CN220573500U - 高低温交变环境试验箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高低温交变环境试验箱，包括箱体，其由真空隔热板制成，在箱体其中一侧开设有隔热门；在所述箱体内设有制冷装置和加热装置，所述制冷装置向箱体内输入冷气，所述加热装置向箱体内输入暖气；温控系统，其设置在箱体外侧，所述温控系统包括控制芯片和交互显示屏，所述箱体内设有与控制芯片连接的温度传感器，所述控制芯片分别与制冷装置、加热装置电连接。本实用新型通过同时设置制冷装置和加热装置两套设备来实现温缩试验的较宽温度区间变化，不但能够提高温度调节的效率和稳定性，还能保证温缩测定的准确性。

Description

高低温交变环境试验箱

技术领域

本实用新型属于温度收缩系数测试设备，具体来说，涉及一种用于测定无机结合料收缩系数的高低温交变环境试验箱。

背景技术

在公路路面半刚性基层修筑中，由于环境温度存在昼夜温度差，无机结合料基层含有的水分会部分蒸发，从而发生由表及里的干燥收缩。温缩变形如果较大，易使路面基层产生微裂缝，微裂缝会进一步扩展，最终破坏路面整体性，降低路面使用寿命。

因此，在无机结合料的稳定性测试时，需要进行干缩、温缩测定。传统干、温缩测试是按规范要求分别选用不同装置进行测试，所用测试装置一般自行设计，没有严格要求装置参数，湿度、温度难以恒定控制，测量过程受人为影响较大，但其本身又对测试精度要求较高，且在试件尺寸相同情况下，采用不同装置测试，即繁琐又耗能大。

公开号为CN208636315U的专利文献公开了一种干温缩试验箱，其能够完成温度和湿度恒定下的收缩变形量。在进行温度控制时，其通过温湿度控制器来实现，但是单体的温湿度控制要实现路面所适用的无机结合料在低温(零下)到高温范围的温缩测定，效率比较慢，比如要测定70℃到-30℃范围的温缩系数，那么测试环境内的空气温度就需要从70℃到-30℃匀速降低，这对温湿度控制器的要求较高，其较难实现短时间从高温到低温变化的过程，毕竟要同时产生高温暖气和低温冷气的温湿度控制，这对设备的性能要求较高，而温缩试验恰好对温度的控制要求较高，既要温度变化快且稳定，还要灵敏度高，这无疑是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种改进的高低温交变环境试验箱，其通过在试验箱内设置制冷装置和加热装置两套设备来配合调节室内环境的温度，能够提高温度调节的效率和稳定性，保证温缩测定的准确性。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高低温交变环境试验箱，包括：

箱体，其由真空隔热板制成，在箱体其中一侧开设有隔热门；

在所述箱体内设有制冷装置和加热装置，所述制冷装置向箱体内输入冷气，所述加热装置向箱体内输入暖气；

温控系统，其设置在箱体外侧，所述温控系统包括控制芯片和交互显示屏，所述箱体内设有与控制芯片连接的温度传感器，所述控制芯片分别与制冷装置、加热装置电连接。

采用上述技术方案的高低温交变环境试验箱，当将待测试件放入箱体内后，温控系统可以预先设置的温度变化要求控制制冷装置和加热装置配合工作，从而使得待测试件所处的环境在预设的温度变化要求下进行测定。

当需要升温时，降低制冷装置向箱体内输入的冷气量，提高加热装置向箱体内输入的暖气量，可以使箱体内的温度更快速的上升到指定温度；当需要降温时，提高制冷装置向箱体内输入的冷气量，降低加热装置向箱体内输入的暖气量，可以使箱体内的温度更快速的下降到指定温度。由于制冷装置可以提供更低的温度，加热装置可以提供更高的温度，当需要在较低温度下或较高温度下测试时，可以让制冷装置或加热装置单独工作。

进一步，所述制冷装置和加热装置的送风口相对设置在箱体内侧上端。冷气和暖气两个送风口相对设置，有利于箱体内的温度的快速升温或降温。

进一步，所述控制芯片采用PEAKCOO的DSH550。

进一步，所述制冷装置包括：

设置在箱体外的压缩机；

设置在箱体内侧的制冷内机，其通过气流管道与压缩机连接。

进一步，所述隔热门上设有加厚防爆窗。这样有利于工作人员观察待测试件的温缩变化。

本实用新型相比现有技术，通过同时设置制冷装置和加热装置两套设备来配合调节室内环境从-30℃～70℃范围的温度，能够提高温度调节的效率和稳定性，保证温缩测定的准确性。

附图说明

图1为一种高低温交变环境试验箱的实施例结构示意图；

图2为一种高低温交变环境试验箱内的电控逻辑示意图。

图中标记说明：1-箱体，2-隔热门，21-加厚防爆窗，3-加热装置，4-制冷装置，41-制冷内机，42-压缩机，5-温控系统，51-交互显示屏，52-温度传感器。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1、图2所示，本实施例提供一种高低温交变环境试验箱，包括长宽高为2m×2m×3m的长方体箱体1，箱体1由真空隔热板(VIP板)制成，真空隔热板是由填充有芯材与真空保护外壳复合而成，在箱体1其中一侧开设有加厚的隔热门2，方便工作人员进入取放待测试件的同时提高保温性能，在隔热门2上设有加厚防爆窗21，方便从外面对箱体1内进行观察。

