CN116578032B - 低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法和控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法和控制系统，本申请包括，用于采集低温防雾测试模式下的待测设备温度数据和温箱内环境温度数据的采集模块；用于依据待测设备温度数据和环境温度数据控制温箱的通断电状态、控制温箱门的单片机；用于提供低温防雾测试环境的制冷模块；单片机用于监测到环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，对制冷模块断电；单片机用于监测到环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，当环境温度数据低于室温时，维持温箱门的关闭状态，当环境温度数据高于室温时，打开温箱门。本申请实现解除故障出现时人工处理不及时产生的设备损坏，有利于保护待测设备。

Description

低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法和控制系统

技术领域

本申请涉及温箱系统领域，具体涉及低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法和控制系统。

背景技术

目前行业的温箱均为密闭结构，温箱与外界两边连通线控，即仅连接有测控线连接待测设备与外界，箱体本身供电内部待测设备；

低温防雾测试下，温箱发生故障时，制冷模块失效时，设备报警；

人工处理报警打开温箱门，外界热空气进入低温防雾测试环境下的温箱，水汽冷凝损坏待测设备。

发明内容

本申请提供低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法和控制系统，用以解决人工处理报警的不智能、处理不当等问题。本申请具体的应用场景，低温防雾测试场景下，温箱故障的温箱保护场景。

第一方面，本申请提供一种低温防雾测试模式的自动保护温箱控制系统，包括：

用于采集低温防雾测试模式下的待测设备温度数据和温箱内环境温度数据的采集模块；

用于依据待测设备温度数据和环境温度数据控制温箱的通断电状态、控制温箱门的单片机；

用于提供低温防雾测试环境的制冷模块；

所述单片机用于监测到环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，对制冷模块断电；

所述单片机用于监测到环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，当环境温度数据低于室温时，维持温箱门的关闭状态，当环境温度数据高于室温时，打开温箱门。

进一步的，包括并联的供电模块与储能模块，

所述供电模块对储能模块充能，对单片机供电；

所述储能模块用于在所述供电模块故障时为所述单片机供电。

进一步的，所述单片机预载入程序、低温防雾测试对应的温度区间和室温，所述单片机用于监测到环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，分别断开所述制冷模块与所述储能模块、所述供电模块的供电回路。

进一步的，包括电磁机构和弹性机构；

所述电磁机构接收所述单片机的断电命令打开温箱门；

所述电磁机构接收供电模块和储能模块双独立回路供电；

所述电磁机构为设置在所述温箱外部用于限位温箱的门位置的电磁机构；

所述电磁机构用于充放弹性机构的弹性势能。

进一步的，所述电磁机构包括设置在所述温箱的门上的电磁手柄和设置在所述温箱的门框上的电磁卡扣，所述电磁手柄用于在传动门在关门时挤压弹性机构为所述弹性机构积蓄弹性势能，所述电磁卡扣用于通电生磁吸附电磁手柄。

进一步的，所述单片机用于监测到环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，同时环境温度数据高于室温时，所述单片机发送至所述电磁机构断电命令，电磁机构接收断电命令断电消磁释放弹性机构弹开温箱的门。

进一步的，所述电磁手柄用于人手把持并带动温箱的门外开或外关，所述电磁手柄设置在所述温箱的门外侧面上；

所述电磁卡扣用于通电线圈生磁吸附所述电磁手柄限位电磁手柄的位置，所述电磁卡扣设置在所述温箱门框的外侧面上的与电磁手柄同一高度。

进一步的，所述弹性机构设置在所述温箱的门与所述温箱的门框的交叠处，所述弹性机构包括多个弹性柱，所述弹性柱用于弹开所述温箱的门，所述弹性柱为嵌入在所述温箱的门框的可伸缩结构。

进一步的，所述弹性柱包括两个状态，压缩状态和松弛状态，所述弹性柱包括柱顶面和柱底面；

所述弹性柱处于所述压缩状态时，所述柱顶面在门框外侧所在的第二状态平面，所述柱底面在嵌入门框中的第一状态平面，所述温箱的门限位所述柱顶面的空间位置；

所述弹性柱处于所述松弛状态时，所述柱顶面在突出门框外侧的外部位置，所述柱底面在门框外侧所在的第二状态平面，所述第二状态平面限位所述柱底面的空间位置。

第二方面，本申请提供一种低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法，基于第一方面所述的系统实现包括如下步骤：

