CN211453233U - 一种可实现温度快速变化的温度试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可实现温度快速变化的温度试验设备，所述温度试验设备包括高温气源、试验仓、连接高温气源和试验仓的多个进气管、连接在试验仓上的多个排气管、以及设置在试验仓内的温度维持装置，所述温度维持装置包括加热器和制冷器、或者只包括加热器，每根进气管上都设有高速进气开关阀，每根排气管上设有高速排气开关阀，所述高温气源用于提供高温高压气体。本实用新型的温度试验设备，结构简单，使用方便，能够快速的实现试验仓内温度的快速变化，缩短温度变化时间，同时每个阶段的温度可以根据需要灵活调整，并能够维持试验仓内恒稳恒压环境，从而保证了产品试样温度试验的准确性。

Description

一种可实现温度快速变化的温度试验设备

技术领域

本实用新型涉及产品温度冲击试验领域，具体涉及一种可实现温度快速变化的温度试验设备。

背景技术

很多试验场合需要对于试样进行温度冲击试验，对于第一段温度为负温度的常采用高低温试验箱(第一段为制冷，第二段为加热)，对于两段均为正温度的则常采用分段控制(两段均为加热)，理想的温度冲击曲线从第一段温度升到第二段温度应该为阶跃变化的，而实际情况上，从第一段温度升到第二段温度一般需要几十分钟过渡时间，温度变化较为缓慢。目前，要求过渡时间很短甚至阶跃变化的试验则常采用的是快速更换试验仓的方法来实现的，即将试样快速从一个试样环境搬到另一个高温环境中，不过更换过程最快也需5～10秒的时间，同时试验环境如带压试验的话还需经历泄压---升压的过程，这导致过度时间过长，不利于试验的温度冲击试验。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种可实现温度快速变化的温度试验设备，能快速地实现试验温度的急剧变化，并且有效地保持试验温度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种可实现温度快速变化的温度试验设备，包括高温气源、试验仓、连接高温气源和试验仓的多个进气管、连接在试验仓上的多个排气管、以及设置在试验仓内的温度维持装置，所述温度维持装置包括加热器和制冷器、或者只包括加热器，每根进气管上都设有高速进气开关阀，每根排气管上设有高速排气开关阀，所述高温气源用于提供高温高压气体。

进一步地，所述温度维持装置包括加热器和制冷器，所述制冷器为蒸发器、且均匀的布置在试验仓内。

进一步地，所述加热器包括加热带，所述加热带均匀地布置在试验仓内壁上。

进一步地，所述试验仓设有保温层。

进一步地，每根进气管上都设有进气调节阀。

进一步地，每根排气管上都设有进排气调节阀。

进一步地，多根进气管均匀地连接在试验仓的上部。

进一步地，多根排气管均匀地连接在试验仓的下部。

如上所述，本实用新型涉及的温度试验设备，具有以下有益效果：

通过温气源、试验仓、进气管、排气管、以及温度维持装置，使用时，产品试样放在试验仓内，利用温度维持装置使试验仓的温度维持在第1阶段温度T₁，进行产品试样的第1阶段温度试验，检测产品试样的相关性能；当试验仓内需要升到第2阶段温度T₂时，控制高速进气开关阀和高速排气开关阀快速打开，来自高温气源的高温高压气在高压驱动作用下，能够迅速通过进气管进入试验仓并充满，使得试验仓内的温度迅速升高，并利用加热器进行加热，将试验仓内温度维持在T₂，然后进行产品试样第阶段温度冲击试验，检测产品试样的相关性能，通过产品试样在不同温度试验下的性能，可以实现产品试验的温度冲击实验。本实用新型的温度试验设备，结构简单，使用方便，能够快速的实现试验仓内温度的快速变化，缩短温度变化时间，同时每个阶段的温度可以根据需要灵活调整，并能够维持试验仓内恒稳恒压环境，从而保证了产品试样温度试验的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的温度试验设备的结构示意图。

元件标号说明

1 高温气源

2 试验仓

3 进气管

4 高速进气开关阀

5 进气调节阀

6 排气管

7 高速排气开关阀

8 排气调节阀

9 蒸发器

10 加热带

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型提供了一种可实现温度快速变化的温度试验设备，包括高温气源1、试验仓2、连接高温气源1和试验仓2的多个进气管3、连接在试验仓2上的多个排气管6、以及设置在试验仓2内的温度维持装置，温度维持装置包括加热器和制冷器、或者只包括加热器，每根进气管3上都设有高速进气开关阀4，每根排气管6上设有高速排气开关阀7，高温气源1用于提供高温高压气体。

