CN112985768A - 一种光学系统高低温试验装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学系统高低温试验装置，包括制冷系统和试验箱体，还包括用于承托试验箱体的减振平台，所述制冷系统与试验箱体之间通过通风管连接，所述通风管包括处于内层的硅胶红色布纹发泡板、处于中间层的硅酸铝陶瓷纤维板和处于外层的高密度橡塑保温棉；所述试验箱体包括保温箱，所述保温箱内形成试验空间，保温箱的正面设有玻璃观察窗，所述保温箱的顶部设有与试验空间连通的光线射入口，保温箱的侧面设有光线射出口，所述光线射出口处设有光学玻璃板，所述光学玻璃板上设有加热装置，所述加热装置包括设在光学玻璃板边缘的加热带。本发明采用减振平台和带隔振功能的通风管来降低试验箱体的振动，使试验箱体满足试验要求。

Description

一种光学系统高低温试验装置
技术领域
本发明涉及试验装置，尤其是一种光学系统高低温试验装置。
背景技术
高低温试验箱产品具有模拟大气环境中温度变化规律。主要针对于电工，电子产品，以及其元器件及其它材料在高温，低温综合环境下运输，使用时的适应性试验。关于光学系统中透镜的高低温试验要求更加严苛，试验时，激光光束从试验箱外射入，经试验箱内的透镜折射后射出，最后被激光接收器接收，由于光学系统属于高精密仪器，其对振动非常敏感，试验过程对试验箱的振动要求非常严格，现有试验箱的减振达不到试验要求。另外，对于试验箱的光学玻璃，光学玻璃表面的介质如水汽等均会影响光束的折射进而影响试验结果，所以光学玻璃要求有较强的除雾能力，现有镀膜除雾的光学玻璃，虽然能除雾，但是其降低了光学玻璃的透光率，不能满足试验要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光学系统高低温试验装置，解决现有技术存在的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种光学系统高低温试验装置，包括制冷系统和试验箱体，还包括用于承托试验箱体的减振平台，所述制冷系统与试验箱体之间通过通风管连接，所述通风管包括处于内层的硅胶红色布纹发泡板、处于中间层的硅酸铝陶瓷纤维板和处于外层的高密度橡塑保温棉；所述试验箱体包括保温箱，所述保温箱内形成试验空间，保温箱的正面设有玻璃观察窗，所述保温箱的顶部设有与试验空间连通的光线射入口，保温箱的侧面设有光线射出口，所述光线射出口处设有光学玻璃板，所述光学玻璃板上设有加热装置，所述加热装置包括设在光学玻璃板边缘的加热带。本发明采用减振平台和带隔振功能的通风管来降低试验箱体的振动，使试验箱体满足试验要求，由于试验箱体与制冷系统相隔较远，本发明通风管除隔振性能好外，还具有良好的保温性能、抗变形能力和耐高低温性能；试验箱体中的光学玻璃板采用加热方式除雾，不会影响光学玻璃本身的透光率，而且除雾效果好，确保光学玻璃板在高温高湿等各种复杂恶略工况下均能够满足其光学要求。
作为改进，所述光学玻璃板通过玻璃丝布板和挡板夹持固定。
作为改进，所述玻璃丝布板的外侧端设有卡槽，所述光学玻璃板的边缘设有卡槽内，所述挡板设在保温箱的外侧并贴紧光学玻璃板的外侧边缘。
作为改进，所述玻璃丝布板的内侧端设有保护玻璃板，所述保护玻璃板通过上端和下端的挡条固定，所述挡条的一端固定在保温箱的内侧，另一端弯折后形成限位槽，所述保护玻璃的边缘置于所述限位槽内。
作为改进，所述发热装置还包括呈纵横交错在光学玻璃板表面的加热带，加热带围成若干面积和形状相同的发热区域，所述加热带采用PID控温。
