CN216433956U - 一种半导体制冷恒温测试机 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于新能源测试领域，提供了一种半导体制冷恒温测试机，包括：恒温液体箱；测试端；介质循环管路，用于控制所述液体介质在所述恒温液体箱和所述测试端之间循环；温度传感器，用于测量液体介质的温度；恒温液体箱包括：恒温箱，所述恒温箱内设置有恒温液体介质；设于所述恒温液体箱内的制冷槽和制热槽，所述制冷槽和所述制热槽内均设置有液体介质；设于所述制冷槽和所述制热槽之间的半导体制冷单元；在本实用新型实施例公开的半导体制冷恒温测试机中，通过设置恒温液体箱和介质循环管路，恒温液体箱内的半导体制冷单元的产生的热量被存储在制冷槽和制热槽内，使其不会产生浪费，能够达到节能的效果。

Description

一种半导体制冷恒温测试机

技术领域

本实用新型属于新能源测试领域，尤其涉及一种半导体制冷恒温测试机。

背景技术

高低温测试机用于对电子电工、汽车摩托、航空航天、橡胶、塑胶、金属、船舶兵器、高等院校、科研单位等相关产品的零部件及材料在高温恒温变化的情况下，检验其各项性能指标。

传统的高低温测试机用的是碳纤维发热管加热和压缩机制冷，为满足高精度，压缩机必须时刻打开，利用发热管来恒温。此种方法能源消耗太大，为满足节能要求，本申请提出了一种半导体制冷恒温测试机。

实用新型内容

本实用新型提供一种半导体制冷恒温测试机，旨在解决目前高低温测试机能耗高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种半导体制冷恒温测试机，包括：

恒温液体箱，所述恒温液体箱内存储有恒温液体介质；

测试端，用于高低温测试；

连接所述恒温液体箱和所述测试端的介质循环管路，用于控制所述液体介质在所述恒温液体箱和所述测试端之间循环；

设于所述介质循环管路上的温度传感器，用于测量输入所述测试端内的液体介质的温度；

其中，所述恒温液体箱包括：

恒温箱，所述恒温箱内设置有恒温液体介质；

设于所述恒温液体箱内的制冷槽和制热槽，所述制冷槽和所述制热槽内均设置有与所述恒温箱恒温液体介质相同的液体介质；

设于所述制冷槽和所述制热槽之间的半导体制冷单元，用于分别对所述制冷槽和所述制热槽内的液体介质进行加热和降温；

所述介质循环管路在所述恒温箱、所述制冷槽和所述制热槽上均设置有输入管路，且所述制冷槽和所述制热槽上的输入管路分别设置有控制流量的第三控制阀和第四控制阀，所述介质循环管路在所述恒温箱上还设置有输出管路。

优选地，所述制冷槽和所述制热槽均隔热。

优选地，所述介质循环管路包括：

连接于所述恒温液体箱和测试端之间的进液管路和出液管路，所述进液管路设于所述恒温箱和所述测试端之间，所述出液管路设于所述测试端和所述恒温箱、所述制冷槽和所述制热槽之间；

设于所述进液管路上的循环泵，用于控制液体介质在所述恒温液体箱和所述测试端之间循环。

优选地，所述介质循环管路还包括：

设于所述进液管路上的压力传感器，用于测量测量所述介质循环管路内的压力。

优选地，所述介质循环管路还包括：

设于所述进液管路上的流量计，用于测量测量所述介质循环管路内的流量。

优选地，所述介质循环管路还包括：

分别设于所述进液管路和所述出液管路上的第一控制阀和第二控制阀，用于关闭和打开所述介质循环管路。

优选地，所述半导体制冷单元包括：

制冷架；

均布于所述制冷架上的半导体制冷片，所述半导体制冷片的热端和冷端分别连接于所述制冷槽和所述制热槽上。

优选地，所述半导体制冷单元的加热端还固定连接有第一导热鳍片，所述第一导热鳍片深入所述制冷槽内以传递所述半导体制冷单元产生的热量；所述半导体制冷单元的制冷端还固定连接有第二导热鳍片，所述第二导热鳍片深入所述制热槽内以吸收所述制热槽内的热量。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