在本实用新型的温度试验设备中，其中，进气管3的数量和管径、以及排气管6的数量和管径要足够，具体地，可根据试验仓2的大小、试验要求的温度变化大小、以及高温气源1中高温高压气体的压力温度等参数来确定，保证在高速进气开关阀4和高速排气开关阀7打开后，高温气源1中的高温高压气体能够迅速进入试验仓2并充满，完成气体置换。其中，高温气源1的高温高压气体的压力应当比试验时试验仓2内压力高，且压力差可根据实际情况选择合适值。

本实用新型的温度试验设备可以进行多阶段不同温度下的温度试验，其工作原理为：试验仓2为进行高温试验的场所，试验仓2具有良好密封性，高温气源1用于提供高温高压气体，且高温高压气体的温度高于最后阶段试验温度。使用时，产品试样放在试验仓2内，此时高速进气开关阀4和高速排气开关阀7处于关闭状态，进行第1阶段温度试验时，利用温度维持装置使试验仓2的温度维持在第1阶段温度T₁，进行产品试样的第1阶段温度试验，检测产品试样的相关性能；其中，当温度维持装置包括加热器和制冷器时，第1阶段温度T₁可以为负温度(此时负温度通过制冷器来制得并维持)，也可以正温度(此时正温度通过加热器来制得并维持)，当温度维持装置只包括制冷器时，第1阶段温度T₁只能为正温度。当第1段阶段温度试验完成后，试验仓2内需要升到第2阶段温度T₂时，控制高速进气开关阀4和高速排气开关阀7快速打开，由于高速进气开关阀4和高速排气开关阀7反应快速，来自高温气源1的高温高压气在高压驱动作用下，能够迅速通过进气管3进入试验仓2并充满，实现试验仓2内气体的快速置换，使得试验仓2内的温度迅速升高，当试验仓2壳的温度达到T₂时控制进气开关阀和高速排气开关阀7关闭，并利用加热器进行加热，将试验仓2内温度维持在T₂；然后进行产品试样第2阶段温度冲击试验，检测产品试样的相关性能。当后续还要继续进行下阶段温度试验时，参考上述升温方式继续打开高速进气开关阀4和高速排气开关阀7即可，此处不再赘述。通过产品试样在不同温度试验下的性能，可以实现产品试验的温度冲击实验。

本实用新型中的温度试验设备，结构简单，使用方便，能够快速的实现试验仓2内温度的快速变化，缩短温度变化时间，同时每个阶段的温度可以根据需要灵活调整，并能够维持试验仓2内恒稳恒压环境，从而保证了产品试样温度试验的准确性，同时能根据试验要求来保持或改变试验压力。

在本实施例中，参见图1，温度维持装置包括加热器和制冷器时，制冷器为蒸发器9、且均匀的布置在试验仓2内，以此能够使得试验仓2内实现负温度且温度场均匀，使温度试验设备能够满足从负温度到正温度的温度冲击试验要求。

作为优选设计，在本实施例中，参见图1，加热器包括加热带10，加热带10均匀地布置在试验仓2内壁上，以此能够对试验仓2内进行均匀加热，有利于维持试验仓2内温度稳定均匀。优选地，试验仓2设有保温层，用于保障试验仓2内的恒温恒压环境。

作为优选设计，在本实施例中，每根进气管3上都设有进气调节阀5，每根排气管6上都设有进排气调节阀8，以此，进气管3和排气管6的管径都可以做得足够大，然后根据不同的需求，来调节进气调节阀5和排气调节阀8的开启度，能够实现调节试验仓2内温度和压力的变化速度，满足不同场合需求，增加了温度试验设备的适用范围。

进一步优选地，参见图1，在本实施例中，多根进气管3均匀地连接在试验仓2的上部，多根排气管6均匀地连接在试验仓2的下部，由于进气管3分布在试验仓2不同位置，采用不同进气角度的可以使高温高压气体更快地大量进入，同时，由于热气体较轻，从试验仓2的上部进入，更有利于将试验仓2内原来较冷的气体从底部排出，以此加快实现试验仓2的气体置换。

在本实施例中，参见图1，高温气源1为高温气罐，根据试验温度要求，预先在高温气罐内充满高温高压气体，其中高温高压气体可以为由锅炉产生的饱和蒸汽，或者为其他不影响试验的气体。

本实用新型还包括提供了一种可实现温度快速变化的温度试验方法，用于对产品试样进行N阶段温度试验，第1阶段温度至第N阶段温度分别记为T₁至T_n、且依次递增，且T₂＞0°，本实用新型的温度试验方法，采用上述的温度试验设备进行，包括以下步骤：

S1、准备阶段：将产品试样放在试验仓2内，保持试验仓2封闭，此时控制高速进气开关阀4和高速排气开关阀7处于关闭状态；在高温气源1中储备有高温高压气体，且高温高压气体的温度T_q高于T_n；其中，高温高压气体的温度T_q与T_n温度差根据实际情况选择合适的差值，并且其压力也高于产品试样的试验压力。

