相关联影响，很难分析并提出有效的针对性解决方案。冷却管路验证中，有个别供应商具备部分管路的PVT设备，但只能满足部分管路的个体验证能力，供应商对管路的部件配合状态认识不清，PVT的工况波形匹配不了解，验证往往无法有效验证管路系统压力脉冲和温度交变的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PVT测试系统，以解决现有检测装置无法有效进行对整车工况进行验证管路系统的压力脉冲和温度交变的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种PVT测试系统，包括：
环境仓，所述环境仓提供温度可控的内部环境，待测工件设置在所述环境仓中；
高低温介质供应及切换子系统，为所述待测工件提供高温介质或低温介质，所述高低温介质供应及切换子系统与所述待测工件之间形成高温介质回路和低温介质回路；和
压力脉冲子系统，所述压力脉冲子系统与所述高低温介质供应及切换子系统连接并为所述介质回路提供压力脉冲。
作为上述PVT测试系统的优选方案，所述高低温介质供应及切换子系统包括高低温介质输入管、高低温介质输出管、高温介质供应组件和低温介质供应组件，其中：
所述高低温介质输入管的第一端并联连接所述高温介质供应组件的第一端和低温介质供应组件的第一端，所述高低温介质输入管的第二端连接所述待测工件的第一端；
所述高低温介质输出管的第一端并联连接所述高温介质供应组件的第二端和所述低温介质供应组件的第二端，所述高低温介质输出管的第二端连接所述待测工件的第二端。
作为上述PVT测试系统的优选方案，所述高温介质供应组件包括：
高温液箱，所述高温液箱内设有高温介质；
高温介质泵，设置在所述高温液箱和所述高低温介质输入管的第二端之间；和
高温介质流动控制器，设置在所述高温液箱和所述高低温介质输出管的第二端之间。
作为上述PVT测试系统的优选方案，所述低温介质供应组件包括：
低温液箱，所述低温液箱内设有低温介质；
低温介质泵，设置在所述低温液箱和所述高低温介质输入管的第二端之间；和
低温介质流动控制器，设置在所述低温液箱和所述高低温介质输出管的第二端之间。
作为上述PVT测试系统的优选方案，所述高低温介质输入管的第二端设有温度传感器，且所述温度传感器设置在所述环境仓以外。
作为上述PVT测试系统的优选方案，所述压力脉冲子系统与所述高低温介质输入管的第二端连接。
作为上述PVT测试系统的优选方案，所述压力脉冲子系统包括液压油箱、液压泵、伺服阀、比例阀和脉冲发生器，所述液压油箱-所述液压泵-所述伺服阀-所述比例阀-所述脉冲发生器-所述伺服阀-所述液压油箱形成回路；
所述脉冲发生器的输出端与所述高低温介质输入管的第二端连通。
作为上述PVT测试系统的优选方案，所述液压泵和所述伺服阀之间设有过滤器。
作为上述PVT测试系统的优选方案，所述环境仓包括：
仓体，所述仓体内设有工作间和设备间，所述待测工件设置在所述工作间，所述工作间和所述设备间之间设有挡板，所述挡板设有若干个通风孔；
风扇，设置在所述设备间并朝向所述挡板；
加热装置，设置在所述设备间并位于所述风扇的下方；和
制冷装置，设置在所述设备间并位于所述风扇的下方。
作为上述PVT测试系统的优选方案，所述PVT测试系统还包括振动装置，所述振动装置与所述仓体柔性密封连接，所述振动装置被配置为可输入整车道路振动载荷谱，进行模拟实际路况的振动试验。
本发明的有益效果：环境仓为待测工件模拟不同状况下的环境温度，高低温介质供应及切换子系统能够为待测工件提供低温介质或高温介质，进而模拟温度交变的实验，压力脉冲子系统与高低温介质供应及切换子系统连接并为介质回路提供压力脉冲，进而实现同时模拟温度交变和压力脉冲。
附图说明
图1是本申请实施例的PVT测试系统的示意图；
图2是本申请实施例的环境仓的结果示意图。