作为改进，所述光学玻璃板的厚度为8~12mm，所述光学玻璃板的形状为方形或圆形。
作为改进，所述硅胶红色布纹发泡板的内壁设有作为支撑骨架的螺旋钢丝，硅胶红色布纹发泡板的内壁在螺旋钢丝的螺距间形成凸起。
作为改进，所述制冷系统的出风端与试验箱体的进风端之间，以及制冷系统的回风端与试验箱体的出风端与制冷系统的回风端之间，均设有所述通风管；试验箱体的进风端位于保温箱的左侧上部，所述试验箱体的进风端内设有导风片，试验箱体的出风端位于保温箱的右侧下部。
作为改进，所述保温箱包括箱体和与箱体活动配合的箱门，所述箱门上设有窗口，所述玻璃观察窗嵌在箱门的窗口内，在所述窗口处还设有照明灯。
作为改进，所述制冷系统包括制热风道、设在制热风道内的加热管、制冷风道和设在制冷风道内的蒸发管，所述制热风道的两端通过通风管与试验箱体连接，所述制冷风道的两端与制热风道连通，制冷风道的进风端设有第一阀门，制冷风道的出风端设有第二阀门，第一阀门与第二阀门联动，第一阀门和第二阀门控制制冷风道的通断，第二阀门控制制热风道的通断。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
1、本发明采用减振平台和带隔振功能的通风管来降低试验箱体的振动，使试验箱体满足试验要求；
2、本发明通风管结构除隔振性能好外，还具有良好的保温性能、抗变形能力和耐高低温性能；
3、通风管内的螺旋钢丝作为骨架用于支撑，减少通风管变形，而且硅胶红色布纹发泡板的内壁在螺旋钢丝的螺距间形成凸起，使通风管的减振效果更好；
4、试验箱体中的光学玻璃板采用加热方式除雾，不会影响光学玻璃本身的透光率，而且除雾效果好，确保光学玻璃板能够满足其光学要求；
5、加热带成纵横交错设置，对于面积较大的光学玻璃，该种设计的加热装置使光学玻璃的表面热量均匀，除雾效果更好；
6、加热带采用PID控温，防止光学玻璃表面温度过高而发生变形；
7、第一阀门与第二阀门采用联动设计，通过制热风道和制冷风道的快速切换，保护制冷风道内的蒸发管，实现同一台设备可做更宽广的高低温范围。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为试验箱体正面剖视图。
图3为试验箱体顶面剖视图。
图4为通风管截面图。
图5为光学玻璃板示意图。
图6为制冷系统内部风路图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种光学系统高低温试验装置，包括制冷系统2、试验箱体1、用于承托试验箱体1的减振平台3和通风管4，所述制冷系统2与试验箱体1分离，二者之间通过通风管4连接，制冷系统2产生的冷风和热风通过通风管4进入试验箱体1并形成循环风路。
如图2所示，所述制冷系统2的出风端与试验箱体1的进风端11之间，以及制冷系统2的回风端与试验箱体1的出风端12与制冷系统2的回风端之间，均设有所述通风管4。所述通风管4与试验箱体1连接的一端设有不锈钢环，不锈钢环与试验箱体1的连接端焊接连接。试验箱体1的进风端11位于保温箱的左侧上部，所述试验箱体1的进风端11内设有导风片111，试验箱体1的出风端12位于保温箱的右侧下部；导风片111可以使进风均匀，进入的风从试验箱体1的左侧上部流至试验箱体1的右侧下部，能够对试验空间均匀的加热或制冷。