在本实用新型实施例公开的半导体制冷恒温测试机中，通过设置恒温液体箱和介质循环管路，使得所述恒温液体箱和所述测试端内的液体介质能够循环，并通过所述半导体制冷单元中的热端和冷端调节所述恒温液体箱内的温度以使得所述恒温液体箱内的温度保持恒温，在调节过程中，所述半导体制冷单元的产生的热量被存储在所述制冷槽和所述制热槽内，使其不会产生浪费，本申请相对于传统的恒温保持方式能够达到节能的效果。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种半导体制冷恒温测试机的工作原理示意图；

图2是本实用新型提供的一种半导体制冷恒温测试机中恒温水箱的结构示意图；

图3是本实用新型提供的一种半导体制冷恒温测试机中半导体制单元的结构示意图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型实施例提供了一种半导体制冷恒温测试机，如图1所示，所处测试机包括：

恒温液体箱1，所述恒温液体箱1内存储有恒温液体介质；

测试端2，用于高低温测试；

连接所述恒温液体箱1和所述测试端2的介质循环管路3，用于控制所述液体介质在所述恒温液体箱1和所述测试端2之间循环；

设于所述介质循环管路3上的温度传感器7，用于测量输入所述测试端2内的液体介质的温度；

其中，所述恒温液体箱1包括：

恒温箱11，所述恒温箱11内设置有恒温液体介质；

设于所述恒温液体箱1内的制冷槽12和制热槽13，所述制冷槽12和所述制热槽13内均设置有与所述恒温箱11恒温液体介质相同的液体介质；

设于所述制冷槽12和所述制热槽13之间的半导体制冷单元4，用于分别对所述制冷槽12和所述制热槽13内的液体介质进行加热和降温；

所述介质循环管路3在所述恒温箱11、所述制冷槽12和所述制热槽13上均设置有输入管路，且所述制冷槽12和所述制热槽13上的输入管路分别设置有控制流量的第三控制阀36和第四控制阀37，所述介质循环管路3在所述恒温箱11上还设置有输出管路；

在本实施例中，在进行恒温试验时，所述半导体制冷单元4通电启动，所述半导体制冷单元4对所述制冷槽12内的液体介质降温和对所述制热槽13内的液体介质加热，所述介质循环管路3抽取所述恒温箱11内的液体介质并输送至所述测试端2内，输送至所述测试端2内的液体介质使得所述测试端2保持恒温，从所述测试端2内输出的液体介质分别输入至所述恒温箱11、所述制冷槽12和所述制热槽13内；

在所述介质循环管路3循环时，通过所述第三控制阀36和所述第四控制阀37控制输入至所述制冷槽12和所述制热槽13内的液体介质的流量，在所述制冷槽12和所述制热槽13内进入液体介质时，所述制冷槽12和所述制热槽13上溢出等量的液体介质，使得所述恒温箱11内的液体介质量保持不变，在控制所述恒温箱11内的温度时，通过调节所述制冷槽12和所述制热槽13上溢出的液体介质的量控制所述恒温箱11内的液体介质的温度，即通过所述第三控制阀36和所述第四控制阀37控制进入所述制冷槽12和所述制热槽13内的液体介质的量；

例如，当需要所述恒温箱11内保持恒温时，通过所述温度传感器7测量所述介质循环管路3内的液体介质的温度，若所述介质循环管路3内的液体介质的温度降低时，通过所述第四控制阀37增加进入所述制冷槽12内的液体介质的流量，由于所述半导体制冷单元4对所述制冷槽12内的液体介质加热，使得所述制冷槽12内的液体介质的温度高于所述恒温箱11内液体介质的温度，所述制冷槽12内的液体介质的温度进入所述恒温箱11内时会对所述恒温箱11内的液体介质加热；相反的，若所述介质循环管路3内的液体介质的温度身高时，通过所述第三控制阀36控制进入所述制热槽13内液体介质的量，使得所述制热槽13内液体介质溢出量增加，从而降低所述恒温箱11内液体介质的温度；

