CN114993926A - 一种新型盐雾环境试验系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新型盐雾环境试验系统及方法。所述系统包括温度控制器、湿度控制器、盐雾控制器和盐雾混合箱；温度控制器通过两条管道连接盐雾混合箱，一条管道上设置风机和湿度控制器，另一条管道上设置风机并连接盐雾控制器。通过温度控制器、风机和湿度控制器向盐雾混合箱输入调节温湿度后的空气，盐雾控制器通过管道向盐雾混合箱输入盐雾，空气和盐雾在盐雾混合箱中混合后通过外部风机输出系统外部。本发明的系统结构简单紧凑，易于自动控制，安装方便，适用于需要盐雾气氛的环境试验设备。

Description

一种新型盐雾环境试验系统及方法
技术领域
本发明涉及盐雾试验技术领域，尤其涉及一种新型盐雾环境试验系统及方法。
背景技术
传统的盐雾试验箱通过压缩空气的方法形成盐雾，但是该方法产生的盐雾颗粒较大，与实际环境中的盐雾环境特点差异较大；此外，传统的盐雾试验过程中环境相对湿度较高、盐雾浓度较大，容易造成电工电子设备整机的电连接失效，无法针对电工电子设备整机开展工况运行下的环境试验。传统盐雾试验方法的限制使得其无法准确模拟实际环境特点，导致设备整机的试验结果与实际行为相差较大，相关性较差。
发明内容
本发明提供了一种新型盐雾环境试验系统，包括：温度控制器1、湿度控制器2、盐雾控制器3和盐雾混合箱4；温度控制器1通过两条管道连接盐雾混合箱4，一条管道上设置风机和湿度控制器2，另一条管道上设置风机并连接盐雾控制器3。通过温度控制器1、风机和湿度控制器2向盐雾混合箱4输入调节温湿度后的空气，盐雾控制器3通过管道向盐雾混合箱4输入盐雾，空气和盐雾在盐雾混合箱4中混合后通过外部风机输出系统外部。
如上所述的一种新型盐雾环境试验系统，其中，温度控制器1中设置蒸发器11和加热器12，通过调节蒸发器11和加热器12调节空气温度；温度控制器1通过第一管道5和第二管道6向外输出调节后的空气。
如上所述的一种新型盐雾环境试验系统，其中，第一管道5上设置第一风机7和湿度控制器2，通过第一风机7调节温度控制器1输出的空气流量，湿度控制器2主要由加湿系统组成，通过湿度控制器2中加湿系统的功率调节加湿量，进而调节第一管道5内的空气的相对湿度，将调节湿度后的空气通过第一管道5输入盐雾混合箱4。
如上所述的一种新型盐雾环境试验系统，其中，第二管道6上设置有第二风机8和盐雾控制器3，其中，盐雾控制器3包括盐雾发生器31和盐雾输出管道32，盐雾输出管道32连接第二管道6，盐雾发生器31产生的盐雾通过盐雾输出管道32输送值第二管道6，并通过第二管道6进入盐雾混合箱4。优选地，第一管道5通入盐雾混合箱4的管道出口靠近第二管道6，且设置在盐雾混合箱4的底部，使得第一管道5的空气和第二管道6的盐雾能够快速融合。
如上所述的一种新型盐雾环境试验系统，其中，盐雾发生器31包括超声波雾化片311、储液箱312和雾化腔313，雾化腔313内设有水位传感器314，控制储液箱312内溶液进入雾化腔313内的量，保证雾化腔313内的水位在预定范围内，保证雾化片正常工作。
如上所述的一种新型盐雾环境试验系统，其中，盐雾输出管道32为竖直管321、弯曲管322和横向管323一体成型的管道结构；竖直管321连接盐雾发生器31的雾化腔313；弯曲管322能够使盐雾发生器31产生的较大的液滴回流到雾化腔313，保证通入第二管道6的是粒径为微米级且均匀的盐雾气氛；横向管323的管出口方向朝向盐雾混合箱4，使得产生的盐雾能较小阻力的直接通入盐雾混合箱4。
如上所述的一种新型盐雾环境试验系统，其中，在盐雾混合箱4中，通过第一管道5通入的空气和通过第二管道6通入的盐雾进行混合，混合后的气体通过盐雾混合箱4外顶部连接的第三管道9和第三风机10输出系统之外。
如上所述的一种新型盐雾环境试验系统，其中，第一风机7、第二风机8和第三风机10是同种结构类型的送风装置，可设置自动的开关和流量调节元器件，实现开关和流量的自动控制，风机的风速可以调节，以满足不同的流量要求，并需要设置第三风机10的流量等于第一风机7和第二风机8的流量之和，避免系统内部压力发生变化。
