CN207649554U - 一种环境试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境试验机，包括工作室，设置于工作室内的位移传感器支架及至少一个位移传感器，位移传感器设置在位移传感器支架上，且位移传感器可沿位移传感器支架滑动，位移传感器用于测量工作室内的样品尺寸；还包括用于驱动位移传感器沿位移传感器支架滑动的驱动部件，及与驱动部件和位移传感器电连接的控制器，工作室内还设置有与控制器电连接的加湿组件、湿度传感器、加热组件和温度传感器。工作室内可设置不同的温度和湿度以模拟不同的环境，样品和位移传感器均设置于工作室内，位移传感器可有效监控样品在不同环境中的尺寸，为产品设计及材料的选择验证提供科学数据。多个位移传感器全面测量样品不同位置上的尺寸。

Description

一种环境试验机

技术领域

本实用新型涉及形变量的测量技术领域，尤其涉及一种环境试验机。

背景技术

随着电子科技的快速发展，对产品的精度要求越来越高，温度和湿度不同，大多数材料会发生形变，因此需要精准的测量材料在不同温度和湿度下的形变量，以满足现阶段对电子产品精度的要求。

图1是现有技术的激光位移传感器的平面图，如图1所示，现有技术中，一般将样品先进行加热或冷却，然后放置到外界环境中，利用激光传感器1＇测量样品5＇的尺寸。激光传感器1＇设置于固定抽杆2＇的一端，固定抽杆2＇可以通过抽拉调节长度从而来调节激光传感器1＇的水平位置，固定抽杆2＇的另一端设置有传感器固定架3＇，传感器固定架3＇可以沿竖直支架4＇上下移动，从而实现激光传感器1＇的上下移动。通过上下和水平移动激光传感器1＇可以测量不同尺寸的产品。

然而，上述方式存在以下缺陷，样品经加热或冷却后再放置于外界环境中进行测量时，样品的温度和湿度已经发生变化，所测得的形变量并非预设环境下的形变量，因此即无法获得不同温度和湿度下产品准确的形变量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环境试验机，以解决测量样品形变量时，样品的温度和湿度不稳定的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种环境试验机，包括工作室，设置于所述工作室内的位移传感器支架及至少一个位移传感器，所述位移传感器设置在所述位移传感器支架上，且可沿所述位移传感器支架滑动，所述位移传感器用于测量所述工作室内的样品尺寸；

还包括用于驱动所述位移传感器沿所述位移传感器支架滑动的驱动部件，及与所述驱动部件和所述位移传感器电连接的控制器，所述工作室内还设置有与所述控制器电连接的加湿组件、湿度传感器、加热组件和温度传感器。

加湿组件和加热组件使工作室内的温度和湿度达到所需要模拟环境下的温度和湿度，为样品创造模拟环境，以便于测量当前模拟环境下样品的尺寸。样品和位移传感器均设置于工作室内，位移传感器可实时监控样品在不同环境中的尺寸，为产品设计及材料的选择验证提供科学数据。由于部分样品不同位置的组成材料不同，相同温度下膨胀系数不同，多个位移传感器可以全面的测量样品不同位置上的尺寸，最终得到样品不同位置的形变量。

作为优选，所述位移传感器包括用于测量所述样品不同位置尺寸的第一位移传感器，第二位移传感器和第三位移传感器；所述第一位移传感器、所述第二位移传感器和所述第三位移传感器与所述控制器电连接，所述第一位移传感器、所述第二位移传感器和所述第三位移传感器均与所述驱动部件连接。

作为优选，所述位移传感器支架包括：

第一导轨和第二导轨，竖直固定于所述工作室内，且所述第一导轨和所述第二导轨设有预设间距；以及

第三导轨，水平设置于所述工作室内，且其两端分别与所述第一导轨和所述第二导轨连接固定；

所述第一位移传感器，所述第二位移传感器和所述第三位移传感器分别滑动设置在所述第一导轨、所述第二导轨和所述第三导轨上。

作为优选，所述驱动部件包括：

电机，固定于所述工作室外；

丝杆，一端连接于所述电机的输出轴，另一端伸入所述工作室内，所述丝杆的轴线方向与相应所述位移传感器滑动方向一致；

固定块，一端穿设于所述位移传感器支架设置且能够相对于所述位移传感器支架滑动，所述固定块与所述丝杆螺纹连接并能够相对于所述丝杆运动，所述位移传感器与所述固定块连接固定。

