CN116625423A - 一种仪器仪表保护装置及其在极限温度下的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种仪器仪表保护装置及其在极限温度下的使用方法，防护组件内设有风道，风道内设置仪器仪表，仪器仪表穿过防护组件与被测件连接；防护组件设置在模拟测试箱中，两端穿设模拟测试箱，其中一端与加热制冷组件连接；风道内设有第一温度传感器；模拟测试箱内，防护组件外设有第二温度传感器，再结合控制装置，时刻获取第一温度传感器和第二温度传感器的检测值，根据检测值控制加热制冷组件的运行，以使得风道内的温度始终处于仪器仪表的合适工作温度内，从而使测试仪器及设备不受环境箱中的高低温影响，既能按实车装配要求，仪器仪表完成样机在极限温度下的测试工作，保证测试数据的准确性，以及提高测试设备及仪器的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及汽车极限温度测试领域，特别涉及一种仪器仪表保护装置及其在极限温度下的使用方法。
背景技术
目前新能源汽车在中国得到迅猛发展。新能源汽车作为出行的重要交通工具，对性能、寿命等方面要求极高，影响汽车产品质量的因素很多，这就需要汽车经过严格的验证环节才能上市；而汽车的“三高”试验正是检验新车品质、排除整车故障的关键一环，是考验新车能否适应极端苛刻环境的重要依据，设计开发是否满足要求的重要环节，特别是针对新能源汽车做“三高”试验中的高温及高寒环境条件下的试验，而在新能源汽车的开发过程中会对新能源动力总成及各零部件做高温和高寒试验，为了保证能模拟原车动力总成安装状态并且在高温、高寒的极端环境条件下测试数据的准确性。
但是，由于模拟的高低温环境是在环境箱中进行的，因环境的过冷过热、大多数测试用的精密仪器仪表无法正常使用更有可能对仪器仪表造成损坏，或者测试结果因温度影响偏离实际值，一定程度上影响了测试工作的顺利进行。
在一些相关技术中，针对测试样机在极限温度下仪器仪表的正常使用方案有两种：
I、被测样机放入环境箱内给定极限温度；而仪器仪表全部放置于模拟测试箱体外面的常温下正常使用。
II、使用耐高低温的仪器仪表。
但是，由于仪器仪表正常使用有一定温度范围、一般是-10℃至50℃，在极限温度下使用、仪器仪表的测量不准确或直接损坏；对于一些特定的测试就无法满足其要求。比如：测试样机要求模拟在极限温度下的工况，要求所有的液冷、油冷管路及线束电缆连接按实车的要求布置，管路及线束电缆长度有限无法通到温箱外连接测量的仪器仪表(管路上窜入流量计，线束电缆加上电流传感器，被测MCU样品上接上高压差分探头等)，无法完成被测样件模拟实车状态在极限温度下的工况测试工作；另外即使有极少部分售价高仪器支持在极限温度下工作但精度不够，且可用型号少，成本高，无法满足测试需求。
发明内容
本申请实施例提供一种仪器仪表保护装置及其在极限温度下的使用方法，以解决相关技术中由于仪器仪表正常使用有一定温度范围，在极限测试温度下影响偏离实际值，一定程度上影响了测试结果的问题。
第一方面，提供了一种仪器仪表保护装置，其包括：
第一部分，其用于设置在模拟测试箱中；第一部分包括防护组件和第二温度传感器；防护组件内设有风道；风道内设有第一温度传感器，并用于设置仪器仪表；防护组件的两端用于穿设模拟测试箱，以使风道与外界连通；
第二部分，其用于设置在模拟测试箱外，第二部分包括相连接的加热制冷组件和控制装置；加热制冷组件与所述防护组件的一端连通；控制装置用于根据所述第一温度传感器和第二温度传感器的检测值控制所述加热制冷组件的运行。
一些实施例中，所述风道内，且位于所述防护组件与模拟测试箱连接的两端均设有第一止逆阀。
一些实施例中，所述防护组件外侧包覆有耐高低温的阻燃包覆层。
