CN113311261A - 一种用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统，包综合试验箱箱体用于受试样品的安放和环境应力的施加；温度控制系统用于调节试验箱体内部温度；湿度控制系统用于调节试验箱箱体内部湿度；淋雨控制装置用于对试验箱体内部安放的样品喷淋雨滴；盐雾喷雾控制装置用于向试验箱体内部安放的样品喷洒盐雾；太阳辐射控制系统用于模拟太阳直接辐射对装备产生的热和光化学效应；风速控制系统用于试验中温湿度的循环；辅助照明装置用于为试验箱体内部提供光照强度。本发明可同时施加温度/湿度/盐雾/淋雨/太阳辐射等多种应力，最大限度的模拟装备的实际使用环境，以解决现有的试验系统应力单一、验证效果不佳的难题。
Description
技术领域
本发明属于舰船舱外电子设备环境试验检测设备领域，涉及一种多环境应力 同时施加的综合试验系统。
背景技术
舰船舱外安装的电子设备，由于其安装位置和使用环境的特殊性，其长时间 经受温度、湿度、盐雾、太阳照射的作用，同时存在经受各类强降雨的状况。因 此，为确保舱外电子设备在预定环境条件下能够正常工作，需要在实验室进行环 境试验验证，如进行高低温试验、湿热试验、振动试验、盐雾试验、淋雨试验、 太阳辐射试验等。
现有的试验系统一般仅能施加单一试验应力，不能有效模拟实际使用环境， 多应力耦合环境对装备的影响未能得到有效验证，往往造成试验验证结果与实际 使用结果存在较大差异，试验验证效果不明显；同时，竞争性择优采购已成为装 备采购的新常态，装备研制经费越来越少、研制周期越来越短，如采用目前的试 验系统通过施加单一试验应力对装备通用质量特性逐项考核，不仅试验周期长、 试验费用高，而且会严重影响装备交付。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于舰船舱外电子设备试验的更接近实际使用 环境的的综合试验系统，以提高试验验证的效果和准确性，解决现有的试验系统 应力单一、验证效果不佳的难题；同时解决0℃环境条件下无法进行太阳辐射试 验的难题。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于舰船舱外电子设备试验的综合 试验系统，其特征在于，包括：
综合试验箱箱体，用于受试样品的安放和环境应力的施加(如温度、湿度、 盐雾、淋雨、太阳辐射等)；
温度控制系统，用于调节试验箱体内部温度；
湿度控制系统，用于调节试验箱箱体内部湿度；
淋雨控制装置，用于对箱体内部安放的样品喷淋雨滴；
盐雾喷雾控制装置，用于向箱体内部安放的样品喷洒盐雾；
太阳辐射控制系统，用于模拟太阳直接辐射对装备产生的热和光化学效应；
风速控制系统，用于试验中温湿度的循环；
辅助照明装置，用于为试验箱体内部提供光照强度。
进一步的，所述温度控制系统、湿度控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷雾控 制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系统、辅助照明装置与以太网连接，通过 以太网与远程控制端进行通信。
进一步的，所述温度控制系统、湿度控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷雾控 制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系统、辅助照明装置采用模块化设计。
进一步的，所述综合实验平台的工作模式分为：施加单一应力或同时施加多 种应力。
进一步的，所述温度控制系统、湿度控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷雾控 制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系统、辅助照明装置共用一个可编程控制 器，该可编程控制器为彩色触摸式人机对话中文界面，用于操作各应力的施加。
进一步的，还包括液氮辅助制冷接口及进口电磁阀，配合降温操作。
一种用于舰船舱外电子设备试验的综合试验方法，基于所述的综合试验系统 实现用于舰船舱外电子设备试验的综合试验。
进一步的，实现0℃环境下的太阳辐射时，通过制冷机组中的压缩机功率的 自动调整和风速控制系统风速的自动变化，完成低温平衡下的太阳辐射试验，具 体为：
1.通过温度控制系统，设定环境温度为0℃，制冷机组中的压缩机和风速控 制系统开始工作，通过风循环将试验箱内温度逐步降至0℃；
2.根据需要开启太阳辐射控制系统不同波长的光源；
3.由于光照作用，试验箱内的温度出现变化，通过温度传感器反馈给温度控 制系统，制冷机组根据温度变化情况自动调整制冷功率和制冷量，风速控制系统 自动调整风速，以实现试验箱内部的冷热平衡，达到在低温环境下同时完成太阳 辐射试验。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：可同时施加温度/湿度/盐雾/淋雨/ 太阳辐射等多种应力，最大限度的模拟装备的实际使用环境，以解决现有的试验 系统应力单一、验证效果不佳的难题。