该驱动部件结构简单，且能够实现单个位移传感器的运动。

作为优选，还包括固定于所述工作室内的置物架，所述置物架用于放置所述样品。

样品放置在置物架上，其测量条件不受工作室的侧壁和底壁的影响。

作为优选，所述位移传感器为激光位移传感器。

激光位移传感器发出信号，其信号被样品遮挡后，反射到激光位移传感器从而起到测量尺寸的目的。

作为优选，还包括工作支架，所述工作室固定于所述工作支架上。

作为优选，所述工作支架上设置有输入装置，所述输入装置与所述控制器电连接，且能够控制所述固定块沿所述位移传感器支架运动的距离。

有益效果：

本实用新型中工作室内可设置不同的温度和湿度，以模拟不同的环境，加湿组件和加热组件分别可以调节工作室的温度和湿度，并通过控制器使工作室内的温度和湿度达到所需要模拟环境下的温度和湿度，为样品创造模拟环境，以便于测量当前模拟环境下样品的尺寸。样品和位移传感器均设置于工作室内，位移传感器可实时监控样品在不同环境中的尺寸，为产品设计及材料的选择验证提供科学数据。由于部分样品不同位置的组成材料不同，相同温度下膨胀系数不同，多个位移传感器可以全面的测量样品不同位置上的尺寸，最终得到样品不同位置的形变量。

附图说明

图1是现有技术的激光位移传感器的平面图；

图2是本实用新型的环境试验机的局部剖视图；

图3是本实用新型的环境试验机的剖视图。

图中：

1＇、激光传感器；2＇、固定抽杆；3＇、传感器固定架；4＇、竖直支架；

11、第一位移传感器；12、第二位移传感器；13、第三位移传感器；2、样品；3、固定块；41、第一导轨；42、第二导轨；43、第三导轨；5、工作室；6、置物架；7、工作支架。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种环境试验机的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上下”、“置物架的长度方向”和“置物架的宽度方向”分别是指图2中所示的“H”“L”和“W”所指方向，“内”“外”指相对于各个零件本身轮廓的内外。这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成本实用新型保护范围的限制。

图2是本实用新型的环境试验机的局部剖视图，如图2所示，本实施例提供的环境试验机，该环境试验机可以模拟样品2的使用环境，即温度和湿度环境，测量当前环境下的样品2尺寸，并计算样品2在当前环境下的形变量，以及对样品2的形变量进行分析，为产品的设计提供依据。该样品2可以是金属类产品，也可以是绝缘材料，例如显示组件中使用的聚脂类高分子物和背光膜片等。

本实用实施例中的环境试验机包括工作支架7、工作室5、加湿组件、加热组件、湿度传感器、温度传感器、控制器和驱动部件。工作室5固定在工作支架7上，工作室5内设有加湿组件、加热组件、湿度传感器和温度传感器，加湿组件、湿度传感器、加热组件和温度传感器均与控制器电连接，通过控制器控制加湿组件、加热组件工作，并通过湿度传感器和温度传感器实时监测工作室5内的湿度和温度变化，并控制加湿组件和加热组件使工作室5内的温度和湿度达到所需要模拟环境下的温度和湿度，为样品2创造模拟环境，以便于测量当前模拟环境下样品2的尺寸。

本实施例提供的测量样品形变量的环境试验机还包括位移传感器支架，位移传感器支架固定于工作室5内，位移传感器支架上设置有位移传感器，且位移传感器可沿所述传感器支架滑动。

位移传感器包括能够测量待测所述样品2不同位置尺寸的第一位移传感器11，第二位移传感器12和第三位移传感器13；某些样品不同的面是由不同的材料制成或者某些样品不同的面颜色不同，因而会导致形变量不同，因此设置三个位移传感器可以对样品的多个面进行测量，获得的数据全面。