S2、第1阶段温度试验：利用温度维持装置使试验仓2的温度维持在T₁，进行产品试样的第1阶段温度试验，检测产品试样相关性能；其中，当T₁＜0°时，通过温度维持装置中的制冷器实现，当T₁＞0°时，通过温度维持装置中的加热器实现。

S3、第X阶段温度试验，其中2≤X≤N：待前面的第X-1阶段温度试验完成后需要升到第X阶段温度T_x时，控制高速进气开关阀4和高速排气开关阀7同步打开，来自高温气源1的高温高压气体迅速通过进气管3进入试验仓2并充满，试验仓2内的温度迅速升高，直至试验仓2壳的温度达到T_x时关闭进气开关阀和高速排气开关阀7，并利用加热器进行加热，将试验仓2内温度维持在第X阶段温度T_x；进行产品试样第X次温度冲击试验，检测产品试样相关性能。

特别地，采用本实施例中的温度试验设备进行时，当需要升高试验仓2内的温度时，先各进气调节阀5和排气调节阀8按参数调节到位后，然后控制高速进气开关阀4和高速排气开关阀7同步打开前，并且，不同的升温过程，例如T₁升到T₂过程与T₂升到T₃过程，进气调节阀5和排气调节阀8的开启度可能不同。并且，随着试验仓2内部温度的上升和容器壁温度的上升，可以逐渐关闭进气调节阀5和排调节阀，以此减少进气和出气量来控制仓内温度和压力，待试验仓2壳温度到达第二阶段温度时完全关闭进气调节阀5和排气调节阀8、以及关闭各高速进气开关阀4和高速排气开关阀7，以此能够更灵活方便地控制试验仓2内温度和压力变化，避免最后温度过高。采用本实施例中的温度试验设备时，保持试验仓2内恒温恒压的方式，除了用加热器进行加热的方式外，还可以采用通过调节进气调节阀5具有合适的开启度，向试验仓2内进行少量补气来实现。

然后，通过对比产品试样在不同温度试验下的相关性能，分析温度冲击对产品试样性能的影响，实现产品试样的温度冲击实验。

本实用新型的温度试验设备，可以用于多种产品试样，尤其可以应用于电缆样品的温度试验。用于电缆样品进行温度冲击试验时，电缆样品通常进行两个阶段温度试验，其中，第1阶段温度T₁为电缆正常工作温度，一般为50°左右，第二阶段温度T₂一般为260°，优选地，高温气源1中的高温高压气体的温度T_q比T₂高，压力大于1MPa。采用本实用新型的温度试验方法，实施工作时，可以使电缆样品环境温度在1秒内能从50°上升到260°，近乎实现温度的阶跃变化。

由上可知，实施例中的温度试验设备，结构简单，使用方便，能够适用于多种工作需求，适用范围广，试验仓2内温度的快速伸展跃迁式升高，并且能够更有效地保证试验仓2内恒温恒压环境，提高电缆等产品的温度冲击试验准确性；同时还能根据试验要求来保持或改变试验压力。

综上所述，实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种可实现温度快速变化的温度试验设备，其特征在于：包括高温气源(1)、试验仓(2)、连接高温气源(1)和试验仓(2)的多个进气管(3)、连接在试验仓(2)上的多个排气管(6)、以及设置在试验仓(2)内的温度维持装置，所述温度维持装置包括加热器和制冷器、或者只包括加热器，每根进气管(3)上都设有高速进气开关阀(4)，每根排气管(6)上设有高速排气开关阀(7)，所述高温气源(1)用于提供高温高压气体。

2.根据权利要求1所述的温度试验设备，其特征在于：所述温度维持装置包括加热器和制冷器，所述制冷器为蒸发器(9)、且均匀的布置在试验仓(2)内。

3.根据权利要求1所述的温度试验设备，其特征在于：所述加热器包括加热带(10)，所述加热带(10)均匀地布置在试验仓(2)内壁上。

4.根据权利要求1所述的温度试验设备，其特征在于：所述试验仓(2)设有保温层。

5.根据权利要求1所述的温度试验设备，其特征在于：每根进气管(3)上都设有进气调节阀(5)。

6.根据权利要求1所述的温度试验设备，其特征在于：每根排气管(6)上都设有进排气调节阀(8)。

7.根据权利要求1所述的温度试验设备，其特征在于：多根进气管(3)均匀地连接在试验仓(2)的上部。

8.根据权利要求1所述的温度试验设备，其特征在于：多根排气管(6)均匀地连接在试验仓(2)的下部。

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