如图2、3所示，所述试验箱体1包括保温箱，所述保温箱包括箱体18和与箱体18活动配合的箱门19，箱体18与箱门19之间设有密封条，所述保温箱内形成试验空间。所述箱体18的顶部设有与试验空间连通的光线射入口181，保温箱的侧面设有光线射出口182，所述光线射出口182处设有光学玻璃板15；激光光束从光线射入口181射入试验空间，经试验空间的透镜折射后，从光线射出口182射出并被激光接收器接收。所述光学玻璃板15通过玻璃丝布板16和挡板161夹持固定，所述玻璃丝布板16的外侧端设有卡槽，所述光学玻璃板15的边缘设有卡槽内，所述挡板161设在保温箱的外侧并贴紧光学玻璃板15的外侧边缘。所述玻璃丝布板16的内侧端设有保护玻璃板17，所述保护玻璃板17通过上端和下端的挡条171固定，所述挡条171的一端固定在保温箱的内侧，另一端弯折后形成限位槽，所述保护玻璃的边缘置于所述限位槽内，保护玻璃板17可以从侧面取出，试验前，先将保护玻璃板17取出，以免影响光线的折射效果，试验结束后，将保护玻璃板17复位并遮挡光学玻璃板15，用于保护光学玻璃板15。所述箱门19上设有窗口，所述窗口内嵌有玻璃观察窗13，玻璃观察窗13采用双层玻璃，具有保护和保温作用，试验室可透过玻璃观察窗13观察试验情况；在所述窗口处还设有照明灯14。
如图4所示，所述通风管4包括处于内层的硅胶红色布纹发泡板43、处于中间层的硅酸铝陶瓷纤维板42、处于外层的高密度橡塑保温棉41和设在硅胶红色布纹发泡板43的内壁作为支撑骨架的螺旋钢丝44。硅胶红色布纹发泡板43卷曲呈圆筒状，在接口处采用尼龙线缝合并通过玻璃胶45密封。硅胶红色布纹发泡板43的内壁在螺旋钢丝44的螺距间形成一圈圈的凸起，使通风管4的减振效果更好。通风管4的制造工艺：①将硅胶红色布纹发泡板43卷曲成筒状并与螺旋钢丝44配合；②用尼龙线缝合拼缝处，并在内外两面涂抹玻璃胶；③包裹硅酸铝陶瓷纤维板42；④包裹高密度橡塑保温棉41。本发明通风管4除隔振性能好外，还具有良好的保温性能、抗变形能力和耐高低温性能，在-70℃~300℃范围内还能保持一定的柔韧性，隔绝振动。
如图5所示，所述光学玻璃板15上设有加热装置，所述加热装置包括设在光学玻璃板15边缘的加热带151。所述光学玻璃板15的厚度为8~12mm，所述光学玻璃板15的形状为方形或圆形，可根据光学玻璃板15的大小在其表面设置更多的加热带151，如设置纵横交错的加热带151在光学玻璃板15的表面，加热带151围成若干面积和形状相同的发热区域，该种加热带151的设置能使大面积的光学玻璃板15表面加热更均匀，加热带151采用PID控温，防止光学玻璃表面温度过高而发生变形。试验箱体181中的光学玻璃板15采用加热方式除雾，不会影响光学玻璃本身的透光率，而且除雾效果好，确保光学玻璃板15能在高温高湿等各种复杂恶略工况下均够满足其光学要求。
如图6所示，所述制冷系统2包括主机、制热风道21、设在制热风道21内的加热管23、制冷风道22和设在制冷风道22内的蒸发管24。所述制热风道21的两端通过通风管4与试验箱体181连接，制热风道21的下端为进风端，上端为出风端；所述制冷风道22与制热风道21平行设置，制冷风道22的下端为进风端，上端为出风端，制冷风道22的两端均与制热风道21连通，制热风道21、制冷风道22、通风管4组成循环风路。制冷风道22的进风端设有第一阀门25，制冷风道22的出风端设有第二阀门26，第一阀门25与第二阀门26联动，第一阀门25和第二阀门26控制制冷风道22的通断，第二阀门26控制制热风道21的通断；对试验箱体181进行升温时，第一阀门25和第二阀门26将制冷风道22的进风端和出风端关闭，气流只能流过制热风道21，在制热风道21中与加热管23热交换，由于此时加热的空气无法进入制冷风道22，因此可以保护蒸发管24；对试验箱体181进行降温时，第一阀门25和第二阀门26联动打开制冷风道22的同时关闭制热风道21，加热管23停止加热，蒸发管24开启，气流从制热风道21的进风端进入，经过制冷风道22与蒸发管24热交换后重新返回至制热风道21，最后从制热风道21的出风端送至试验箱体181。在制热风道21的上端设有抽风机，加速气流的循环。