S1、所述单片机接收采集模块采集的待测设备的温度数据和环境温度数据；

S2、当环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，所述单片机执行步骤S31，

当环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，所述单片机执行步骤S32；

S31、所述单片机发送断电命令至所述制冷模块，所述制冷模块断开与储能模块、供电模块的供电回路，继续执行步骤S2；

S32、当环境温度数据低于室温时，所述单片机执行步骤S32，监测到环境温度数据高于室温执行步骤S33；

S33、当环境温度数据高于室温时，所述单片机发送至电磁机构断电命令，电磁机构接收断电命令断电消磁释放弹性机构弹开温箱的门。

本申请设置并联的储能模块，实现断电情况下，整个系统的稳压、滤波和不间断，为控制系统提供不间断供电，防止故障解决方案实施失效。

本申请提供单片机对电磁机构断电的技术方案，电磁机构消磁解放对弹性机构的限位，弹性机构释放弹性势能弹开温箱门，解除故障出现时人工处理不及时产生的设备损坏。

本申请通过嵌入门框的弹性柱，实现对温箱门的机械弹开，防止断电情况下的封闭温箱产生的设备损失。

本申请通过门上设置的电磁手柄配合门框上设置的电磁卡扣，在生磁时锁定门的位置，防止外界对测试环境的影响，在消磁时，释放弹性柱，智能开门。

本申请提供的储能模块，还实现了在供电失效情况下，防止开门导致外界水汽进入箱体内遇冷冷凝待测设备损坏的情况发生，有利于保护待测设备。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请实施例的限定。在附图中：

图1为本申请一示例实施例提供的低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法流程图。

图2为本申请一示例实施例提供的低温防雾测试模式的自动保护温箱控制系统的模块图。

图3为本申请一示例实施例提供的低温防雾测试模式的自动保护温箱中弹性柱的状态变化示意图。

图4为本申请一示例实施例提供的低温防雾测试模式的自动保护温箱示意图。

图中：

1、电磁手柄；2、电磁卡扣；3、弹性柱；101、第一状态平面；102、柱顶面；103、第二状态平面；104、柱底面；201、单片机；202、电磁机构；203、弹性机构；204、待测设备；205、制冷模块；206、采集模块；207、供电模块；208、储能模块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的例子。

首先对本申请所涉及的名词进行解释：

温箱：即可程式高低温试验箱，是模拟产品、材料在气候环境温湿组合条件下（高低温操作&储存、温度循环、高温高湿、低温低湿、结露试验等)，检验其可靠性各项性能指标的仪器设备。一般应用于自动化零组件、汽车部件、电子电器零组件、塑胶、化工、食品、制药工业及相关等领域。

该温箱，适用于对待测设备进行低温防雾试验。

温度范围：-70~150℃、-60~150℃、-40~150℃、-20~150℃、0~150℃

该温箱，可以执行远程监控和远程控制，USB存储器的数据传输，以及发生错误时的报警提醒。

本申请具体的应用场景，低温防雾测试场景下，温箱故障的温箱保护场景；

本申请由于现有在对低温防雾测试环境下，对箱体内工况未知，和环境温度判断不准的情况下，开门导致冷凝水损坏电路，包括可能对待测设备204、对温箱的多种可能损坏状况，因此本申请通过如下技术构思实现一种在低温防雾测试环境下，解决多种可能故障的智能化温箱控制方法和系统。