附图说明
图1为用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统的组成布局图。
图2为用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统的应力实施流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以 解释本申请，并不用于限定本申请。
图1为本发明涉及的综合试验系统组成布局图，共包含温度控制系统、湿度 控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷射控制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系 统和辅助照明装置七个控制模块；
温度应力的施加通过温度控制系统实现，温度控制系统由电加热丝、制冷机 组、温度传感器等零部件组成。如果需要施加高温应力，通过投入电加热丝的数 量控制升温速率；如果需要施加低温应力，则通过制冷机组中压缩机功率的自动 调整来实现降温速率。在温度应力达到规定的试验应力时，温度传感器反馈给温 度控制系统，温度控制系统自动调节电加热丝或制冷机组的功率以达到温度保持 的目的。
湿度应力的施加通过湿度控制系统实现，湿度控制系统由加湿装置、除湿装 置、湿度传感器、自动化水处理装置和干风吹扫装置等零部件组成。自动化水处 理装置对加湿装置所需供水进行软化处理，处理完成后提供给加湿装置。加湿和 除湿分别通过加湿装置和除湿装置来实现，在湿度应力达到规定的试验应力时， 湿度传感器反馈给湿度控制系统，湿度控制系统自动调节加湿装置或除湿装置的 功率以达到湿度保持的目的。对于需要保持综合试验箱内部空气干燥的情况，在 试验前进行高温(一般温度为50℃～60℃)烘干综合试验箱内空气水分，同时启 动干风吹扫装置以保持综合试验箱内部空气干燥。
在施加温湿度应力时需要同步开启风速控制系统，使得综合试验系统箱体内 的风速保持在0.5m/s～1.7m/s的范围内，以实现综合试验系统箱体内的温湿度均 匀度和稳定性。
淋雨环境应力的施加通过淋雨控制系统实现，淋雨控制系统由给水系统、压 力调节组件、淋雨喷嘴、雨量调节阀、水温控制单元等零部件组成。如果需要施 加淋雨环境应力，通过雨量调节阀和水温控制单元控制淋雨量和淋雨水温，在水 管内雨水达到淋雨喷嘴前调节水管压力以模拟淋雨环境。
盐雾环境应力的施加通过盐雾喷雾控制装置实现，盐雾喷雾控制装置由盐溶 液槽、加热元件、分液漏斗、供气系统、盐雾喷嘴等零部件组成。盐雾试验应力 的施加过程为：通过加热元件将盐溶液槽内的盐溶液预热并导入盐雾喷嘴，供气 系统供给的高压空气从盐雾喷嘴中高速喷射产生引射作用，盐溶液被雾化，通过 调节高压空气压力的大小控制盐雾沉降量满足试验要求。
太阳辐射环境应力的施加通过太阳辐射控制系统实现，太阳辐射控制系统由 灯管、灯箱、功率单元、光照强度传感器等零部件组成。灯管安装在灯箱内，光 源类型的选取通过不同的灯管来实现。根据光谱范围及光照强度，选用不同类型 的光源，如接近自然太阳光的全光谱光源、热效应的红外光源、强化紫外区光强 度的紫外光源等；辐射功率的大小通过功率单元、光照强度传感器和灯源等来实 现。
此外，通过辅助照明装置为试验箱体内部提供光照强度，不同于太阳辐射控 制系统，太阳辐射控制系统模拟太阳辐射所需不同的光源，辅助照明装置采用白 炽灯用于照明。
进一步的，所述温度控制系统、湿度控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷雾控 制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系统、辅助照明装置与以太网连接，通过 以太网与远程控制端进行通信。
进一步的，所述温度控制系统、湿度控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷雾控 制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系统、辅助照明装置采用模块化设计。
进一步的，所述综合实验平台的工作模式分为：施加单一应力或同时施加多 种应力。
进一步的，所述温度控制系统、湿度控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷雾控 制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系统、辅助照明装置共用一个可编程控制 器，该可编程控制器为彩色触摸式人机对话中文界面。上述环境应力的施加，可 通过在综合试验系统的触摸式控制器设置曲线来完成，也可通过远程控制计算机 设置曲线来完成。
进一步的，还包括液氮辅助制冷接口及进口电磁阀，配合降温操作。