一些实施例中，所述防护组件包括：
保温箱体，其内设有密封空间；保温箱体上设有供所述仪器仪表和第一温度传感器的检测线通过的线槽；
进风管，其与所述密封空间通过第二止逆阀连通；
出风管，其与所述密封空间通过第二止逆阀连通。
一些实施例中，所述防护组件包括：
所述进风管和出风管均采用耐高低温的柔性阻燃材料制成。
一些实施例中，所述密封空间内设有用于检测仪器仪表温度的第三温度传感器，第三温度传感器与所述控制装置连接。
一些实施例中，所述加热制冷组件包括：
送风管道，其内设有风机，并其与所述防护组件的风道连通；
进气空调，其与所述送风管道连接，并用于送出热风或冷风。
一些实施例中，所述加热制冷组件包括：
送风管道，其与所述防护组件的风道连通；
风机，其设置在所述送风管道内；
加热组件，其设置在所述送风管道内，并且位于风机和防护组件之间。
一些实施例中，所述加热组件包括相连的PTC加热件、温控开关和继电器；温控开关和继电器与所述控制装置连接。
第二方面，提供了一种仪器仪表保护装置在极限温度下的使用方法，其包括以下步骤：
将第一部分安装在模拟测试箱中，第二部分安装在模拟测试箱外；
将仪器仪表安装在第一部分的防护组件中，并将被测件放置在模拟测试箱中；
利用控制装置获取第二温度传感器和第一温度传感器的检测值；将两个检测值按照设定规则进行判断，并根据结果控制加热制冷组件的运行，以使防护组件的温度始终处于第一设定值和第二设定值之间。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种仪器仪表保护装置及其在极限温度下的使用方法，由于防护组件内设有风道，风道内可以设置仪器仪表，仪器仪表穿过防护组件与被测件连接；防护组件设置在模拟测试箱中，并且两端穿设模拟测试箱，其中一端与加热制冷组件连接；风道内设置有第一温度传感器；模拟测试箱内，防护组件外设有第二温度传感器，通过以上的设置，再结合控制装置，可以时刻获取第一温度传感器和第二温度传感器的检测值，然后根据检测值控制加热制冷组件的运行，以向风道内吹出热风或冷风，以使得风道内的温度始终处于仪器仪表的合适工作温度内，从而使测试仪器及设备不受环境箱中的高低温影响，既能按实车装配要求，又可使用任一需要使用的仪器仪表完成样机在极限温度下的测试工作，保证测试数据的准确性，以及提高测试设备及仪器的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的仪器仪表保护装置的结构示意图。
图中：1、防护组件；100、保温箱体；101、进风管；102、出风管；2、加热制冷组件；200、送风管道；201、进气空调；202、温控开关；203、继电器；204、风机；205、PTC加热件；3、第一温度传感器；4、第二温度传感器；5、控制装置；6、第一止逆阀；7、第三温度传感器；8、第二止逆阀；9、仪器仪表；10、测试系统；11、被测件；12、模拟测试箱。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种仪器仪表保护装置及其在极限温度下的使用方法，以解决相关技术中由于仪器仪表正常使用有一定温度范围，在极限测试温度下影响偏离实际值，一定程度上影响了测试结果的问题。
请参阅图1，一种仪器仪表保护装置，其包括：
第一部分，其用于设置在模拟测试箱12中；第一部分包括防护组件1和第二温度传感器4；防护组件1内设有风道；风道内设有第一温度传感器3，并用于设置仪器仪表9；防护组件1的两端用于穿设模拟测试箱12，以使风道与外界连通；
第二部分，其用于设置在模拟测试箱12外，第二部分包括相连接的加热制冷组件2和控制装置5；加热制冷组件2与防护组件1的一端连通；控制装置5用于根据第一温度传感器3和第二温度传感器4的检测值控制加热制冷组件2的运行。