在本申请的技术构思中：温箱故障场景中，由于温箱的特性，即双独立回路分别供电温箱内的模块和待测设备204；

即本申请中涉及的单片机201、电磁机构202、制冷模块205、采集模块206和供电模块207为第一个闭环回路，通过供电模块207为多模块独立供电；

本申请中涉及的待测设备204和供电模块207为第二个闭环回路，通过供电模块207供电；

本申请在第一个供电回路上增加储能模块208，该储能模块208平时处于充能状态，在供电模块207因故障断路时，为第一个供电回路上多模块分别独立供电。

所上述技术方案中，当温箱产生故障时，

故障场景一，制冷模块205故障，失控持续降温，环境温度降至低温防雾测试对应及所需的温度区间；

故障场景二，制冷模块205故障，失效，可以理解为断路，此时环境温度随时间和待测设备204发热，持续上升；

故障场景三，第一个供电回路断电，此时，储能模块208介入，为第一个供电回路上多模块分别独立供电；

故障场景四，第一个、第二个供电回路均断电，此时，储能模块208介入，为第一个供电回路上多模块分别独立供电；

故障场景五，第二个供电回路断电，即待测设备204回路断电，此故障场景从外界观察信号可知，处理该故障无疑义，本申请不做讨论。

本申请提供的低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法和控制系统，旨在解决现有技术的如上四个故障的技术问题，实现智能化处理。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

本申请提供一种低温防雾测试模式的自动保护温箱控制系统，图2为本申请一示例实施例提供的低温防雾测试模式的自动保护温箱控制系统的模块图，如图2所示，包括：

用于采集低温防雾测试模式下的待测设备204温度数据和温箱内环境温度数据的采集模块206；

用于依据待测设备204温度数据和环境温度数据控制温箱的通断电状态、控制温箱门的单片机201；

用于提供低温防雾测试环境的制冷模块205；

该单片机201用于监测到环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，对制冷模块205断电，该技术手段解决故障场景一的技术问题；

该单片机201用于监测到环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，当环境温度数据低于室温时，维持温箱门的关闭状态，当环境温度数据高于室温时，打开温箱门，该技术手段解决故障场景二、三、四的技术问题。

本申请提供一种可能的实现方式，包括并联的供电模块207与储能模块208，

该供电模块207对储能模块208充能，对单片机201供电；

该储能模块208用于在该供电模块207故障时为该单片机201供电。

本申请提供一种可能的实现方式，该单片机201预载入程序、低温防雾测试对应的温度区间和室温，该单片机201用于监测到环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，分别断开该制冷模块205与该储能模块208、该供电模块207的供电回路。

本申请提供一种可能的实现方式，包括电磁机构202和弹性机构203；

该电磁机构202接收该单片机201的断电命令打开温箱门；

该电磁机构202接收供电模块207和储能模块208双独立回路供电；

该电磁机构202为设置在该温箱外部用于限位温箱的门位置的电磁机构202；

该电磁机构202用于充放弹性机构203的弹性势能。

本申请提供一种可能的实现方式，图4为本申请一示例实施例提供的低温防雾测试模式的自动保护温箱示意图，如图4所示，该电磁机构202包括设置在该温箱的门上的电磁手柄1和设置在该温箱的门框上的电磁卡扣2，该电磁手柄1用于在传动门在关门时挤压弹性机构203为该弹性机构203积蓄弹性势能，该电磁卡扣2用于通电生磁吸附电磁手柄1。

本申请提供一种可能的实现方式，该单片机201用于监测到环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，同时环境温度数据高于室温时，该单片机201发送至该电磁机构202断电命令，电磁机构202接收断电命令断电消磁释放弹性机构203弹开温箱的门。

本申请提供一种可能的实现方式，该电磁手柄1用于人手把持并带动温箱的门外开或外关，该电磁手柄1设置在该温箱的门外侧面上；

该电磁卡扣2用于通电线圈生磁吸附该电磁手柄1限位电磁手柄1的位置，该电磁卡扣2设置在该温箱门框的外侧面上的与电磁手柄1同一高度。

本申请提供一种可能的实现方式，该弹性机构203设置在该温箱的门与该温箱的门框的交叠处，该弹性机构203包括多个弹性柱3，该弹性柱3用于弹开该温箱的门，该弹性柱3为嵌入在该温箱的门框的可伸缩结构。

本申请提供一种可能的实现方式，图3为本申请一示例实施例提供的低温防雾测试模式的自动保护温箱中弹性柱3的状态变化示意图，如图3所示，该弹性柱3包括两个状态，压缩状态和松弛状态，该弹性柱3包括柱顶面102和柱底面104；