图中：
1-环境仓；11-仓体；12-风扇；13-加热装置；14-制冷装置；
2-高低温介质供应及切换子系统；21-高低温介质输入管；22-高低温介质输出管；23-高温介质供应组件；24-低温介质供应组件；25-温度传感器；231-高温液箱；232-高温介质泵；233-高温介质流动控制器；241-低温液箱；242-低温介质泵；243-低温介质流动控制器；
3-压力脉冲子系统；30-液压油箱；31-液压泵；32-伺服阀；33-比例阀；34-脉冲发生器；35-过滤器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本发明提供一种PVT测试系统，用于模拟整车工况的PVT验证程序。
图1是本申请实施例的PVT测试系统的示意图，如图1所示，PVT测试系统包括环境仓1、高低温介质供应及切换子系统2和压力脉冲子系统3。
环境仓1提供温度可控的内部环境，待测工件设置在环境仓1中；高低温介质供应及切换子系统2与待测工件连通形成介质回路，并为待测工件提供高温介质或低温介质；压力脉冲子系统3与高低温介质供应及切换子系统2连接并为介质回路提供压力脉冲。
需要说明的是，待测工件不限于散热器、中冷器、悬置、膨胀箱和管路系统。即本实施例提供的PVT测试系统可针对整车工况进行测试。
根据本实施例提供的PVT测试系统，环境仓1为待测工件模拟不同状况下的环境温度，高低温介质供应及切换子系统2能够为待测工件提供低温介质和高温介质，进而模拟温度交变的实验，压力脉冲子系统3与高低温介质供应及切换子系统2连接并为介质回路提供压力脉冲，进而实现同时模拟温度交变和压力脉冲。
高低温介质供应及切换子系统2包括高低温介质输入管21、高低温介质输出管22、高温介质供应组件23和低温介质供应组件24。
高低温介质输入管21的第一端并联连接高温介质供应组件23的第一端和低温介质供应组件24的第一端，高低温介质输入管21的第二端连接待测工件的第一端。即高温介质供应组件23的第一端能够向高低温介质输入管21输出高温介质，并通过高低温介质输入管21进入待测工件；同理，低温介质供应组件24的第一端能够向高低温介质输入管21输出低温介质，并通过高低温介质输入管21进入待测工件。
高低温介质输出管22的第一端并联连接高温介质供应组件23的第二端和低温介质供应组件24的第二端，高低温介质输出管22的第二端连接待测工件的第二端。即高温介质从待测工件的第二端输出至高低温介质输出管22，并通过高低温介质输出管22进入高温介质供应组件23或低温介质供应组件24。
换言之，高低温介质供应及切换子系统2的高温介质回路为：高温介质供应组件23-高低温介质输入管21-待测工件-高低温介质输出管22-高温介质供应组件23。高低温介质供应及切换子系统2的低温介质回路为：低温介质供应组件24-高低温介质输入管21-待测工件-高低温介质输出管22-低温介质供应组件24。高温介质回路和低温介质回路相互独立，能够快速切换。
进一步，高温介质供应组件23包括高温液箱231、高温介质泵232和高温介质流动控制器233。
高温液箱231内设有高温介质，高温介质泵232设置在高温液箱231和高低温介质输入管21的第二端之间，高温介质流动控制器233设置在高温液箱231和高低温介质输出管22的第二端之间。
高温介质泵232将高温液箱231的高温介质输入进高低温介质输入管21中，高温介质流动控制器233控制进入待测工件的高温介质流量。
低温介质供应组件24包括低温液箱241、低温介质泵242和低温介质流动控制器243。
低温液箱241内设有低温介质；低温介质泵242设置在低温液箱241和高低温介质输入管21的第二端之间；低温介质流动控制器243设置在低温液箱241和高低温介质输出管22的第二端之间。
