CN202630984U - 快速温度变化试验设备 - Google Patents

Abstract

一种快速温度变化试验设备，包括：箱体；位于箱体内的制冷装置、加热装置、试验架、和温度传感器；以及位于箱体外的通过电缆分别与箱体内的制冷装置、加热装置、和温度传感器连接的控制器，控制器用于根据所接收到的温度传感器的输出信号来控制制冷装置和加热装置工作；其中，温度传感器数量为两个以上。本实用新型从根本上解决试验过程中因传感器开路或短路而导致的快速温度变化试验设备试验温度失控，确保试验的连续运行。

Description

快速温度变化试验设备

技术领域

本实用新型涉及试验设备，具体涉及快速温度变化试验设备。

背景技术

为了提高产品的质量，尤其是产品的可靠性，很多产品都要进行温度变化试验，即在特定温度条件下，例如高温、低温、快速温度变化条件下，检测被试验产品性能的可靠性。

目前，常用的方法是将被测产品放置在温度变化试验箱中，并将用于测量温度的传感器粘贴在被测试产品的表面，以检测被测产品表面的温度。控制器接收到温度传感器采集到的温度信号后，将该温度信号值与存储在控制器中的温度预定值进行比较，若低于预定值，则控制加热装置加热，提高测试温度。若高于预定值，则控制制冷装置工作，降低测试温度。从而实现被测试产品经受各种不同的温度的模拟，进而测试产品在不同温度下的性能。

然而，由于在每次试验开始和结束时，必须进行安装及拆除传感器的动作，因此，在长期反复使用后，经常引起传感器感温元件开路或短路，导致试验温度失控。试验温度的失控容易导致试验产品损坏、快速温度变化试验设备元器件烧毁等严重事件。

因此需要提供一种确保在任何情况下，也能够保证传感器正常工作的温度变化试验箱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种快速温度变化试验设备,以解决其在进行产品温度试验时，因温度传感器意外损坏而导致温度失控的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种快速温度变化试验设备，包括：

箱体；

位于所述箱体内的制冷装置、加热装置、试验架、和温度传感器；以及

位于所述箱体外的通过电缆分别与所述箱体内的所述制冷装置、加热装置、和温度传感器连接的控制器，所述控制器用于根据所接收到的温度传感器的输出信号来控制所述制冷装置和所述加热装置工作；

其特征在于：

所述温度传感器数量为2个以上。

根据本实用新型的一实施例，优选地，所述箱体由保温材料制成，所述箱体侧壁上设有透明观察窗。

根据本实用新型的另一实施例，优选地，所述温度传感器是热电偶。

根据本实用新型的另一实施例，优选地，所述温度传感器的数量是3个。

根据本实用新型的另一实施例，优选地，所述3个温度传感器的规格和长度相同，且在使用时，贴在被测产品上或快速温度变化试验设备的出风口处所述3个温度传感器的感温端的安装位置彼此间隔邻近。

根据本实用新型的另一实施例，优选地，所述快速温度变化试验设备还包括与所述控制器连接的超温保护器，用于在所述箱体内温度超过设定值时，切断所述加热装置的电源。

本实用新型的快速温度变化试验设备中，设有一个以上的温度传感器，通过多路检测被测物品表面的温度，实时、准确、多方面地监控被测物品实际的温度变化，并将所检测到的温度信号输出到控制器，对快速温度变化试验设备内的温度进行实时控制。从根本上解决试验过程中因传感器开路或短路而导致的快速温度变化试验设备试验温度失控，确保试验的连续运行。

附图说明

图1是本实用新型的快速温度变化试验设备的示意图；

图2是本实用新型的快速温度变化试验设备的温度测试原理示意图，为清楚起见，移除了部分零部件。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。图中相同或相似的部分采用相同的附图标记表示。

图1是本实用新型的快速温度变化试验设备的示意图。如图1所示，快速温度变化试验设备100包括箱体1，位于箱体1内的制冷装置5、加热装置2、试验架4、温度传感器3，以及位于箱体外的控制器6。控制器6通过电缆7与加热装置2、制冷装置5、以及传感器3连接，并根据传感器3所检测到的温度，控制加热装置2和制冷装置5工作。箱体1由保温材料制成，并在箱体的侧壁上设有透明观察孔(未图示)。

工作时，被试验产品10放置在试验架4上，温度传感器3粘贴到试验产品的表面上或快速温度变化试验设备的出风口处。当温度传感器3所检测到的温度比控制器6中预设定的值低时，则控制器6控制加热装置2工作，使试验产品温度上升到预定温度。当温度传感器3所检测到的温度比控制器6中预设定的值高时，则控制器6控制制冷装置5工作，使试验产品温度下降到预定温度。控制器6实时接收温度传感器3的信号，并根据该信号实时控制加热装置2和制冷装置5工作。

