TW513570B - Testing apparatus with environmentally-controlled vibrator compartment - Google Patents

Description

)13570 A7 ^---------B7 ___—--- 五、發明說明（/ ) 發明頜瘦 本發明係大體上相關於測試設備，尤其相關於合倂有 振動裝置之類型的環境測試設備。 發明背舊： 許多類型之已製造裝置（產品）係接受測試以決定或 確定其品質與可靠度。典型的情況是，此等產品係接受在 溫度、溼度、以及其他氣候狀況的不同組合下之一系列的 環境測試，用以確保產品在極端環境狀況中的可靠度以及 效能。此外，此等裝置有許多係接受反覆的衝擊測試，亦 即振動測試，用以確保其於正常操作期間不會受到不利的 影響。 爲了測試已製造的產品，製造者通常利用一種能夠在 溫度、溼度、以及其他氣候狀況中產生快速及劇烈改變的 環境測試設備。此等環境測試設備的一個主要的設計，者及 製造者係爲密西根州河蘭市的Thermotron Industries，Inc. 公司°在運作中，要被測試之裝置係被定位在測試設備內 的一個環境測試容室中，並且要測試之裝置在此等測試容 室中係被暴露至激烈的氣候狀況下。 振動測試係藉由將所欲測試之已製造的裝置裝設在能 夠與環境測試容室相互通訊的某種平台或桌體上，並接著 使用任何類型之振動器而使該桌體產生振動。振動桌體以 及用於此等桌體之振動器的示例係被顯示在已讓與本發明 之受讓人的美國專利第5,8〇4,732號（Wetzel等人）中。 該專利之揭示內容係在此合併以作爲本案之參考。典型的 3 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' --------t---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513570 A7 _____ B7 —____ 五、發明說明（Μ 情況是，在一個環境測試設備中’振動桌體之振動器係被 定位在一個振動器間格中，其中該振動器間格係完全與環 境測試容室物理性地相隔離。然而，在此振動器間格中的 振動器在一般的情況中係仍然會部分地被暴露至被提供在 環境測試容室中的極端溫度下。因爲這樣’該振動器可能 會受到不利的影響，從而降低了振動桌體的效率。再者， 將振動器暴露至極端溫度下將會導致振動器元件在運作期 間的膨脹以及收縮。該等部件之膨脹與收縮係會降低振動 器的使用壽命，並且可能會導致在振動器與一氣動源之連 接處的洩漏狀況。/ 爲了使得在振動器間格內極端溫度的效應得以最小化 ，通氣口係通常被提供在振動器間格的壁部之內，以使得 振動器間格的內部能夠與環境測試設備外的周圍空氣相通 連。藉由在界定出振動器間格的壁部中提供通氣口，由環 境測試設備所產生的噪音係會增加。此外’在壁部中的通 氣口係容許微粒物質及濕氣得進入振動器間格中，而在振 動器間格中的濕氣係具有一種穿入振動器中及在其中凝結 的傾向，從而降低了效率。 爲了防止濕氣在習知環境測試設備的振動器中產生凝 結，乾燥空氣或是氣態氮氣係被通過振動器。使乾空氣或 是氣態氮氣通過振動器的此一程序係會增加環境測試設備 的操作成本。消除此程序、而在同時能夠防止濕氣於振動 器中凝結係爲吾人所高度希求者。 發明目的· 4 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513570 A7 厂 ___B7____ 五、發明說明（> ) 本發明之主要目的係爲提供一種包括有振動器之類型 的改良式環境測試設備，其係克服了習知技藝中包含上文 中所描述的問題與缺點。 本發明之另一目的係爲提供一種改良式環境及振動測 試設備，其中振動器係被暴露至一種受控制的溫度下。 本發明另一目的爲提供一種包括有振動器之類型的改 良式環境測試設備，其中振動器係位在一個其中具有一受 控溫度之間格中。 本發明之再一目的係爲提供一種帶有振動器之環境測 試設備，其係防止濕氣積聚在振動器之內。 本發明之又一目的係爲提供環境測試設備，其爲簡單 的且能有效運作，並且在製造上與習知測試設備相較之下 係爲較不昂 貴者。 本發明的這些以及其他目的將從本發明之描述及特定 較佳實施例而爲吾人所明白。 發明槪要 根據本發明，一種測試設備係被提供用於測試一個已 製造裝置（產品）。測試設備係包括有一個界定出一測試 容室及一振動器間格的測試櫃。一個振動桌體係具有一個 與測試容室相連通的上方表面、以及一個下方表面。複數 個振動器係被操作地連接至振動器桌體的下方表面，並且 係被安置在振動器間格中。一個氣候控制結構係被提供用 以控制振動器間格中的環境。 