本发明还提供一种新型盐雾环境试验方法，包括：
设定盐雾混合箱要求的参数，在盐雾控制器的储液箱内加入盐溶液，改变超声雾化片的电压，控制超声雾化片的雾化量，根据设定的盐雾混合箱参数，确定温度控制器、湿度控制器参数；
系统运行时通过温度控制器将空气的温度调节至相应参数，通过第一风机和第二风机将温度控制器内的空气分别输送到第一管道和第二管道；
第一管道的空气通过湿度控制器控制空气的相对湿度，然后通入到盐雾混合箱中；第二管道的空气将盐雾发生器产生的盐雾气氛带走并通入到混合箱中；
设置第三风机的流量，将盐雾混合箱内的盐雾通入到有机玻璃箱体内，监测有机玻璃箱内的相对湿度和盐雾浓度，根据监测结果反馈调节湿度控制器功率和盐雾发生器功率，直至有机玻璃箱体内的盐雾浓度和相对湿度达到设定值。
本发明实现的有益效果如下：
1、本发明解决了传统盐雾产生方法造成的盐雾液滴过大、盐雾浓度和相对湿度无法协同控制的限制，通过采用模块化设计，设置盐雾发生模块、温湿度控制模块等，实现盐雾颗粒细小均匀、盐雾浓度和相对湿度可控调节，使得试验环境与实际环境更加接近，提高试验结果相关性。
2、本发明的系统结构简单紧凑，易于自动控制，安装方便，适用于需要盐雾气氛的环境试验设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种新型盐雾环境试验系统示意图；
图2是盐雾发生器示意图；
图3是本发明实施例二提供的一种新型盐雾环境试验方法流程图。
附图标记说明：
1-温度控制器，11-蒸发器，12-加热器；2-湿度控制器；3-盐雾控制器，31-盐雾发生器，311-超声波雾化片，312-储液箱，313-雾化腔，314-水位传感器，32-盐雾输出管道，321-竖直管，322-弯曲管，323-横向管；4-盐雾混合箱，41-盐雾激光监测传感器，42-温湿度传感器；5-第一管道；6-第二管道；7-第一风机；8-第二风机；9-第三管道；10-第三风机。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1，本发明实施例一提供一种新型盐雾环境试验系统，包括：温度控制器1、湿度控制器2、盐雾控制器3和盐雾混合箱4。温度控制器1通过两条管道连接盐雾混合箱4，一条管道上设置风机和湿度控制器2，另一条管道上设置风机并连接盐雾控制器3。通过温度控制器1、风机和湿度控制器2向盐雾混合箱4输入调节温湿度后的空气，盐雾控制器3通过管道向盐雾混合箱4输入盐雾，空气和盐雾在盐雾混合箱4中混合后通过外部风机输出系统外部。
温度控制器1中设置蒸发器11和加热器12，通过调节蒸发器11和加热器12调节空气温度。具体地，蒸发器11和加热器12根据环境温度和试验要求的温度大小控制蒸发器11和加热器12的交替工作，以实现空气温度的调节。温度控制器1通过第一管道5和第二管道6向外输出调节后的空气。
其中，第一管道5上设置第一风机7和湿度控制器2，通过第一风机7调节温度控制器1输出的空气流量，湿度控制器2主要由加湿系统组成，通过湿度控制器2中加湿系统的功率调节加湿量，进而调节第一管道5内的空气的相对湿度，将调节湿度后的空气通过第一管道5输入盐雾混合箱4。
第二管道6上设置有第二风机8和盐雾控制器3，其中，盐雾控制器3包括盐雾发生器31和盐雾输出管道32，盐雾输出管道32连接第二管道6，盐雾发生器31产生的盐雾通过盐雾输出管道32输送值第二管道6，并通过第二管道6进入盐雾混合箱4。优选地，第一管道5通入盐雾混合箱4的管道出口靠近第二管道6，且设置在盐雾混合箱4的底部，使得第一管道5的空气和第二管道6的盐雾能够快速融合。
具体地，如图2所示，盐雾发生器31包括超声波雾化片311、储液箱312和雾化腔313，雾化腔313内设有水位传感器314，控制储液箱312内溶液进入雾化腔313内的量，保证雾化腔313内的水位在预定范围内，保证雾化片正常工作。通过超声波雾化片311的高频震动将雾化腔313内的溶液变为微米级的细雾，并通入到盐雾输出管道32内。盐雾发生器31中超声波雾化片311的高频震动频率可选为1.7MHz、2.4MHz、3MHz，通过调节超声波雾化片311的电压控制雾化功率，进而调节溶液的雾化量。