其中，第一位移传感器11、第二位移传感器12和第三位移传感器13均电连接于所述控制器，并能够将测得的所述样品2的尺寸数据传送给控制器。

控制器与驱动部件电连接，通过控制器控制驱动部件工作，从而驱动位移传感器沿位移传感器支架滑动。本实施例中的，每个位移传感器对应一个驱动部件，本实施例设置有三个驱动部件。具体的，每个驱动部件包括丝杆、电机和固定块3。本实施例中的电机为伺服电机，伺服电机固定在工作支架7上且位于工作室5外，伺服电机的输出轴固定于丝杆的一端，且伺服电机的输出轴与丝杆的轴线重合；丝杆的另一端伸入工作室5内。丝杆的轴线方向与相应的位移传感器滑动方向一致。

固定块3穿设于位移传感器支架上且能够相对于位移传感器支架滑动，固定块3与丝杆螺纹连接并能够相对于丝杆运动，位移传感器固定在固定块3上。当伺服电机的输出轴转动时，带动丝杆转动，固定块3通过与丝杆螺纹连接和与位移传感器支架的滑动连接实现固定块3沿位移传感器支架的直线运动。

本实施例通过位移传感器沿位移传感器支架的滑动，测量样品尺寸。驱动部件结构简单，且每个位移传感器的运动互不干扰，使得每个位移传感器能够独立运动并测量出样品2的相应的面的尺寸。

图3是本实用新型的环境试验机的剖视图，如图2和图3所示，工作室5内固定有置物架6，将样品2放置于置物架6上，而不与工作室5的侧壁和底壁相接触，所处环境比较稳定，得到的测量结果可靠。

位移传感器支架包括竖直固定于工作室5底壁的第一导轨41和第二导轨42，以及水平设置且两端分别固定于第一导轨41和第二导轨42上的第三导轨43；第一导轨41和第二导轨42设有预设间距，并位于置物架6长度方向或宽度方向的两侧，间距根据所述置物架6的长度或宽度决定。本实施例中，第一导轨41和第二导轨42位于置物架6宽度方向的两侧，第三导轨43位于置物架6的上方。其中，第一导轨41、第二导轨42和第三导轨43上分别滑动穿设有固定块3，每个固定块3上均设置有位移传感器。

本实施例中，第三导轨42上穿设的固定块3上固定有第三位移传感器13，能够测量样品2的上表面的尺寸。第一导轨41上穿设的固定块3上固定有第一位移传感器11，第二导轨42上穿设的固定块3上固定有第二位移传感器12，第一位移传感器11和第二位移传感器12相对设置且能够测量所述样品2相对的两个侧面的尺寸。

工作室5内可以根据需要的模拟环境而设置相应的温度和湿度，其中加湿组件和加热组件分别可以调节工作室5的温度和湿度，并通过控制器控制加热组件和所述加湿组件工作，使工作室5内的温度和湿度与所需的模拟环境的温度和湿度一致。样品2和位移传感器均设置于工作室5内，位移传感器可有效检测所述样品2在不同环境中的尺寸，为产品设计及材料的选择验证提供科学数据。由于部分样品2不同位置可能由不同材料组成，因此相同温度下样品2的不同位置的膨胀系数不同，或者样品2不同位置的颜色不同，导致在吸热量不同，因此导致形变量不同，因此有必要设置多个位移传感器，从而可以全面的测量所述样品2不同位置的尺寸。

当需要测定样品2特定位置的尺寸时，也可以单独向设置在工作支架7上的输入装置中输入所要测量的位置，输入装置与控制器电连接，输入装置可以是触摸屏或者是显示屏和键盘。控制器根据位移传感器当前所处位置与目的位置的距离，经过计算得出伺服电机需要转动的角度，并控制伺服电机的输出轴转动，输出轴带动所述丝杆转动，丝杆驱动固定块3沿位移传感器支架运动预定的距离，最终将位移传感器送至指定位置，从而实现样品2特定位置的尺寸的测定，输入装置的设置可以为使用者提供了很大的便利。