該氣候控制結構包括有一個與振動器間格相連通的加 5 ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中目S家標準（CNS)A4規格（210 X 297公着)' ' 513570 A7 ______R7 ---- 五、發明說明（f ) 熱部件，用於將該振動器間格加熱至一預定程度。另外’ 氣候控制結構係包括有一個與該振動器間格相連通的冷卻 部件，用於將該振動器間格冷卻至一預定程度。一個溫度 感應器係被定位在該振動器間格內，用於感應其中的溫度 。一個控制器係被操作地連接至該溫度感應器並且被連接 至該加熱部件及該冷卻部件。控制器係相應於該溫度感應 器所感應到的溫度而控制振動器間格的加熱及冷卻。所考 慮到的是，振動器間格並未與測試櫃外的周圍空氣相連通 〇 根據本發明更進一步的方面，一個測試設備係被提供 用於測試一個產品。該測試設備包括有一個界定出一測試 容室及一振動器間格的測試櫃。一個振動桌體係具有一個 與測試容室相連通的上方表面、以及一個下方表面。複數 個振動器係被操作地連接至振動器桌體的下方表面，並且 係被安置在振動器間格中。一個振動器間格加熱及冷卻系 統係與振動器間格相連通，用以將振動器間格中的溫度維 持在一預定程度中。另外，一個測試容室加熱及冷卻系統 係與測試容室相連通，用以將測試容室中的溫度改變至預 定程度。 該振動器間格加熱及冷卻系統係包括有一個與該振動 器間格相連通的加熱部件，用於將該振動器間格加熱至一 ®定程度。另外，該振動器間格加熱及冷卻系統係包括有 〜個1與該振動器間格相連通的冷卻部件，用於將該振動器 間格冷卻至一預定程度。 ---------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙 (CNS)A4 規格⑽ x 297 '^¥) 513570 A7 ________B7___ ___ 五、發明說明（) 該測試設備亦包括有一個位在該振動器間格內的溫度 感應器，用於感應振動器間格中的溫度。一個控制器係被 操作地連接至該溫度感應器以及連接至該振動器間格加熱 及冷卻系統。該控制器係相應於該溫度感應器所感應到的 溫度而對該振動器間格加熱及冷卻系統進行控制。該控制 器亦可以被操作地連接至該測試容室加熱及冷卻系統，用 於對其進行控制。吾人所考慮到的是，該振動器間格並未-與測試櫃外的周圍空氣相連通。 根據本發明更進一步的方面，一種改良係被提供在用 於測試一產品之測弑設備中。該測試設備係包括有：一個 測試櫃，其係界定了一個用於將該產品容納於其中的測試 容室以及一個振動器間格；一個振動桌體，其係具有一個 與測試容室相連通的上方表面、以及一個下方表面；以及 複數個振動器，其係被操作地連接至振動器桌體的下方表 面，並且係被安置在振動器間格中。該測試設備之改良係 在於其包括有提供一個與振動器間格相連通、而用以控制 其中環境的氣候控制結構。 該氣候控制結構包括有一個與該振動器間格連通的加 熱部件，用於將該振動器間格加熱至一預定程度。另外， 該氣候控制結構包括有一個與該振動器間格相連通的冷卻 部件，用於將該振動器間格冷卻至一預定程度。一個溫度 感應器係被定位在該振動器間格內，用於感應其中的溫度 。一個控制器係被操作地連接至溫度感應器以及被連接至 加熱及冷卻部件，用以相應於該溫度感應器所感應到的溫 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513570 A7 B7 五、發明說明（ 度而對振動器間格的加熱及冷卻進行控制 圖示簡單說明 第一圖係爲一個依據本佳實施例之環境測試設 _ π示圖叫境领f誅設備具浪m上所甚之特點並提供 圖示圣逸货:件符號說明 -----------------*5^· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10 環境測試設備 12 側邊壁部 14 側邊壁部 16 止方壁部 18 下方壁部 2 0 內側表面 2 2 內側表面 2 4 內側表面 2 6 環境測試容室 2 8 內側表面 3 0 振動器間格 3 2 加熱部件 3 3 管線 3 4 冷卻部件 3 5 管線 3 6 已製造裝置 3 8 控制器 4 0 溫度感應器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 513570 A7 _B7 五、發明說明（Ί ) 4 1 管線 4 4 振動桌體 4 6 上方表面 4 8 下方表面 5 0 凸緣 5 2 外側表面 5 4 密封件 5 6 密封件 5 8 振動器 6 0 /支承件 6 2 加熱部件 6 4 管線 6 6 冷卻部件 6 8 管線 7 0 溫度感應器 7 2 管線 ---------------------訂.