为了确保箱体1内的待测试件能够在零下30℃到70℃的范围内进行温缩试验，仅靠一个温度控制设备是很难实现如此较大范围的温度控制(因为一般的温度控制设备只能在零上一定范围或者零下一定范围内进行控制)，因此本实施例通过能够向箱体1内输入冷气的制冷装置4和输入暖气的加热装置3来配合调节箱体1内的温度环境，从而实现箱体1较大范围的温度变化，以满足待测试件的温缩试验。

为了控制制冷装置4和加热装置3的配合工作，还需要增加一个温控系统5，该温控系统5设置在箱体1外侧，其通过一个伸入到箱体1内的温度传感器52来实时监测室内环境温度，位于墙体外侧的温控系统5还包括核心控制芯片以及能够对控制芯片进行参数设置的交互显示屏51。其中，温度传感器52、制冷装置4以及加热装置3均与控制芯片电连接。

通过交互显示屏51可以设置温缩试验的温度变化规律，比如设定每隔一小时降低10℃进行匀速降温，又或者设定每个时间段内的恒定温度。这样在适当的时间，当温度传感器52检测到箱体1内的环境温度T时，可以反馈到控制芯片，根据环境温度T与设定温度T0之间的关系，控制制冷装置4和加热装置3工作状态。

具体来说，开始温缩试验前，首先要将室内温度加热到50℃，如果温度传感器52检测到室内温度不够，就需要反馈到控制芯片，控制芯片可以控制加热装置3提高输出功率(增加暖气输入量或者提高暖气温度)，同时也可以降低制冷装置4输出功率(降低冷气输入量或者提高冷气温度)，这样在加热装置3和制冷装置4的共同配合下，可以将室内温度很快提升到指定温度50℃。如果该温度需要保持40分钟对待测试件进行试验，控制芯片就需要稳定控制加热装置3和制冷装置4，使得室内温度一直保持在50℃；接下来温度需要持续降低到40℃，则可以控制加热装置3降低输出功率(减少暖气输入量或者降低暖气温度)，同时也可以提高制冷装置4输出功率(增加冷气输入量或者降低冷气温度)，使得室内环境迅速达到40℃，以此类推，从而使待测试件能够在不同的温度环境下持续所要求的的时间长度，以完成待测试件的温缩试验。

需要说明是，如果一开始温度要求较高，完全可以只打开加热装置3，关闭制冷装置4，同理，如果温度要求越来越低时，比如0℃以下，完全可以关闭加热装置3，打开制冷装置4工作。

在一些实施例中，可以将制冷装置4和加热装置3的送风口相对设置在箱体1内侧上端，这样冷气和暖气的输出口相对布置实现对流，能够有利于箱体1内的温度的快速升温或降温。

具体地，所述控制芯片采用PEAKCOO(深圳市鼎盛合科技有限公司)的DSH550温控芯片，其具有48脚位的OTP芯片能够满足温控器对于主控芯片的要求，还内置有64k的可编程存储器。交互触摸屏采用的是深圳昆仑通泰科技有限公司的TPC7072Gi型号的嵌入式一体化触摸屏。

对于冷气和热起的输入控制，本实施例采用的继电器控制实现，型号为聚英公司的JY-DAM0404D。

具体地，制冷装置4选用Modine公司压缩机42外置的结构，其通过气流管道连接位于箱体1内的制冷内机41。加热装置可以选用常用的电热鼓风机。

上述实施例的高低温交变环境试验箱能够实现内部温度从-30℃～70℃之间变化，并通过温控系统5实现匀速升降温、变速升降温和保温功能，温度变化速率可控，精度可达0.1℃，可以降低温度变化所造成的试验误差。

综上，上述实施例中的箱体1空间较大，可以同时对多个待测试件进行平行温缩试验，从而提高试验效率，还可以完成多种无机结合料的试验测定，比如沥青混合料的温缩试验，水泥碎石混合料的温缩干缩试验，水泥混凝土的温缩干缩试验等。

以上对本申请提供的高低温交变环境试验箱进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种高低温交变环境试验箱，其特征在于，包括：

箱体，其由真空隔热板制成，在箱体其中一侧开设有隔热门；

在所述箱体内设有制冷装置和加热装置，所述制冷装置向箱体内输入冷气，所述加热装置向箱体内输入暖气；

温控系统，其设置在箱体外侧，所述温控系统包括控制芯片和交互显示屏，所述箱体内设有与控制芯片连接的温度传感器，所述控制芯片分别与制冷装置、加热装置电连接；

所述制冷装置和加热装置的送风口相对设置在箱体内侧上端。

2.根据权利要求1所述的高低温交变环境试验箱，其特征在于，所述控制芯片采用PEAKCOO的DSH550。

3.根据权利要求1或2所述的高低温交变环境试验箱，其特征在于，所述制冷装置包括：

设置在箱体外的压缩机；

设置在箱体内侧的制冷内机，其通过气流管道与压缩机连接。

4.根据权利要求1所述的高低温交变环境试验箱，其特征在于，所述隔热门上设有加厚防爆窗。