盐雾输出管道32为竖直管321、弯曲管322和横向管323一体成型的管道结构。竖直管321连接盐雾发生器31的雾化腔313；弯曲管322能够使盐雾发生器31产生的较大的液滴回流到雾化腔313，保证通入第二管道6的是粒径为微米级且均匀的盐雾气氛；横向管323的管出口方向朝向盐雾混合箱4，使得产生的盐雾能较小阻力的直接通入盐雾混合箱4。
在盐雾混合箱4中，通过第一管道5通入的空气和通过第二管道6通入的盐雾进行混合，混合后的气体通过盐雾混合箱4外顶部连接的第三管道9和第三风机10输出系统之外，保证盐雾气氛和混合均匀后向外输送需要浓度和温湿度的盐雾。具体地，通过调节盐雾发生器31的雾化量和第二风机8的流量调节盐雾浓度，通过调节第一管道5内空气相对湿度、流量，控制最终盐雾的相对湿度。
本申请实施例中，第一风机7、第二风机8和第三风机10是同种结构类型的送风装置，可设置自动的开关和流量调节元器件，实现开关和流量的自动控制，风机的风速可以调节，以满足不同的流量要求，并需要设置第三风机10的流量等于第一风机7和第二风机8的流量之和，避免系统内部压力发生变化。
实施例二
如图3所示，本发明实施例二提供一种新型盐雾环境试验方法，应用于实施例一的盐雾环境试验系统和程序控制器组成的系统中，由程序控制器进行盐雾环境试验的数据计算，由盐雾环境试验系统进行盐雾试验的实际操作。
所述新型盐雾环境试验方法具体包括如下步骤：
步骤310、设定盐雾混合箱要求的参数，在盐雾控制器的储液箱内加入盐溶液，改变超声雾化片的电压，控制超声雾化片的雾化量，根据设定的盐雾混合箱参数，确定温度控制器、湿度控制器参数；
本申请实施例中，根据设定的盐雾混合箱参数，确定温度控制器、湿度控制器参数，具体包括如下子步骤：
步骤311、在程序控制器中预先训练盐雾损耗模型；
考虑到盐雾环境试验系统在盐雾试验中会存在一定的盐雾损耗，而该盐雾损耗在每一次的盐雾试验中存在一定的差异，因此本申请先获取历史盐雾试验数据，包括温度控制器温度和功率、湿度控制器湿度和功率、盐雾控制器盐溶液添加量、以及盐雾混合箱输出的盐雾混合物参数（如流量、温湿度、盐雾浓度）。
具体地，训练盐雾损耗模型，具体包括如下子步骤：
步骤S1、采集历史盐雾试验数据，构建盐雾试验数据特征向量集；
采集历史盐雾试验数据，从历史盐雾试验数据中获取温度控制器参数、湿度控制器参数、盐雾控制器参数和盐雾混合参数；从这些历史盐雾试验数据中提取特征向量，得到盐雾试验数据特征向量集
Figure 95389DEST_PATH_IMAGE001
，其中，
Figure 327919DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 476003DEST_PATH_IMAGE003
分别表示通入盐雾混合箱的空气温度、湿度和流量，
Figure 359646DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 833352DEST_PATH_IMAGE005
分别表示通入盐雾混合箱的盐雾温度、湿度、流量和浓度，
Figure 51713DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 3488DEST_PATH_IMAGE007
分别表示盐雾混合箱输出的盐雾混合物温度、湿度、流量和浓度。
步骤S2、将盐雾试验数据特征向量集输入多个子数据模型，分别利用各个子数据模型对盐雾试验数据特征向量集进行处理，通过处理结果估计得到各个子数据模型的权重集合；
具体地，将盐雾试验数据特征向量集输入分类模型，利用特征向量集训练子数据模型
Figure 7216DEST_PATH_IMAGE008
；再利用子数据模型
Figure 651824DEST_PATH_IMAGE008
对特征向量集进行预测，得到预测结果，通过预测结果采用公式