在本实用新型实施例公开的半导体制冷恒温测试机中，通过设置恒温液体箱1和介质循环管路3，使得所述恒温液体箱1和所述测试端2内的液体介质能够循环，并通过所述半导体制冷单元4中的热端和冷端调节所述恒温液体箱1内的温度以使得所述恒温液体箱1内的温度保持恒温，在调节过程中，所述半导体制冷单元4的产生的热量被存储在所述制冷槽12和所述制热槽13内，使其不会产生浪费，而压缩机在工作过程中是通过冷凝和蒸发的方式完成热交换，在压缩机工作过程中，会产生热量的浪费，因此，本申请相对于传统的恒温保持方式能够达到节能的效果；

在一些示例中，所述测试机还包括：

外壳，所述外壳内设置有与所述恒温液体箱1和所述介质循环管路3所处空间隔温的测试腔，所述测试腔由保温材料制成；

控制器，所述控制器与所述温度传感器7和所述介质循环管路3通过导线电性连接，用于控制所述介质循环管路3的流速；

在一些示例中，所述第三控制阀36和所述第四控制阀37均为电子流量阀，所述第三控制阀36和所述第四控制阀37与所述控制器通过导线电性连接；

在一些示例中，所述控制器为PLC控制器；

在一些示例中，所述恒温箱11由保温材料制成；

在一些示例中，所述测试腔内设置有环绕所述测试腔的导热管，所述导热管连接于所述测试端2内。

本实用新型进一步较佳实施例中，如图1和图2所示，所述制冷槽12和所述制热槽13均隔热；

在一些示例中，所述制冷槽12和所述制热槽13均由隔热陶瓷制成；

所述制冷槽12和所述制热槽13为一体结构，所述制冷槽12和所述制热槽13之间设置有半导体安装部18，所述半导体制冷单元4设于所述半导体安装部18内，且所述半导体制冷单元4与所述半导体安装部18之间密封以隔离所述制冷槽12和所述制热槽13；

在本实施例中，所述半导体制冷单元4为片状，所述半导体安装部18为U型槽，所述半导体制冷单元4卡设于所述半导体安装部18内，且所述半导体制冷单元4与所述半导体安装部18之前设置有密封垫片，用于密封所述半导体制冷单元4和所述半导体安装部18，防止所述制冷槽12和所述制热槽13内的液体介质混合；

在一些示例中，所述恒温箱11上还设置有上盖，用于放置灰尘进入所述恒温箱11内，所述上盖设置有第一进液接口14、第二进液接口15和第三进液接口16，所述第一进液接口14通过与所述恒温箱11内部连通，所述第二进液接口15与所述制冷槽12内部连通，所述第三进液接口16与所述制热槽13内部连通，从而使得所述介质循环管路3上的管路连接到所述第一进液接口14、所述第二进液接口15和所述第三进液接口16上；

在一些示例中，所述恒温箱11上还设置有出液接口17，用于连接所述介质循环管路3。

本实用新型进一步较佳实施例中，如图1所示，所述介质循环管路3包括：

连接于所述恒温液体箱1和测试端2之间的进液管路和出液管路，所述进液管路设于所述恒温箱11和所述测试端2之间，所述出液管路设于所述测试端2和所述恒温箱11、所述制冷槽12和所述制热槽13之间；

设于所述进液管路上的循环泵31，用于控制液体介质在所述恒温液体箱1和所述测试端2之间循环，所述循环泵31设于所述进液管路上；

在本实施例中，所述测试机工作时，启动所述循环泵31和所述半导体制冷单元4，所述循环泵31抽取所述恒温箱11内的液体介质并将其输送至所述测试端2内，所述测试端2内的液体介质由出液管路输送至所述恒温箱11、所述制冷槽12和所述制热槽13内；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述介质循环管路3还包括：