本发明采用减振平台和带隔振功能的通风管4来降低试验箱体181的振动，使试验箱体181满足试验要求。另外，主机的压缩机回油管用铜管绕制避震环，一定程度降低压缩机带来的振动。

Claims (10)

1.一种光学系统高低温试验装置，包括制冷系统和试验箱体，其特征在于：还包括用于承托试验箱体的减振平台，所述制冷系统与试验箱体之间通过通风管连接，所述通风管包括处于内层的硅胶红色布纹发泡板、处于中间层的硅酸铝陶瓷纤维板和处于外层的高密度橡塑保温棉；所述试验箱体包括保温箱，所述保温箱内形成试验空间，保温箱的正面设有玻璃观察窗，所述保温箱的顶部设有与试验空间连通的光线射入口，保温箱的侧面设有光线射出口，所述光线射出口处设有光学玻璃板，所述光学玻璃板上设有加热装置，所述加热装置包括设在光学玻璃板边缘的加热带。
2.根据权利要求1所述的一种光学系统高低温试验装置，其特征在于：所述光学玻璃板通过玻璃丝布板和挡板夹持固定。
3.根据权利要求2所述的一种光学系统高低温试验装置，其特征在于：所述玻璃丝布板的外侧端设有卡槽，所述光学玻璃板的边缘设有卡槽内，所述挡板设在保温箱的外侧并贴紧光学玻璃板的外侧边缘。
4.根据权利要求2所述的一种光学系统高低温试验装置，其特征在于：所述玻璃丝布板的内侧端设有保护玻璃板，所述保护玻璃板通过上端和下端的挡条固定，所述挡条的一端固定在保温箱的内侧，另一端弯折后形成限位槽，所述保护玻璃的边缘置于所述限位槽内。
5.根据权利要求1所述的一种光学系统高低温试验装置，其特征在于：所述发热装置还包括呈纵横交错在光学玻璃板表面的加热带，加热带围成若干面积和形状相同的发热区域，所述加热带采用PID控温。
6.根据权利要求1所述的一种光学系统高低温试验装置，其特征在于：所述光学玻璃板的厚度为8~12mm，所述光学玻璃板的形状为方形或圆形。
7.根据权利要求1所述的一种光学系统高低温试验装置，其特征在于：所述硅胶红色布纹发泡板的内壁设有作为支撑骨架的螺旋钢丝，硅胶红色布纹发泡板的内壁在螺旋钢丝的螺距间形成凸起。
8.根据权利要求1所述的一种光学系统高低温试验装置，其特征在于：所述制冷系统的出风端与试验箱体的进风端之间，以及制冷系统的回风端与试验箱体的出风端与制冷系统的回风端之间，均设有所述通风管；试验箱体的进风端位于保温箱的左侧上部，所述试验箱体的进风端内设有导风片，试验箱体的出风端位于保温箱的右侧下部。
9.根据权利要求1所述的一种光学系统高低温试验装置，其特征在于：所述保温箱包括箱体和与箱体活动配合的箱门，所述箱门上设有窗口，所述玻璃观察窗嵌在箱门的窗口内，在所述窗口处还设有照明灯。
10.根据权利要求1所述的一种光学系统高低温试验装置，其特征在于：所述制冷系统包括制热风道、设在制热风道内的加热管、制冷风道和设在制冷风道内的蒸发管，所述制热风道的两端通过通风管与试验箱体连接，所述制冷风道的两端与制热风道连通，制冷风道的进风端设有第一阀门，制冷风道的出风端设有第二阀门，第一阀门与第二阀门联动，第一阀门和第二阀门控制制冷风道的通断，第二阀门控制制热风道的通断。
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