上述综合试验系统，温度控制系统、湿度控制系统、淋雨装置、盐雾装置和 太阳辐射装置分别调节温度、湿度、淋雨、盐雾和太阳照射等环境应力，模拟效 果更接近舰船舱外装备的实际使用环境。该综合试验系统不仅可同时模拟多种应 力同时施加的环境条件，也可分别施加单一环境应力，模拟效果较好，能够提高 试验结果的准确性和可信度，具有重要的工程应用价值。
例如基于上述综合综合试验系统实现低温平衡下的太阳辐射，如在0℃环境 下的太阳辐射。本发明通过制冷机组中的压缩机功率的自动调整和风速控制系统 风速的自动变化，完成低温平衡下的太阳辐射试验。具体为：
1.通过温度控制系统，设定环境温度为0℃，制冷机组中的压缩机和风速控 制系统开始工作，通过风循环将试验箱内温度逐步降至0℃；
2.根据需要开启太阳辐射控制系统不同波长的光源(如红外线、紫外线等)；
3.由于光照作用，试验箱内的温度出现变化，通过温度传感器反馈给温度控 制系统，制冷机组根据温度变化情况自动调整制冷功率和制冷量，风速控制系统 自动调整风速，以实现试验箱内部的冷热平衡，达到在低温环境下同时完成太阳 辐射试验。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的 组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普 通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求 为准。
Claims (8)
1.一种用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统，其特征在于，包括：
综合试验箱箱体，用于受试样品的安放和环境应力的施加；
温度控制系统，用于调节试验箱体内部温度；
湿度控制系统，用于调节试验箱箱体内部湿度；
淋雨控制装置，用于对试验箱体内部安放的样品喷淋雨滴；
盐雾喷雾控制装置，用于向试验箱体内部安放的样品喷洒盐雾；
太阳辐射控制系统，用于模拟太阳直接辐射对装备产生的热和光化学效应；
风速控制系统，用于试验中温湿度的循环；
辅助照明装置，用于为试验箱体内部提供光照强度。
2.根据权利要求1所述的用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统，其特征在于，所述温度控制系统、湿度控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷雾控制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系统、辅助照明装置与以太网连接，通过以太网与远程控制端进行通信。
3.根据权利要求1所述的用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统，其特征在于，所述温度控制系统、湿度控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷雾控制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系统、辅助照明装置采用模块化设计。
4.根据权利要求1所述的用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统，其特征在于，所述综合实验平台的工作模式分为：施加单一应力或同时施加多种应力。
5.根据权利要求1所述的用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统，其特征在于，所述温度控制系统、湿度控制系统、淋雨控制装置、盐雾喷雾控制装置、太阳辐射控制系统、风速控制系统、辅助照明装置共用一个可编程控制器，该可编程控制器为彩色触摸式人机对话中文界面，用于操作各应力的施加。
6.根据权利要求1所述的用于舰船舱外电子设备试验的综合试验系统，其特征在于，还包括液氮辅助制冷接口及进口电磁阀，配合降温操作。
7.一种用于舰船舱外电子设备试验的综合试验方法，基于权利要求1-6任一项所述的综合试验系统实现用于舰船舱外电子设备试验的综合试验。
8.根据权利要求7所述的用于舰船舱外电子设备试验的综合试验方法，其特征在于，实现0℃环境下的太阳辐射时，通过制冷机组中的压缩机功率的自动调整和风速控制系统风速的自动变化，完成低温平衡下的太阳辐射试验，具体为：
1.通过温度控制系统，设定环境温度为0℃，制冷机组中的压缩机和风速控制系统开始工作，通过风循环将试验箱内温度逐步降至0℃；
2.根据需要开启太阳辐射控制系统不同波长的光源；
3.由于光照作用，试验箱内的温度出现变化，通过温度传感器反馈给温度控制系统，制冷机组根据温度变化情况自动调整制冷功率和制冷量，风速控制系统自动调整风速，以实现试验箱内部的冷热平衡，达到在低温环境下同时完成太阳辐射试验。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210827 |