设于所述进液管路上的压力传感器32，用于测量测量所述介质循环管路3内的压力；

在一些示例中，所述进液管路上设置有第一三通管，所述压力传感器32固定连接于第一三通管上；

作为本实施例中再一种优选的实施方式，所述介质循环管路3还包括：

设于所述进液管路上的流量计33，用于测量测量所述介质循环管路3内的流量；

作为本实施例中又一种优选的实施方式，所述介质循环管路3还包括：

分别设于所述进液管路和所述出液管路上的第一控制阀34和第二控制阀35，用于关闭和打开所述介质循环管路3；

在一些示例中，当所述介质循环管路3产生故障或对所述测试端2进行检修时，可以关闭所述第一控制阀34和所述第二控制阀35，以减少所述介质循环管路3内的液体介质的浪费。

本实用新型进一步较佳实施例中，如图1所示，所述半导体制冷单元4包括：

制冷架41；

均布于所述制冷架41上的半导体制冷片42，所述半导体制冷片42的热端和冷端分别连接于所述制冷槽12和所述制热槽13上；

在本实施例中，由于所述半导体制冷片42的具有尺寸限制，所述制冷架41为片状，所述制冷架41上设置有镶嵌所述半导体制冷片42的镶嵌孔，所述半导体制冷片42通过螺钉或胶粘的方式镶嵌在所述制冷架41上，所述半导体制冷片42的热端和冷端分别设于所述制冷架41的两侧，在安装时，将所述制冷架41固定到所述制冷槽12和所述制热槽13上，使得所述半导体制冷片42的热端和所述冷端分别连接到所述制冷槽12和所述制热槽13内即可；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述半导体制冷单元4还包括：

设于所述制冷架41上的导热防水罩43，所述导热防水罩43设置有两组，且所述导热防水罩43罩在所述半导体制冷片42上，所述导热防水罩43与所述制冷架41通过胶粘或密封圈配合螺钉的方式密封连接；

本实施例中，所述导热防水罩43起到防止液体介质接触所述半导体制冷片42的目的；

在一些示例中，所述半导体制冷片42的冷端和热端与所述导热防水罩43之间还设置有导热片44，用于减小所述半导体制冷片42与所述导热防水罩43之间的空隙以提高导热效率；

在一些示例中，所述导热防水罩43为导热硅脂片；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述半导体制冷单元4的加热端还固定连接有第一导热鳍片5，所述第一导热鳍片5深入所述制冷槽12内以传递所述半导体制冷单元4产生的热量；所述半导体制冷单元4的制冷端还固定连接有第二导热鳍片6，所述第二导热鳍片6深入所述制热槽13内以吸收所述制热槽13内的热量；

在本实施例方式中，所述第一导热鳍片5和所述第二导热鳍片6分别焊接于位于所述制冷架41两侧的导热防水罩43上。

综上所述，本实用新型提供了一种半导体制冷恒温测试机，所处测试机包括：

恒温液体箱1，所述恒温液体箱1内存储有恒温液体介质；

测试端2，用于高低温测试；

连接所述恒温液体箱1和所述测试端2的介质循环管路3，用于控制所述液体介质在所述恒温液体箱1和所述测试端2之间循环；

设于所述介质循环管路3上的温度传感器7，用于测量输入所述测试端2内的液体介质的温度；

其中，所述恒温液体箱1包括：

恒温箱11，所述恒温箱11内设置有恒温液体介质；

设于所述恒温液体箱1内的制冷槽12和制热槽13，所述制冷槽12和所述制热槽13内均设置有与所述恒温箱11恒温液体介质相同的液体介质；

设于所述制冷槽12和所述制热槽13之间的半导体制冷单元4，用于分别对所述制冷槽12和所述制热槽13内的液体介质进行加热和降温；

所述介质循环管路3在所述恒温箱11、所述制冷槽12和所述制热槽13上均设置有输入管路，且所述制冷槽12和所述制热槽13上的输入管路分别设置有控制流量的第三控制阀36和第四控制阀37，所述介质循环管路3在所述恒温箱11上还设置有输出管路；