-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳實施例之詳細描述 參照第一圖，根據本發明之一環境測試設備係大體上 以元件符號10來加以標示。 測試設備1 0係被側邊壁部1 2與1 4、上方壁部1 6及下方壁部1 8、以及一個後方壁部（未顯示在圖中） 界定出來。側邊壁部1 2及1 4之各自的內側表面2 0及 2 2、以及上方壁部1 6之內側表面2 4係於測試設備1 0內部分地界定出一個環境測試容室2 6。該等側邊壁部 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 513570 A7 ____B7___ 五、發明說明（P ) 1 2及1 4之各自的內側表面2 0及2 2、以及下方壁部 1 8之內側表面2 8係於測試設備1 〇內部分地界定出一 個振動器間格3 0。與傳統方式相同的是，一個門戶或數 個門戶（未顯示在圖中）係被提供用以進入至環境測試容 室2 6及振動器間格3 0。然而，應當注意的是，該等側 邊壁部1 2及1 4以及後方壁部（未顯示在圖中）並不具 有像是通氣口、天窗等等之任何開口，用以防止介於振動-器間格3 0與測試設備1 〇外之周圍空氣之間的連通，理 由將於下文中描述。 加熱部件3 2係被裝設至上方壁部1 6之內側表面2 4，以便能夠與環境測試容室2 6的內部相連通。另外， 加熱部件3 2經由管線3 3而被操作地連接至控制器3 8 。冷卻部件3 4亦被裝設至上方壁部1 6之內側表面2 4 ，用以與環境測試容室2 6相連通。冷卻部件3 4係經由 管線3 5而被操作地連接至控制器3 8。與傳統方式相同 的是，加熱部件3 2係被提供用以將環境測試容室2 6加 熱至一個使用者所希望的程度，用以測試被定位在環境測 試容室2 6內之已製造裝置3 6的可靠度及效能。冷卻部 件3 4係被提供用以將環境測試容室2 6冷卻至一個使用 者所希望的溫度，用以測試已製造裝置3 6的可靠度及效 能。溫度感應器4 0係被定位在環境測試容室2 6內，並 且係經由管線4 1而被操作地連接至控制器3 8，以便容 許控制器3 8能夠監視環境測試容室2 6內的溫度。控制 器3 8係相應於溫度感應器4 0所感應到在環境測試容室 10 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513570 A7 ____^Β7_____ 五、發明說明（7 ) 2 6內的溫度，而控制加熱部件3 2及冷卻部件3 4的啓 動，以便使被提供在環境測試容室2 6內的氣候狀況得以 被改變至所需程度。 測試設備1 0更包括有一個振動桌體4 4，其具有一 個與環境測試容室2 6相連通（或被暴露至其中）的上方 表面4 6，以及一個指向振動器間格3 0的下方表面4 8 。一個凸緣5 0係從振動桌體4 4的外側周圍處垂懸。凸-緣5 0係包括有一個指向側邊壁部1 2及1 4之各自內側 表面2 0及2 2的外側表面5 2。密封件5 4及5 6分別 被固定至側邊壁部1 2及1 4之各自的相應表面2 0及2 2，以便對準凸緣5 0之外側表面5 2。密封件5 4及5 6係被提供用以使環境測試設備1 〇內的振動器間格3 0 在環境上與環境測試容室2 6相隔離。 複數個振動器5 8係延伸介於振動桌體4 4的下方表 面4 8與位在振動器間格3 0的內部之內的相應支承件6 0之間。可察知的是，振動器5 8係可以經由任何適當方 式、在任何位置處、及以一種與下方表面4 8夾任一角度 的方式而被裝設至振動桌體4 4的下方表面4 8。與傳統 方式相同的是，振動器5 8係被提供來振動該振動桌體4 4，並因此使已製造裝置3 6在測試期間振動。振動器5 8係可以採用在美國專利第6,〇44,709號（Briggs等人）中 所完整描述之任何形式的振動器，該專利案係已讓予本發 明之受讓人，並且該專利係在此合倂作爲本案之參考。可 察知的是，其他的振動器構型係可以被使用而不會背離本 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------^--------t---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^3570 A7 ---^_[ ___ 五、發明說明（β) 發明之範圍。 加熱部件6 2係被連接至底部壁部1 8之內側表面2 • 8，並且係與振動器間格3 0相連通。加熱部件6 2係經 由管線6 4而被操作地連接至控制器3 8。另外，冷卻部 件6 6係被連接至測試設備1 0之底部壁部的內側表面2 8，並且與振動器間格3 0相連通。