该弹性柱3处于该压缩状态时，该柱顶面102在门框外侧所在的第二状态平面103，该柱底面104在嵌入门框中的第一状态平面101，该温箱的门限位该柱顶面102的空间位置；

该弹性柱3处于该松弛状态时，该柱顶面102在突出门框外侧的外部位置，该柱底面104在门框外侧所在的第二状态平面103，该第二状态平面103限位该柱底面104的空间位置。

在又一示例性实施例中，本申请提供一种低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法，图1为本申请一示例实施例提供的低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法流程图，如图1所示，本申请基于上述本申请提供的一种低温防雾测试模式的自动保护温箱控制系统实现包括如下步骤：

S1、该单片机201接收采集模块206采集的该待测设备204温度数据和环境温度数据；

S2、当环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，该单片机201执行步骤S31，

当环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，该单片机201执行步骤S32；

S31、该单片机201发送断电命令至该制冷模块205，该制冷模块205断开与储能模块208、供电模块207的供电回路，继续执行步骤S2；

S32、当环境温度数据低于室温时，该单片机201执行步骤S32，监测到环境温度数据高于室温执行步骤S33；

S33、当环境温度数据高于室温时，该单片机201发送至电磁机构202断电命令，电磁机构202接收断电命令断电消磁释放弹性机构203弹开温箱的门。

本申请还提供又一可能的示例性实施例，在实际低温防雾测试工况下，可实现过程如下：

手动关门，把持电磁手柄1的端部，当电磁手柄1接近电磁卡扣2时，电磁卡扣2磁吸住电磁手柄1的基部，在关门过程中，压缩处于松弛状态的多弹性柱3至该弹性柱3的压缩状态，如图3所示，维持压缩状态的弹性柱3，还包括闭合的门上的电磁机构202，此时进行密闭环境下的低温防雾测试待测设备204，当测试结束后，单片机201可以控制消磁电磁机构202，释放弹性柱3；

当出现故障时；单片机201持续接收采集模块206采集的该待测设备204温度数据和环境温度数据；

针对故障场景一，制冷模块205故障，失控持续降温，环境温度降至低温防雾测试对应及所需的温度区间；该单片机201发送断电命令至该制冷模块205，该制冷模块205断开与储能模块208、供电模块207的供电回路；

针对故障场景二，制冷模块205故障，失效，可以理解为断路，此时环境温度随时间和待测设备204发热，持续上升；当环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，单片机201继续监测采集模块206采集的该待测设备204温度数据和环境温度数据；

针对故障场景三，第一个供电回路断电，此时，储能模块208介入，为第一个供电回路上多模块分别独立供电，针对故障场景四，第一个、第二个供电回路均断电，此时，储能模块208介入，为第一个供电回路上多模块分别独立供电；

当监测到环境温度数据高于室温，单片机201发送至电磁机构202断电命令，电磁机构202接收断电命令断电消磁释放弹性机构203弹开温箱的门，具体地，电磁卡扣2断开与电磁手柄1间的磁力连接，弹性柱3在压缩状态失去门的限位力，向外弹出门，门打开与外界空气进行热量交换，温箱内温度下降至安全区间。

本申请设置并联的储能模块208，实现断电情况下，整个系统的稳压、滤波和不间断，为控制系统提供不间断供电，防止故障解决方案实施失效。

本申请提供单片机201对电磁机构202断电的技术方案，电磁机构202消磁解放对弹性机构203的限位，弹性机构203释放弹性势能弹开温箱门，解除故障出现时人工处理不及时产生的设备损坏。

本申请通过嵌入门框的弹性柱3，实现对温箱门的机械弹开，防止断电情况下的封闭温箱产生的设备损失。

本申请通过门上设置的电磁手柄1配合门框上设置的电磁卡扣2，在生磁时锁定门的位置，防止外界对测试环境的影响，在消磁时，释放弹性柱3，智能开门。

本申请提供的储能模块208，还实现了在供电失效情况下，冒然开门导致外界水汽进入 箱体 内遇冷冷凝，对待测设备204损坏。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (6)