由于防护组件1内设有风道，风道内可以设置仪器仪表9，仪器仪表9穿过防护组件1与被测件11连接；防护组件1设置在模拟测试箱12中，并且两端穿设模拟测试箱12，其中一端与加热制冷组件2连接；风道内设置有第一温度传感器3；模拟测试箱12内，防护组件1外设有第二温度传感器4，通过以上的设置，再结合控制装置5，可以时刻获取第一温度传感器3和第二温度传感器4的检测值，然后根据检测值控制加热制冷组件2的运行，以向风道内吹出热风或冷风，以使得风道内的温度始终处于仪器仪表9的合适工作温度内，从而使测试仪器及设备不受环境箱中的高低温影响，既能按实车装配要求，又可使用任一需要使用的仪器仪表完成样机在极限温度下的测试工作，保证测试数据的准确性，以及提高测试设备及仪器的使用寿命。
在一些优选的实施例中，为保证制冷和制热后的保温效果，减少加热制冷组件2的运行，以及防止空气回流，进行了以下的设置：
风道内，且位于防护组件1与模拟测试箱12连接的两端均设有第一止逆阀6。
在需要降温或者加热时，第一止逆阀6打开，实现将风持续的排出，在这一过程中不会产生回流，保证快速排出。在需要保温时，第一止逆阀6关闭，热风或者冷风保持在防护组件1内，从而使得在合适温度时，加热制冷组件2不需要进行不必要的工作。
进一步的，为保证保温的效果，防护组件1采用柔性材料制成，并且其外侧包覆有耐高低温的阻燃包覆层。耐高低温的阻燃包覆层为耐+200℃至-40℃的阻燃包覆层。该阻燃包覆层的具体材料为陶瓷纤维棉。在以上中的高低温都可以理解为+200℃至-40℃。
进一步的，对于防护组件1的具体结构，即如何与模拟测试箱12连接，进行详细的说明：
防护组件1包括：保温箱体100、进风管101和出风管102。保温箱体100内设有密封空间；保温箱体100上设有供仪器仪表9和第一温度传感器3的检测线通过的线槽；仪器仪表9通过线槽与被测件连接，连接时保证线槽处密封；进风管101，其与密封空间通过第二止逆阀8连通；出风管102，其与密封空间通过第二止逆阀8连通。进风管101和出风管102的另一端通过上述的第一止逆阀6与模拟测试箱12上的连接口连接。
其中，在实际的使用过程中，由于被测件11的位置在模拟测试箱12中的位置是不同的，因为被测件11是车辆上的部件，不同位置有不同的部件，有时由于检测管线的限制，需要挪动位置，因此对进风管101和出风管102的材料做出了进一步的限制：
进风管101和出风管102均采用耐高低温的柔性阻燃材料制成；由于为柔性材料故而，在移动位置时，其不受限制，另外耐高低温的设置是由于，进入风道的空气在低温时，可能在进风管101和出风管102内凝结成冰，累积在管壁中，在制热时融化后，水滴可能流入到保温箱体100，造成影响。
在一些优选的实施例中，对于第一温度传感器3是检测防护组件1中的温度值，使得仪器仪表9可以满足正常工作的调节，但是在实际的工作中，我们最终需要的是检测数据，而检测数据需要仪器仪表9进行存储后发送。对于存储功能元件的正常工作温度，是与检测元器件的正常工作温度是有所不同的。另外仪器仪表9的自身温度和防护组件1内的温度在降温或者加热的过程也是有所不同的。
因此为进一步的使得获得的检测数据准确，密封空间内设有用于检测仪器仪表9温度的第三温度传感器7，第三温度传感器7与控制装置5连接。
控制装置5用于根据第一温度传感器3、第三温度传感器7和第二温度传感器4的检测值控制加热制冷组件2的运行。
在一些优选的实施例中，对于加热制冷组件2的具体结构进行以下的说明：
第一种，加热制冷组件2包括：送风管道200，其内设有风机，并其与防护组件1的风道连通；进气空调201，其与送风管道200连接，并用于送出热风或冷风。利用进气空调201的制冷或制热功能进行供风。
