低氣壓高低溫濕熱試驗箱的制作方法

　　本實用新型涉及環境試驗儀器技術領域，尤其是一種低氣壓高低溫濕熱試驗箱。

　　背景技術：

　　濕度、溫度、低壓會使許多產品性能受到影響，低氣壓高低溫濕熱試驗箱主要用于在濕度、溫度、低壓單項或同時作用下，模擬復雜的實驗環境，進行電子科技產品（包括元器件、材料和儀器儀表）運輸及儲藏過程中環境適應性、可靠性的試驗，并可同時對試件通電進行電氣性能參數的測試，廣泛應用于航空、航天、電子、國防、科研等領域。現有的低氣壓高低溫濕熱試驗箱分為兩種，中國專利ZL公開了一種高低溫濕熱低氣壓試驗箱，包括箱體、加熱系統、制冷系統、真空系統、電器柜和電氣系統，試驗箱內空氣的溫度通過風鼓下方設置的電加熱管進行加熱，通過風鼓下方設置的蒸發器進行降溫，不區分不同氣壓下的溫度控制方式，當壓力過低時，試驗箱內的氣體極少，鼓風無法完全帶動箱體內的空氣循環，熱量傳遞慢，試驗區內的空氣加熱、冷卻不均勻；另一種高低溫濕熱低氣壓試驗箱區分高低壓時的溫度控制方式，當壓力高于20KPa時，采用空氣通道內的電加熱管和蒸發器控制溫度，在低壓低于20KPa時，利用試驗區箱體外緊貼箱體設置的換熱片進行控溫，換熱片內設置電加熱管和蒸發器，換熱片外包裹一層保溫層，實際工作時，換熱片需要先和試驗區箱體進行熱交換，再通過試驗區箱體和試驗箱內的空氣進行熱交換，才能最終控制試驗區箱體內部的空氣溫度，所以需要消耗更多的能量，控制溫度的速度也比較慢，整體總功率高，運行成本相對較大。

　　技術實現要素：

　　本申請人針對上述現有生產中試驗箱在低壓時溫度控制速度慢、整體總功率高，運行成本相對較大等問題，提供一種結構合理的低氣壓高低溫濕熱試驗箱，從而實現試驗區箱體內空氣在低壓下的快速升溫、降溫，有效降低了試驗箱的總功率和運行成本，節能降耗。

　　本實用新型所采用的技術方案如下：

　　一種低氣壓高低溫濕熱試驗箱，試驗箱內部設置控制區和試驗區，空氣循環系統、空氣通道、溫度調節系統和濕度調節系統設置在控制區；在試驗區箱體的內壁上設置硅油換熱板，硅油換熱板與硅油加熱、制冷系統連接。

　　作為上述技術方案的進一步改進：

　　在硅油換熱板內設置若干流道，流道與硅油加熱、制冷系統連通。

　　對應試驗區在試驗箱的側面箱體上設置有觀察窗，觀察窗一側不設置硅油換熱板。

　　所述空氣循環系統的馬達設置在控制區上方的箱體外部，馬達的輸出端連接磁流體和離心葉輪，離心葉輪位于箱體內。

　　所述加濕機構包括加濕鍋爐和第一真空閥，第一真空閥與箱體內部連通。

　　在試驗箱底部設置第二真空閥，第二真空閥通過管路與抽真空系統連接。

　　在箱體內壁上設置傳感器系統，傳感器系統包括溫度傳感器和濕度傳感器。

　　溫度調節系統包括加熱器、制冷蒸發器，濕度調節系統包括加濕機構和濕熱除濕蒸發器。

　　溫度調節系統還包括濕熱控溫蒸發器，所述制冷蒸發器和濕熱控溫蒸發器通過管路連接制冷系統。

　　所述濕熱除濕蒸發器設置在試驗箱內的角落或邊緣區域，所述濕熱除濕蒸發器的深度比制冷蒸發器短。

　　本實用新型的有益效果如下：

　　本實用新型區分不同氣壓下的溫度控制方式，溫度與低氣壓綜合試驗時，如果箱內壓力高于20KPa時，采用溫度調節系統的制冷蒸發器來恒定低溫，采用加熱器來恒定高溫，當箱內壓力低于20KPa時則使用硅油加熱、制冷系統來調節溫度，在試驗區內部設置若干硅油換熱板，通過控制硅油加熱、制冷系統來調節硅油換熱板內硅油的溫度，硅油吸收溫度后產生熱輻射或降溫后產生冷輻射，從而無需先加熱試驗區箱體再進行熱量傳遞，可以直接與箱體內的空氣交換熱能來恒定試驗區的溫度，熱交換更加迅速，總體上降低了試驗箱的總功率和運行成本，節能降耗，除觀察窗一側的試驗區外周均設置硅油換熱板，加熱或降溫更加均勻。濕熱除濕蒸發器的長度比制冷蒸發器和濕熱控溫蒸發器的長度短，且位置不設置在主風路上，因此循環風只有部分會經過濕熱除濕蒸發器，濕熱除濕蒸發器的翅片上凝結的水珠不會受到循環風的影響，凝結后能夠迅速掉落排出，除濕效果更加優異。

　　附圖說明

　　圖1為本實用新型的結構示意圖。

　　圖中：1、馬達；2、磁流體；3、離心葉輪；4、溫度傳感器；5、濕度傳感器；6、硅油換熱板；7、右箱體；8、觀察窗；9、左箱體；10、第一真空閥；11、空氣通道；12、加濕鍋爐；13、加熱器；14、制冷蒸發器；15、濕熱控溫蒸發器；16、濕熱除濕蒸發器；17、制冷系統；18、第二真空閥；19、抽真空系統；20、硅油加熱、制冷系統。