本实施例中的位移传感器采用激光位移传感器，激光位移传感器发出信号，其信号被样品2遮挡后，反射到激光位移传感器从而起到测量尺寸的目的。激光位移传感器利用激光技术进行测量，能够精确测量非接触测量被测物体的尺寸。

本实施例中的样品2的形变量的测量是这样实现的：

将样品2放置到置物架6上后，使工作室5处于封闭状态，设定所需要的温度和湿度，控制器控制所述加热组件和加湿组件工作，并通过温度传感器和湿度传感器检测工作室5内的温度和湿度，并将检测信号发送给控制器，使工作室5内的环境为所要的模拟环境，并保持一定的时间，以便测量样品2在当前模拟环境中尺寸；开启位移传感器，使第一位移传感器11、第二位移传感器12和第三位移传感器13分别沿第一导轨41、第二导轨42和第三导轨43运动，移传感器对样品2扫描，分析得出样品2在当前模拟环境中的尺寸，然后控制器将当前模拟环境下的样品2的尺寸与标准环境下的尺寸进行对比，得到样品2的形变量。改变工作室5内的环境得出样品2在不同环境中的形变量。

或者将样品2放置到工作室5内的相应的模拟环境中后，位移传感器便开始对样品2进行不间断扫描，并将特定环境中的样品尺寸与标准环境下的尺寸进行对比得出样品2在该模拟环境中的形变量的变化过程以及极限形变量。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种环境试验机，其特征在于，包括工作室（5），设置于所述工作室（5）内的位移传感器支架及至少一个位移传感器，所述位移传感器设置在所述位移传感器支架上，且所述位移传感器可沿所述位移传感器支架滑动，所述位移传感器用于测量所述工作室（5）内的样品（2）尺寸；

还包括用于驱动所述位移传感器沿所述位移传感器支架滑动的驱动部件，及与所述驱动部件和所述位移传感器电连接的控制器，所述工作室（5）内还设置有与所述控制器电连接的加湿组件、湿度传感器、加热组件和温度传感器。

2.根据权利要求1所述的环境试验机，其特征在于，所述位移传感器包括用于测量所述样品（2）不同位置尺寸的第一位移传感器（11），第二位移传感器（12）和第三位移传感器（13）；所述第一位移传感器（11）、所述第二位移传感器（12）和所述第三位移传感器（13）与所述控制器电连接，所述第一位移传感器（11）、所述第二位移传感器（12）和所述第三位移传感器（13）均与所述驱动部件连接。

3.根据权利要求2所述的环境试验机，其特征在于，所述位移传感器支架包括：

第一导轨（41）和第二导轨（42），竖直固定于所述工作室（5）内，且所述第一导轨（41）和所述第二导轨（42）设有预设间距；以及

第三导轨（43），水平设置于所述工作室（5）内，且其两端分别与所述第一导轨（41）和所述第二导轨（42）连接固定；

所述第一位移传感器（11），所述第二位移传感器（12）和所述第三位移传感器（13）分别滑动设置在所述第一导轨（41）、所述第二导轨（42）和所述第三导轨（43）上。

4.根据权利要求2所述的环境试验机，其特征在于，所述驱动部件包括：

电机，固定于所述工作室（5）外；

丝杆，一端连接于所述电机的输出轴，另一端伸入所述工作室（5）内，所述丝杆的轴线方向与相应所述位移传感器滑动方向一致；

固定块（3），一端穿设于所述位移传感器支架设置且能够相对于所述位移传感器支架滑动，所述固定块（3）与所述丝杆螺纹连接并能够相对于所述丝杆运动，所述位移传感器与所述固定块（3）连接固定。

5.根据权利要求1所述的环境试验机，其特征在于，还包括固定于所述工作室（5）内的置物架（6），所述置物架（6）用于放置所述样品（2）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的环境试验机，其特征在于，所述位移传感器为激光位移传感器。

7.根据权利要求4所述的环境试验机，其特征在于，所述环境试验机还包括工作支架（7），所述工作室（5）固定于所述工作支架（7）上。

8.根据权利要求7所述环境试验机，其特征在于，所述工作支架（7）上设置有输入装置，所述输入装置与所述控制器电连接，且能够控制所述固定块（3）沿所述位移传感器支架运动的距离。