第二种，加热制冷组件2包括：送风管道200，其与防护组件1的风道连通；风机204，其设置在送风管道200内；加热组件，其设置在送风管道200内，并且位于风机204和防护组件1之间。其中制冷和制热效果通过持续通入外界的常温风进行调节，在加热时，通过加热组件加快进程，加热组件包括相连的PTC加热件205、温控开关202和继电器203；温控开关202和继电器203与控制装置5连接。
第三种，其在第一种的基础之上增加加热组件。
本申请还提出了一种仪器仪表保护装置在极限温度下的使用方法，其包括以下步骤：
将第一部分安装在模拟测试箱12中，第二部分安装在模拟测试箱12外；
将仪器仪表9安装在第一部分的防护组件1中，并将被测件11放置在模拟测试箱12中；
利用控制装置5获取第二温度传感器4和第一温度传感器3的检测值；将两个检测值按照设定规则进行判断，并根据结果控制加热制冷组件2的运行，以使防护组件1的温度始终处于第一设定值和第二设定值之间。
其中，将两个检测值按照设定规则进行判断，并根据结果控制加热制冷组件2的运行，包括以下步骤：
当第一温度传感器3的检测值与第二温度传感器4的检测值之间差值的绝对值小于第一标准值，且第一温度传感器3的检测值位于第一设定值和第二设定值之间时，控制加热制冷组件2不运行；第二设定值大于第一设定值；第一设定值和第二设定值之间为仪器仪表9的正常工作温度区间。
当第一温度传感器3的检测值与第二温度传感器4的检测值之间差值的绝对值小于第一标准值，且第一温度传感器3的检测值小于第一设定值时，控制加热制冷组件2向防护组件1送入常温风或热风，直到第一温度传感器3的检测值回到第一设定值和第二设定值之间；
当第一温度传感器3的检测值与第二温度传感器4的检测值之间差值的绝对值小于第一标准值，且第一温度传感器3的检测值大于第二设定值时，控制加热制冷组件2向防护组件1送入常温风或冷风，直到第一温度传感器3的检测值回到第一设定值和第二设定值之间；
当第一温度传感器3的检测值与第二温度传感器4的检测值之间差值的绝对值大于第一标准值，且第一温度传感器3的检测值小于第一设定值时，控制加热制冷组件2开始制热，并向防护组件1送入热风，直到第一温度传感器3的检测值回到第一设定值和第二设定值之间；
当第一温度传感器3的检测值与第二温度传感器4的检测值之间差值的绝对值大于第一标准值，且第一温度传感器3的检测值大于第二设定值时，控制加热制冷组件2开始制冷，并向防护组件1送入冷风，直到第一温度传感器3的检测值回到第一设定值和第二设定值之间。
以上的控制过程再加入第三温度传感器7的检测值后，需要进行以下的步骤：
在执行将两个检测值按照设定规则进行判断，并根据结果控制加热制冷组件2的运行的步骤之前，需要判断第三温度传感器7的检测值和第一温度传感器3的检测值是否相同：
若第三温度传感器7的检测值小于或等于第一温度传感器3的检测值，则执行上述原来的步骤；
若第三温度传感器7的检测值大于第一温度传感器3的检测值，则将第三温度传感器7的检测值替换成第一温度传感器3的检测值，并按照上述步骤进行操作。
本申请进行高低温模拟试验工况时，相当与在环境箱中对仪器仪表9做一个隔温保护装置，使隔温保护装置中的温度维持在一个仪器仪表正常工作的温湿度区间内，仪器仪表置于该隔温保护装置内，从而保证测试仪器和传感器能够正常工作。本申请的装置结构简单，实用性高，能充分保护好测试仪器及设备，具有良好的经济效益。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种仪器仪表保护装置，其特征在于，其包括：
第一部分，其用于设置在模拟测试箱(12)中；第一部分包括防护组件(1)和第二温度传感器(4)；防护组件(1)内设有风道；风道内设有第一温度传感器(3)，并用于设置仪器仪表(9)；防护组件(1)的两端用于穿设模拟测试箱(12)，以使风道与外界连通；