低温介质泵242将低温液箱241的低温介质输入进高低温介质输入管21中，低温介质流动控制器243控制进入待测工件的低温介质流量。
进一步，高低温介质输入管21的第二端设有温度传感器25，且温度传感器25设置在环境仓1以外。温度传感器25用于检测即将进入到待测工件中的(冷、热)介质的温度。
继续参见图1，压力脉冲子系统3与高低温介质输入管21的第二端连接。压力脉冲子系统3能够对即将进入待测工件的(冷、热)介质造成脉冲。
压力脉冲子系统3包括液压油箱30、液压泵31、伺服阀32、比例阀33和脉冲发生器34，液压油箱30-液压泵31-伺服阀32-比例阀33-脉冲发生器34-伺服阀32-液压油箱30形成回路。脉冲发生器34的输出端与高低温介质输入管21的第二端连通。
进行压力脉冲时，液压泵31首先提供并调节系统压力，之后通过伺服阀32将脉冲发生器34前端压力控制在一定要求范围内变动，给比例阀33特定的电流信息，控制将脉冲发生器34前端的压力按设定的波形输出，从而输出一个压力可控制和调整的压力波形。输入比例阀33的电信号不断循环，进行要求的脉冲试验。
进一步，液压泵31和伺服阀32之间设有过滤器35。过滤器35用于过滤压力脉冲子系统3中的杂质。
优选地，液压油箱30还连接一个油温控制装置，以控制液压油箱30中的温度。
需要说明的是，压力脉冲与冷热冲击组合控制中，为避免压力脉冲影响冷热冲击切换变化，也可在切换和温度变化阶段，暂停压力脉冲。待高低温介质供应及切换子系统2稳定后，再运行压力脉冲。
参见图2，环境仓1包括仓体11、风扇12、加热装置13和制冷装置14。
仓体11的左侧设有工作间，仓体11的右侧设有设备间，待测工件设置在工作间，工作间和设备间之间设有挡板，挡板设有若干个通风孔。风扇12设置在设备间并朝向挡板。加热装置13和制冷装置14均设置在设备间并位于风扇12的下方。在本实施例中，加热装置13设置在制冷装置14的上方，当然加热装置13也可设置在制冷装置14的水平一侧。
需要说明的是，工作间和设备间的底部也设有用于空气流动的通风孔。
在本实施例中，加热装置13采用镍锘丝直接加热，制冷装置14采用单级制冷方式。
风扇12高速旋转产生负压，空气从设备间的底部吸入设备间内部，经加热或制冷后通过挡板的诸多通风孔慢慢进入工作间，以降低风速和保证温度均匀，然后在工作间中可提供适量的风速，直接吹到待测工件上，从而达到温度设定要求。
需要说明的是，环境仓1还包括PLC控制器，PLC控制器对加热和制冷控制采用连续PID调节。
进一步，PVT测试系统还包括振动装置，振动装置与仓体11的底部固定连接，振动装置被配置为可输入整车道路振动载荷谱，进行模拟实际路况的振动试验。
根据本实施例提供的PVT测试系统模拟整车工况的PVT验证程序如下。
以每分钟约2℃-4℃的速率将环境仓1的温度从低温升至100℃，以每分钟约2℃-4℃的速率将冷却液加热至110℃±8℃，控制通过待测工件的流速约20L/min，同时将待测工件从50kPa±15kPa加压至300kPa±15kPa，时间约1h，同时进行振动试验。
将待测工件的温度保持在105℃以上，并继续振动、压力试验4h。
需要说明的是，在4h内，待测工件的温度必须保持在105℃以上。
将环境仓1温度和介质温度降至-20℃，速率约为每分钟4℃。关闭高低温介质供应及切换子系统2和振动装置。时间约1h。需要说明的是，在1h内压力脉冲子系统3压力循环不变。
关闭压力脉冲子系统3的压力循环，持续降温至-40℃，降温约1h；
低温浸泡样件1h。需要说明的是，在1h内，待测工件的温度必须低于-32℃。此阶段关闭高低温介质供应及切换子系统2、压力脉冲子系统3和振动装置。
低温浸泡结束后，重复试验，一个试验周期约为8h。
试验需进行25个完整的试验周期，约200h。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PVT测试系统，其特征在于，包括：