冷卻部件6 6係經由 管線6 8而被操作地連接至控制器3 8。溫度感應器7 〇 ~ 係被定位在測試設備1 0中的振動器間格3 〇之內，並且 被管線7 2操作地連接至控制器3 8。 在運作中，已製造裝置或產品3 6係被牢固地連接至 振動桌體4 4的上方表面4 6。振動器5 8係以一種傳統 方式振動該振動桌體4 4。加熱部件3 2以及冷卻部件3 4係使環境測試容室2 6中的溫度上升或下降，用以在不 同氣候狀況下對已製造裝置3 6進行測試。溫度感應器4 ◦係容許控制器3 8能夠監視環境測試容室2 6內的溫度 ’以使得控制器3 8能夠選擇地啓動加熱部件3 2以及/ 或者冷卻部件3 4，用以提供一種使用者所希求的溫度於 環境測試容室2 6之內。 另外，溫度感應器7 0係容許控制器3 8能夠監視振 動器間格3 0內的溫度。控制器3 8係相應於溫度感應器 7 0所感應到的溫度，而選擇地啓動加熱部件6 2以及/ 或者冷卻部件6 6，用以將振動器間格3 0內的溫度維持 在一個大體上恆定的程度，用以確保振動器5 8之最大效 能及使用壽命。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513570 A7 ____ B7 _ 五、發明說明（i I) 如上所述，振動器間格3 0係與測試設備1 0外的周 圍空氣相隔離。以此方式，由於實質上大部分的噪音係被 留存在測試設備1 0內，測試設備1 0產生的噪音係被降 低。此外，由於振動器間格3 0並未與外部周圍空氣相連 通，得以防止微粒物質及濕氣係進入振動器間格3 0之中 〇 可以察知的是，加熱部件3 2及冷卻部件3 4的位置~ 係可加以改變。然而，加熱部件3 2及冷卻部件3 4係必 須與環境測試容室2 6的內部相連通。同樣地，加熱部件 6 2及冷卻部件6 6的位置係可加以改變。然而，加熱部 件6 2及冷卻部件6 6係必須與振動器間格3 〇的內部相 連通。 再者，雖然控制器3 8係被表示爲一個單一單元，可 爲吾人所了解的是可以利用多個控制器係而不會背離本發 明之範圍。 雖然本發明係已相關於較佳實施例來加以描述，明顯 的是修正及改變係可爲熟習此技者在不背離本發明之精神 與範圍的情況下進行。據此，本發明之範圍係僅由隨附申 請專利範圍所限制。 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^--------1 ---------^ 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Claims (1)

1. 513570 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1、 一種用於測試產品之測試設備，其包括有： 一個測試櫃，其界定了一個測試容室以及一個振動器 間格； 一個振動桌體，其具有一個與測試容室相連通的上方 表面、以及一個下方表面； 複數個振動器，其係被操作地連接至振動器桌體的下 方表面，並且係被安置在振動器間格中；以及 一個氣候控制結構，其係用以控制在振動器間格中的 環境。 2、 根據申請專利範圍第1項所述之測試設備’其中 ，該氣候控制結構係包括有一個與該振動器間格相連通的 加熱部件，用於將該振動器間格加熱至一預定程度。 3、 根據申請專利範圍第1項所述之測試設備’其中 ，該氣候控制結構係包括有一個與該振動器間格相連通的 冷卻部件，用於將該振動器間格冷卻至一預定程度。 4、 根據申請專利範圍第1項所述之測試設備’其中 ，該氣候控制結構係包括有一個與該振動器間格相連通的 加熱及冷卻系統，該加熱及冷卻系統係將該振動器間格內 的溫度維持在一預定程度。 5、 根據申請專利範圍第4項所述之測試設備，其中 ，該氣候控制結構更包括有一個位在該振動器間格內的溫 度感應器，用於感應其中的溫度。 6、 根據申請專利範圍第5項所述之測試設備，其中 ，該氣候控制結構包括有一個被操作地連接至該溫度感應 1 ^^尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐) "" --------------------------^---------------1T--------------!t (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 513570 _%l__ 六、申請專利範圍 器以及連接至該加熱及冷卻系統的控制器，該控制器係相 應於該溫度感應器所感應到的溫度而對該加熱及冷卻系統 進行控制。 