1.一种低温防雾测试模式的自动保护温箱控制系统，其特征在于，包括：

用于采集低温防雾测试模式下的待测设备（204）温度数据和温箱内环境温度数据的采集模块（206）；

用于依据待测设备（204）温度数据和环境温度数据控制温箱的通断电状态、控制温箱门的单片机（201）；

用于提供低温防雾测试环境的制冷模块（205）；

所述单片机（201）用于监测到环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，对制冷模块（205）断电；

所述单片机（201）用于监测到环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，当环境温度数据低于室温时，维持温箱门的关闭状态，当环境温度数据高于室温时，打开温箱门；

包括并联的供电模块（207）与储能模块（208），

所述供电模块（207）对储能模块（208）充能，对单片机（201）供电；

所述储能模块（208）用于在所述供电模块（207）故障时为所述单片机（201）供电；

所述单片机（201）预载入程序、低温防雾测试对应的温度区间和室温，所述单片机（201）用于监测到环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，分别断开所述制冷模块（205）与所述储能模块（208）、所述供电模块（207）的供电回路；

包括电磁机构（202）和弹性机构（203）；

所述电磁机构（202）接收所述单片机（201）的断电命令打开温箱门；

所述电磁机构（202）接收供电模块（207）和储能模块（208）双独立回路供电；

所述电磁机构（202）为设置在所述温箱外部用于限位温箱的门位置的电磁机构（202）；

所述电磁机构（202）用于充放弹性机构（203）的弹性势能；

所述单片机（201）用于监测到环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，同时环境温度数据高于室温时，所述单片机（201）发送至所述电磁机构（202）断电命令，电磁机构（202）接收断电命令断电消磁释放弹性机构（203）弹开温箱的门。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电磁机构（202）包括设置在所述温箱的门上的电磁手柄（1）和设置在所述温箱的门框上的电磁卡扣（2），所述电磁手柄（1）用于在传动门在关门时挤压弹性机构（203）为所述弹性机构（203）积蓄弹性势能，所述电磁卡扣（2）用于通电生磁吸附电磁手柄（1）。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电磁手柄（1）用于人手把持并带动温箱的门外开或外关，所述电磁手柄（1）设置在所述温箱的门外侧面上；

所述电磁卡扣（2）用于通电线圈生磁吸附所述电磁手柄（1）限位电磁手柄（1）的位置，所述电磁卡扣（2）设置在所述温箱门框的外侧面上的与电磁手柄（1）同一高度。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述弹性机构（203）设置在所述温箱的门与所述温箱的门框的交叠处，所述弹性机构（203）包括多个弹性柱（3），所述弹性柱（3）用于弹开所述温箱的门，所述弹性柱（3）为嵌入在所述温箱的门框的可伸缩结构。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述弹性柱（3）包括两个状态，压缩状态和松弛状态，所述弹性柱（3）包括柱顶面（102）和柱底面（104）；

所述弹性柱（3）处于所述压缩状态时，所述柱顶面（102）在门框外侧所在的第二状态平面（103），所述柱底面（104）在嵌入门框中的第一状态平面（101），所述温箱的门限位所述柱顶面（102）的空间位置；

所述弹性柱（3）处于所述松弛状态时，所述柱顶面（102）在突出门框外侧的外部位置，所述柱底面（104）在门框外侧所在的第二状态平面（103），所述第二状态平面（103）限位所述柱底面（104）的空间位置。

6.一种低温防雾测试模式的自动保护温箱控制方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一所述的一种低温防雾测试模式的自动保护温箱控制系统，实现包括如下步骤：

S1、所述单片机接收采集模块采集的待测设备的温度数据和环境温度数据；

S2、当环境温度数据低于低温防雾测试对应的温度区间，所述单片机执行步骤S31，

当环境温度数据高于低温防雾测试对应的温度区间，所述单片机执行步骤S32；

S31、所述单片机发送断电命令至所述制冷模块，所述制冷模块断开与储能模块（208）、供电模块的供电回路，继续执行步骤S2；

S32、当环境温度数据低于室温时，所述单片机执行步骤S32，监测到环境温度数据高于室温执行步骤S33；

S33、当环境温度数据高于室温时，所述单片机发送至电磁机构断电命令，电磁机构接收断电命令断电消磁释放弹性机构弹开温箱的门。