第二部分，其用于设置在模拟测试箱(12)外，第二部分包括相连接的加热制冷组件(2)和控制装置(5)；加热制冷组件(2)与所述防护组件(1)的一端连通；控制装置(5)用于根据所述第一温度传感器(3)和第二温度传感器(4)的检测值控制所述加热制冷组件(2)的运行。
2.如权利要求1所述的仪器仪表保护装置，其特征在于：
所述风道内，且位于所述防护组件(1)与模拟测试箱(12)连接的两端均设有第一止逆阀(6)。
3.如权利要求2所述的仪器仪表保护装置，其特征在于：
所述防护组件(1)外侧包覆有耐高低温的阻燃包覆层。
4.如权利要求2所述的仪器仪表保护装置，其特征在于，所述防护组件(1)包括：
保温箱体(100)，其内设有密封空间；保温箱体(100)上设有供所述仪器仪表(9)和第一温度传感器(3)的检测线通过的线槽；
进风管(101)，其与所述密封空间通过第二止逆阀(8)连通；
出风管(102)，其与所述密封空间通过第二止逆阀(8)连通。
5.如权利要求4所述的仪器仪表保护装置，其特征在于，所述防护组件(1)包括：
所述进风管(101)和出风管(102)均采用耐高低温的柔性阻燃材料制成。
6.如权利要求4所述的仪器仪表保护装置，其特征在于：
所述密封空间内设有用于检测仪器仪表(9)温度的第三温度传感器(7)，第三温度传感器(7)与所述控制装置(5)连接。
7.如权利要求1所述的仪器仪表保护装置，其特征在于，所述加热制冷组件(2)包括：
送风管道(200)，其内设有风机，并其与所述防护组件(1)的风道连通；
进气空调(201)，其与所述送风管道(200)连接，并用于送出热风或冷风。
8.如权利要求1所述的仪器仪表保护装置，其特征在于，所述加热制冷组件(2)包括：
送风管道(200)，其与所述防护组件(1)的风道连通；
风机(204)，其设置在所述送风管道(200)内；
加热组件，其设置在所述送风管道(200)内，并且位于风机(204)和防护组件(1)之间。
9.如权利要求8所述的仪器仪表保护装置，其特征在于：
所述加热组件包括相连的PTC加热件(205)、温控开关(202)和继电器(203)；温控开关(202)和继电器(203)与所述控制装置(5)连接。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的仪器仪表保护装置在极限温度下的使用方法，其特征在于，其包括以下步骤：
将第一部分安装在模拟测试箱(12)中，第二部分安装在模拟测试箱(12)外；
将仪器仪表(9)安装在第一部分的防护组件(1)中，并将被测件(11)放置在模拟测试箱(12)中；
利用控制装置(5)获取第二温度传感器(4)和第一温度传感器(3)的检测值；将两个检测值按照设定规则进行判断，并根据结果控制加热制冷组件(2)的运行，以使防护组件(1)的温度始终处于第一设定值和第二设定值之间。
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| CN202310366781.5A CN116625423A (zh) | 2023-04-07 | 2023-04-07 | 一种仪器仪表保护装置及其在极限温度下的使用方法 |
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|---|---|---|---|
| CN202310366781.5A CN116625423A (zh) | 2023-04-07 | 2023-04-07 | 一种仪器仪表保护装置及其在极限温度下的使用方法 |
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