温度传感器3为热电偶型接触式传感器，但在其他实施例中，温度传感器3也可为其他接触型传感器，或其他非接触式传感器。加热装置2可采用市场上可提供的带有控制功能的加热装置，并通过诸如螺栓连接、焊接等方式固定在箱体内，较佳地在箱体下部。制冷装置5可采用市场可提供的带有控制功能的制冷装置，通过螺栓连接、焊接等方式固定在箱体内，较佳地固定在箱体上部。控制器6为市场上可提供的带有信号处理单元的工业用计算机。

箱体1中设置了三个传感器3，试验时，三个传感器均贴在被试验产品10上或快速温度变化试验设备的出风口处，且三个传感器感温端的位置彼此间隔邻近，即彼此非常靠近。如图2所示，三个传感器3的输出端分别汇集在端子a和端子b上，端子a和端子b连接到控制器6，以将a、b端子间的电压信号输入温度控制器6。

以下说明三个温度传感器的温度检测原理。三个温度传感器3均为热电偶，每个热电偶的阻值分别为R1、R2、R3，产生电势的分别为U1、U2、U3。根据结点电压法，在电路中任意选择某一结点为参考结点，其他结点为参考结点之间的电压，称为结点电压。假设a、b端子间的电压为Vab，设b为参考点，即Vb=0。则对应结点a的电压Va如以下公式计算得出：

$\mathrm{Va}=\mathrm{Vab}=\frac{\frac{U1}{R1}+\frac{U2}{R2}+\frac{U}{R3}3}{\frac{1}{R1}+\frac{1}{R2}+\frac{1}{R3}}=\frac{U1+U2+U3}{3}$

其中：

U1为温度传感器31输出电压值；

U2为温度传感器32输出电压值；

U3为温度传感器33输出电压值；

R1为温度传感器31导线对应的阻值；

R2为温度传感器32导线对应的阻值；

R3为温度传感器33导线对应的阻值；

即Vab为三个传感器电输出电压的平均值。

若温度传感器为相同的规格和长度，且三个传感器的感温端布置在同一位置时，则R1=R2=R3，且U1=U2=U3。

而在实际使用时，三个传感器的感温端位置非常靠近，故可近似地认为三个传感器的感温端在同一位置。故实际产生的电势Vab=U1=U2=U3。

因此，即使三个热电偶中任意一个或二个损坏或接触不良，a、b端子间的电压Vab仍然不变，从而最大程度地保证了控温失败。

另外，为了防止三个热电偶都出现问题的极端情况，在另一实施例中，快速温度变化试验设备100还另外增加了一个超温保护器，所述超温保护器一端连接到箱体内，另一端与控制器6连接。在箱体内的温度超过一定温度时，切断加热电源，防止试验箱内温度过高。一般来说，将保护温度值设定比试验温度高10～15℃，一旦温度传感器检测到超温时，则会自动输出信号给控制器，使控制器切断加热电源，防止试验箱内的温度不断升高，导致温度失控。

需要指出的是，上述的快速温度变化试验设备中，也可以设置2个、4个或更多个温度传感器。

本实用新型的快速温度变化试验设备中，设有一个以上的温度传感器，通过多路检测被测物品表面的温度，实时、准确、多方面地监控被测物品实际的温度变化，并将所检测到的温度信号输出到控制器，对快速温度变化试验设备内的温度进行实时控制。从根本上解决试验过程中因传感器开路或短路而导致的快速温度变化试验设备试验温度失控，确保试验的连续运行。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种快速温度变化试验设备，包括：

箱体；

位于所述箱体内的制冷装置、加热装置、试验架、和温度传感器；以及

位于所述箱体外的通过电缆分别与所述箱体内的所述制冷装置、加热装置、和温度传感器连接的控制器，所述控制器用于根据所接收到的温度传感器的输出信号来控制所述制冷装置和所述加热装置工作；

其特征在于：

所述温度传感器数量为2个以上。

2.根据权利要求1所述的快速温度变化试验设备，其特征在于：所述箱体由保温材料制成，所述箱体侧壁上设有透明观察窗。

3.根据权利要求1所述快速温度变化试验设备，其特征在于：所述温度传感器是热电偶。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的快速温度变化试验设备，其特征在于：所述温度传感器的数量是3个。

5.根据权利要求4所述的快速温度变化试验设备，其特征在于：所述3个温度传感器的规格和长度相同，且在使用时，贴在被测产品上或快速温度变化试验设备的出风口处的所述3个温度传感器的感温端的安装位置彼此间隔邻近。

6.根据权利要求1所述的快速温度变化试验设备，其特征在于：所述快速温度变化试验设备还包括与所述控制器连接的超温保护器，用于在所述箱体内温度超过设定值时，切断所述加热装置的电源。

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