Figure 186842DEST_PATH_IMAGE009
估计子分类模型的权重的集合
Figure 942308DEST_PATH_IMAGE010
，其中，argmax是
Figure 521582DEST_PATH_IMAGE011
具有最小值的
Figure 337091DEST_PATH_IMAGE012
的集合，
Figure 280776DEST_PATH_IMAGE013
为各子分类模型的权重集合，
Figure 839934DEST_PATH_IMAGE014
为使用通入盐雾混合箱的空气参数训练的第t个子数据模型，
Figure 303407DEST_PATH_IMAGE015
为使用通入盐雾混合箱的盐雾参数训练的第t个子数据模型，
Figure 24238DEST_PATH_IMAGE016
为使用从盐雾混合箱输出的盐雾混合物参数训练的第t个子数据模型，t的取值为1到T，T为子数据模型数量。
步骤S3、根据盐雾试验数据特征向量集、各个子数据模型和子数据模型权重集合确定盐雾损耗模型；
具体地，通过各个子分类模型
Figure 455220DEST_PATH_IMAGE017
和其对应的权重集合
Figure 552489DEST_PATH_IMAGE018
组合确定盐雾损耗模型
Figure 634583DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 526316DEST_PATH_IMAGE020
。
步骤312、程序控制器设定需要输出的盐雾混合物参数，并确定最新的盐雾损耗量，将盐雾损耗量和盐雾混合物参数输入盐雾损耗模型，确定通入的空气参数和盐雾参数；
其中，本次最新的盐雾损耗量为盐雾损耗模型上一次计算出的盐雾损耗。并且为了使盐雾损耗模型计算精度更高，在每一次试验后，根据本次试验数据进行盐雾损耗模型的再次训练，以提高模型精确度。
步骤320、系统运行时通过温度控制器将空气的温度调节至相应参数，通过第一风机和第二风机将温度控制器内的空气分别输送到第一管道和第二管道。
可选地，本申请实施例中，步骤310和步骤320可以在启动盐雾环境试验系统之前由程序依据设定进行自动控制，也可以由试验者预先根据计算结果进行人为设定，另外，步骤310和步骤320也可以在启动盐雾环境试验系统后先进行设定，在此不作限定。
步骤330、第一管道的空气通过湿度控制器控制空气的相对湿度，然后通入到盐雾混合箱中；第二管道的空气将盐雾发生器产生的盐雾气氛带走并通入到混合箱中。
步骤340、设置第三风机的流量，将盐雾混合箱内的盐雾通入到有机玻璃箱体内，监测有机玻璃箱内的相对湿度和盐雾浓度，根据监测结果反馈调节湿度控制器功率和盐雾发生器功率，直至有机玻璃箱体内的盐雾浓度和相对湿度达到设定值。
试验示例：将本发明的新型盐雾环境试验系统与有机玻璃箱连接，控制箱体内的盐雾浓度和相对湿度。设定箱体内要求的参数为相对湿度85%，盐雾浓度30mg/m3，温度为35℃。在盐雾发生器的储液箱内加入质量分数为5%的盐溶液，改变超声雾化片的电压，控制超声雾化片的雾化量为100ml/h。系统运行时先通过温度控制器将空气的温度调节至35℃，设置第一风机的流量为200m3/h，第二风机的风速为80m3/h，通过第一风机和第二风机将温度控制器内的空气分别输送到第一管道和第二管道。第一管道的空气通过湿度控制器提高空气的相对湿度，然后通入到盐雾混合箱中；第二管道的空气将盐雾发生器产生的盐雾气氛带走并通入到混合箱中。设置第三风机的流量为280m3/h，将盐雾混合箱内的盐雾通入到有机玻璃箱体内。监测有机玻璃箱内的相对湿度和盐雾浓度，根据监测结果反馈调节湿度控制器功率和盐雾发生器功率，直至有机玻璃箱体内的盐雾浓度和相对湿度达到设定值。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型盐雾环境试验系统，其特征在于，包括：温度控制器（1）、湿度控制器（2）、盐雾控制器（3）和盐雾混合箱（4）；温度控制器（1）通过两条管道连接盐雾混合箱（4），一条管道上设置风机和湿度控制器（2），另一条管道上设置风机并连接盐雾控制器（3）；通过温度控制器（1）、风机和湿度控制器（2）向盐雾混合箱（4）输入调节温湿度后的空气，盐雾控制器（3）通过管道向盐雾混合箱（4）输入盐雾，空气和盐雾在盐雾混合箱（4）中混合后通过外部风机输出系统外部。