环境仓(1)，所述环境仓(1)提供温度可控的内部环境，待测工件设置在所述环境仓(1)中；
高低温介质供应及切换子系统(2)，为所述待测工件提供高温介质或低温介质，所述高低温介质供应及切换子系统(2)与所述待测工件之间形成高温介质回路和低温介质回路；和
压力脉冲子系统(3)，所述压力脉冲子系统(3)与所述高低温介质供应及切换子系统(2)连接并为所述介质回路提供压力脉冲。
2.根据权利要求1所述的PVT测试系统，其特征在于，所述高低温介质供应及切换子系统(2)包括高低温介质输入管(21)、高低温介质输出管(22)、高温介质供应组件(23)和低温介质供应组件(24)，其中：
所述高低温介质输入管(21)的第一端并联连接所述高温介质供应组件(23)的第一端和所述低温介质供应组件(24)的第一端，所述高低温介质输入管(21)的第二端连接所述待测工件的第一端；
所述高低温介质输出管(22)的第一端并联连接所述高温介质供应组件(23)的第二端和低温介质供应组件(24)的第二端，所述高低温介质输出管(22)的第二端连接所述待测工件的第二端。
3.根据权利要求2所述的PVT测试系统，其特征在于，所述高温介质供应组件(23)包括：
高温液箱(231)，所述高温液箱(231)内设有高温介质；
高温介质泵(232)，设置在所述高温液箱(231)和所述高低温介质输入管(21)的第二端之间；和
高温介质流动控制器(233)，设置在所述高温液箱(231)和所述高低温介质输出管(22)的第二端之间。
4.根据权利要求3所述的PVT测试系统，其特征在于，所述低温介质供应组件(24)包括：
低温液箱(241)，所述低温液箱(241)内设有低温介质；
低温介质泵(242)，设置在所述低温液箱(241)和所述高低温介质输入管(21)的第二端之间；和
低温介质流动控制器(243)，设置在所述低温液箱(241)和所述高低温介质输出管(22)的第二端之间。
5.根据权利要求4所述的PVT测试系统，其特征在于，所述高低温介质输入管(21)的第二端设有温度传感器(25)，且所述温度传感器(25)设置在所述环境仓(1)以外。
6.根据权利要求2-4任一项所述的PVT测试系统，其特征在于，所述压力脉冲子系统(3)与所述高低温介质输入管(21)的第二端连接。
7.根据权利要求6所述的PVT测试系统，其特征在于，所述压力脉冲子系统(3)包括液压油箱(30)、液压泵(31)、伺服阀(32)、比例阀(33)和脉冲发生器(34)，所述液压油箱(30)-所述液压泵(31)-所述伺服阀(32)-所述比例阀(33)-所述脉冲发生器(34)-所述伺服阀(32)-所述液压油箱(30)形成回路；
所述脉冲发生器(34)的输出端与所述高低温介质输入管(21)的第二端连通。
8.根据权利要求7所述的PVT测试系统，其特征在于，所述液压泵(31)和所述伺服阀(32)之间设有过滤器(35)。
9.根据权利要求7所述的PVT测试系统，其特征在于，所述环境仓(1)包括：
仓体(11)，所述仓体(11)内设有工作间和设备间，所述待测工件设置在所述工作间，所述工作间和所述设备间之间设有挡板，所述挡板设有若干个通风孔；
风扇(12)，设置在所述设备间并朝向所述挡板；
加热装置(13)，设置在所述设备间并位于所述风扇(12)的下方；和
制冷装置(14)，设置在所述设备间并位于所述风扇(12)的下方。
10.根据权利要求9所述的PVT测试系统，其特征在于，所述PVT测试系统还包括振动装置，所述振动装置与所述仓体(11)柔性密封连接，所述振动装置被配置为可输入整车道路振动载荷谱，进行模拟实际路况的振动试验。
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