在本实用新型实施例公开的半导体制冷恒温测试机中，通过设置恒温液体箱1和介质循环管路3，使得所述恒温液体箱1和所述测试端2内的液体介质能够循环，并通过所述半导体制冷单元4中的热端和冷端调节所述恒温液体箱1内的温度以使得所述恒温液体箱1内的温度保持恒温，在调节过程中，所述半导体制冷单元4的产生的热量被存储在所述制冷槽12和所述制热槽13内，使其不会产生浪费，而压缩机在工作过程中是通过冷凝和蒸发的方式完成热交换，在压缩机工作过程中，会产生热量的浪费，因此，本申请相对于传统的恒温保持方式能够达到节能的效果。

需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本实用新型并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本实用新型，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本实用新型所必须的。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对实用新型的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本实用新型各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本实用新型的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本实用新型所要保护的范围。

Claims (8)

1.一种半导体制冷恒温测试机，其特征在于，包括：

恒温液体箱，所述恒温液体箱内存储有恒温液体介质；

测试端，用于高低温测试；

连接所述恒温液体箱和所述测试端的介质循环管路，用于控制所述液体介质在所述恒温液体箱和所述测试端之间循环；

设于所述介质循环管路上的温度传感器，用于测量输入所述测试端内的液体介质的温度；

其中，所述恒温液体箱包括：

恒温箱，所述恒温箱内设置有恒温液体介质；

设于所述恒温液体箱内的制冷槽和制热槽，所述制冷槽和所述制热槽内均设置有与所述恒温箱恒温液体介质相同的液体介质；

设于所述制冷槽和所述制热槽之间的半导体制冷单元，用于分别对所述制冷槽和所述制热槽内的液体介质进行加热和降温；

所述介质循环管路在所述恒温箱、所述制冷槽和所述制热槽上均设置有输入管路，且所述制冷槽和所述制热槽上的输入管路分别设置有控制流量的第三控制阀和第四控制阀，所述介质循环管路在所述恒温箱上还设置有输出管路。

2.如权利要求1所述的一种半导体制冷恒温测试机，其特征在于，所述制冷槽和所述制热槽均隔热。

3.如权利要求1所述的一种半导体制冷恒温测试机，其特征在于，所述介质循环管路包括：

连接于所述恒温液体箱和测试端之间的进液管路和出液管路，所述进液管路设于所述恒温箱和所述测试端之间，所述出液管路设于所述测试端和所述恒温箱、所述制冷槽和所述制热槽之间；

设于所述进液管路上的循环泵，用于控制液体介质在所述恒温液体箱和所述测试端之间循环。

4.如权利要求3所述的一种半导体制冷恒温测试机，其特征在于，所述介质循环管路还包括：

设于所述进液管路上的压力传感器，用于测量所述介质循环管路内的压力。

5.如权利要求3所述的一种半导体制冷恒温测试机，其特征在于，所述介质循环管路还包括：

设于所述进液管路上的流量计，用于测量所述介质循环管路内的流量。

6.如权利要求3所述的一种半导体制冷恒温测试机，其特征在于，所述介质循环管路还包括：

分别设于所述进液管路和所述出液管路上的第一控制阀和第二控制阀，用于关闭和打开所述介质循环管路。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种半导体制冷恒温测试机，其特征在于，所述半导体制冷单元包括：

制冷架；

均布于所述制冷架上的半导体制冷片，所述半导体制冷片的热端和冷端分别连接于所述制冷槽和所述制热槽上。

8.如权利要求7所述的一种半导体制冷恒温测试机，其特征在于，所述半导体制冷单元的加热端还固定连接有第一导热鳍片，所述第一导热鳍片深入所述制冷槽内以传递所述半导体制冷单元产生的热量；所述半导体制冷单元的制冷端还固定连接有第二导热鳍片，所述第二导热鳍片深入所述制热槽内以吸收所述制热槽内的热量。

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