2.如权利要求1所述的一种新型盐雾环境试验系统，其特征在于，温度控制器（1）中设置蒸发器（11）和加热器（12），通过调节蒸发器（11）和加热器（12）调节空气温度；温度控制器（1）通过第一管道（5）和第二管道（6）向外输出调节后的空气。
3.如权利要求2所述的一种新型盐雾环境试验系统，其特征在于，第一管道（5）上设置第一风机（7）和湿度控制器（2），通过第一风机（7）调节温度控制器（1）输出的空气流量，湿度控制器（2）主要由加湿系统组成，通过湿度控制器（2）中加湿系统的功率调节加湿量，进而调节第一管道（5）内的空气的相对湿度，将调节湿度后的空气通过第一管道（5）输入盐雾混合箱（4）。
4.如权利要求3所述的一种新型盐雾环境试验系统，其特征在于，第二管道（6）上设置有第二风机（8）和盐雾控制器（3），其中，盐雾控制器（3）包括盐雾发生器（31）和盐雾输出管道（32），盐雾输出管道（32）连接第二管道（6），盐雾发生器（31）产生的盐雾通过盐雾输出管道（32）输送值第二管道（6），并通过第二管道（6）进入盐雾混合箱（4）；第一管道（5）通入盐雾混合箱（4）的管道出口靠近第二管道（6），且设置在盐雾混合箱（4）的底部，使得第一管道（5）的空气和第二管道（6）的盐雾能够快速融合。
5.如权利要求4所述的一种新型盐雾环境试验系统，其特征在于，盐雾发生器（31）包括超声波雾化片（311）、储液箱（312）和雾化腔（313），雾化腔（313）内设有水位传感器（314），控制储液箱（312）内溶液进入雾化腔（313）内的量，保证雾化腔（313）内的水位在预定范围内，保证雾化片正常工作。
6.如权利要求4所述的一种新型盐雾环境试验系统，其特征在于，盐雾输出管道（32）为竖直管（321）、弯曲管（322）和横向管（323）一体成型的管道结构；竖直管（321）连接盐雾发生器（31）的雾化腔（313）；弯曲管（322）能够使盐雾发生器（31）产生的液滴回流到雾化腔（313），保证通入第二管道（6）的是粒径为微米级且均匀的盐雾气氛；横向管（323）的管出口方向朝向盐雾混合箱（4），使得产生的盐雾直接通入盐雾混合箱（4）。
7.如权利要求4所述的一种新型盐雾环境试验系统，其特征在于，在盐雾混合箱（4）中，通过第一管道（5）通入的空气和通过第二管道（6）通入的盐雾进行混合，混合后的气体通过盐雾混合箱（4）外顶部连接的第三管道（9）和第三风机（10）输出系统之外。
8.如权利要求7所述的一种新型盐雾环境试验系统，其特征在于，第一风机（7）、第二风机（8）和第三风机（10）是同种结构类型的送风装置，可设置自动的开关和流量调节元器件，实现开关和流量的自动控制，风机的风速可以调节，以满足不同的流量要求，并需要设置第三风机（10）的流量等于第一风机（7）和第二风机（8）的流量之和，避免系统内部压力发生变化。
9.一种新型盐雾环境试验方法，其特征在于，包括：
设定盐雾混合箱要求的参数，在盐雾控制器的储液箱内加入盐溶液，改变超声雾化片的电压，控制超声雾化片的雾化量，根据设定的盐雾混合箱参数，确定温度控制器、湿度控制器参数；
系统运行时通过温度控制器将空气的温度调节至相应参数，通过第一风机和第二风机将温度控制器内的空气分别输送到第一管道和第二管道；
第一管道的空气通过湿度控制器控制空气的相对湿度，然后通入到盐雾混合箱中；第二管道的空气将盐雾发生器产生的盐雾气氛带走并通入到混合箱中；
设置第三风机的流量，将盐雾混合箱内的盐雾通入到有机玻璃箱体内，监测有机玻璃箱内的相对湿度和盐雾浓度，根据监测结果反馈调节湿度控制器功率和盐雾发生器功率，直至有机玻璃箱体内的盐雾浓度和相对湿度达到设定值。
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