7、 根據申請專利範圍第1項所述之測試設備’其中 ，該振動器間格並未與該測試櫥櫃外的周圍空氣相連通° 8、 根據申請專利範圍第1項所述之測試設備’其中 ，該氣候控制結構係控制該測試容室內的環境，並且其中 ，該氣候控制結構係包括有一個與該振動器間格相連通、 而用於將該振動器間格中的溫度維持在一個預定程度的第 一加熱及冷卻系統〃以及一個與該測試容室相連通、而用 於將該測試容室中之溫度改變至一個預定程度的第二加熱 及冷卻系統。 9、 一種用於測試產品之測試設備，其包括有： 一個測試櫃，其界定了一個測試容室以及一個振動器 間格； 一個振動桌體，其具有一個與測試容室相連通的上方 表面、以及一個下方表面； 複數個振動器，其被操作地連接至振動器桌體的下方 表面，並且被安置在振動器間格中； 一個振動器間格加熱及冷卻系統，其與該振動器間格 相連通，用於將該振動器間格中的溫度維持在一個預定程 度；以及 一個測試容室加熱及冷卻系統，其與該測試容室相連 通，用於將該測試容室中之溫度改變至一個預定程度。 ______ 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱） --------------------------裝---------------訂----------------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 513570 D8 六、申請專利範圍 1 0、根據申請專利範圍第9項所述之測試設備’其 中，該振動器間格加熱及冷卻系統係包括有一個與該振動 器間格相連通的加熱部件’用於將該振動器間格加熱至一 預定程度。 1 1、根據申請專利範圍第9項所述之測試設備’其 中，該振動器間格加熱及冷卻系統係包括有一個與該振動 器間格相連通的冷卻部件’用於將該振動器間格冷卻至一 預定程度。 1 2、根據申請專利範圍第9項所述之測試設備’其 更包括有： / 一個溫度感應器，其係位在該振動器間格內’用於感 應其中的溫度；以及 一個控制器，其係操作地被連接至該溫度感應器以及 被連接至該振動器間格加熱及冷卻系統，該控制器係相應 於該溫度感應器所感應到的溫度而對該振動器間格加熱及 冷卻系統進行控制。 1 3、根據申請專利範圍第1 2項所述之測試設備’ 其中，該控制器係被操作地連接至該測試容室加熱及冷卻 系統，用於對其進行控制。 1 4、根據申請專利範圍第9項所述之測試設備，其 中，該振動器間格並未與該測試橱櫃外的周圍空氣相連通 〇 1 5、一種用於測試產品之改良的測試設備，該測試 設備包括有：一個測試櫃，其界定了一個用於將該產品容 _________3_______ 本紙張尺度躺中酬家群(CNS)A4規格(210 X 297^1〇 ~' " --------------------------等-:.......::11------------:—^ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 513570 B8 ____ 六、申請專利範圍 納於其中的測試容室以及一個振動器間格；一個振動桌體 ，其具有一個與測試容室相連通的上方表面、以及一個下 方表面；以及複數個振動器，其係被操作地連接至振動器 桌體的下方表面，並且係被安置在振動器間格中，該測試 設備之改良係在於其包括有一個與該振動器間格相連通、 而用以控制其中環境的氣候控制結構。 1 6、根據申請專利範圍第1 5項所述之測試設備， 其中，該氣候控制結構係包括有一個與該振動器間格相連 通的加熱部件，用於將該振動器間格加熱至一預定程度。 1 7、根據申請專利範圍第1 5項所述之測試設備， 其中，該氣候控制結構係包括有一個與該振動器間格相連 通的冷卻部件，用於將該振動器間格冷卻至一預定程度。 1 8、根據申請專利範圍第1 5項所述之測試設備， 其中，該氣候控制結構包括一個與該振動器間格相連通的 加熱及冷卻系統，該加熱及冷卻系統將該振動器間格內的 溫度維持在一預定程度。 1 9、根據申請專利範圍第1 8項所述之測試設備， 其中，該氣候控制結構更包括有一個位在該振動器間格內 的溫度感應器，用於感應其中的溫度。 2 0、根據申請專利範圍第1 9項所述之測試設備， 其中，該氣候控制結構包括有一個被操作地連接至該溫度 感應器以及連接至該加熱及冷卻系統的控制器，該控制器 係相應於該溫度感應器所感應到的溫度而對該加熱及冷卻 系統進行控制。 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐) " ~ --------------------------裝---------------訂................線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)