　　具體實施方式

　　下面結合附圖，說明本實用新型的具體實施方式。

　　如圖1所示，本實用新型包括左箱體9和右箱體7，右箱體7內部設置左部控制區和右部試驗區，空氣循環系統的馬達1設置在控制區上方的右箱體7外部，馬達1的輸出端連接磁流體2和離心葉輪3，離心葉輪3位于右箱體7內部，磁流體2用于電機軸的密封，把電機軸的旋轉傳遞給離心葉輪3，磁流體2長期試驗不易產生磨損，工作可靠性高，且可以適用于真空、高溫、低溫、高壓、低壓等要求高的環境，泄漏率低；空氣通道11設置在離心葉輪3的下方，離心葉輪3對箱體內的空氣進行強制循環，使箱體內的空氣產生對流，從而滿足箱體內溫濕度更加均勻的要求。溫度調節系統設置在離心葉輪3的下方，包括從上往下依次設置的加熱器13、制冷蒸發器14和濕熱控溫蒸發器15，濕熱除濕蒸發器15也可以設置在試驗箱內的右上角、右下角或其他邊緣區域，不設置在循環風的主風路上。濕熱除濕蒸發器16的深度比制冷蒸發器14和濕熱控溫蒸發器15的短，且不在主風路上，因此循環風只有部分會經過濕熱除濕蒸發器16，濕熱除濕蒸發器16的翅片上凝結的水珠不會受到循環風的影響，凝結后能夠迅速掉落排出，除濕效果更加優異。加熱器13用于加熱箱體內的空氣，本實施例中采用大功率電阻絲，升溫速率較大；制冷蒸發器14和濕熱控溫蒸發器15通過管路連接制冷系統17，單獨做溫度試驗時，使用制冷蒸發器14進行降溫，同時做溫度和濕度試驗時，使用濕熱控溫蒸發器15降低右箱體7內的溫度，制冷系統17和硅油加熱、制冷系統20設置在左箱體9的下方。濕度調節系統包括設置在加熱器13上方的加濕機構和設置在濕熱控溫蒸發器15下方的濕熱除濕蒸發器16，濕熱除濕蒸發器16用于降低箱體內的濕度；加濕機構用于升高箱體內的濕度，包括位于左箱體9內的加濕鍋爐12和第一真空閥10，加濕鍋爐12通過管道與第一真空閥10連接并與右箱體7內部連通。在濕熱除濕蒸發器16下方設置第二真空閥18，第二真空閥18通過管路與右箱體7下方的抽真空系統19連接。對應試驗區在側面箱體上開設觀察窗8，觀察窗8便于觀察試驗品，除觀察窗8一側在試驗區箱體的內壁設置硅油換熱板6，在硅油換熱板6上設置若干流道，流道內的硅油由硅油加熱、制冷系統20控制溫度。在試驗區上方的箱體內壁上設置傳感器系統，包括溫度傳感器4和濕度傳感器5，傳感器系統與控制系統連接，溫度傳感器4采用鉑電阻，濕度傳感器5采用固態電子式傳感器直接測量法。

　　本實用新型工作時，將試驗品放置于試驗區的箱體內，單獨做低氣壓試驗時，使用抽真空系統19抽真空后創造低壓環境，第一真空閥10和第二真空閥18關閉，切斷鍋爐蒸汽與右箱體7的連接。

　　做濕熱試驗時，控制濕度的方式是：當所需濕度低于設定值時，第一真空閥10打開，加熱加濕鍋爐12內的水產生蒸汽，流入右箱體7，升高箱體內的濕度，當所需濕度高于設定值時，使用濕熱除濕蒸發器16降低箱體內的濕度；控制溫度的方式是：利用濕熱控溫蒸發器15將試驗箱降至設定的低溫，利用加熱器13升至設定的高溫。無論濕度還是溫度的試驗控制都需要打開馬達1，馬達1驅動離心葉輪3旋轉，離心葉輪3帶動空氣通道11內的氣體往試驗區流動，氣體經試驗區順時針流回空氣通道11，經空氣通道11內的濕度調節系統和溫度調節系統分別調節濕度、溫度，氣流邊循環流動最終使試驗區到達設定的濕度或溫度。

　　溫度與低氣壓綜合試驗時，利用制冷蒸發器14將試驗箱降至設定的低溫，利用加熱器13升至設定的高溫。箱內壓力高于20KPa時采用制冷蒸發器14恒定低溫，采用加熱器13恒定高溫，試驗區的溫度和濕度測定由傳感器系統進行，溫度傳感器4和濕度傳感器5通過線路將信號傳遞給控制系統，控制系統輸出信號后，可以判斷是否需要調節溫度和濕度；箱內壓力低于20KPa時，試驗區內的空氣稀薄，馬達1驅動氣流循環控制試驗區氣體溫度的方式無法滿足均勻加熱的需求，因此需要關閉馬達1，離心葉輪3停止旋轉，關閉溫度調節系統的制冷蒸發器14和加熱器13，通過控制硅油加熱、制冷系統20來調節硅油換熱板6內硅油的溫度，硅油吸收溫度后產生熱輻射或降溫后產生冷輻射，除觀察窗8一側的試驗區外周均設置硅油換熱板6，加熱或降溫更加均勻，硅油換熱板6設置在試驗區箱體內部，從而可以直接與試驗區箱體內部的空氣進行交換熱能來恒定試驗區的溫度，無需先加熱試驗區箱體再進行熱量傳遞，熱交換更加迅速，總體上降低了試驗箱的總功率和運行成本，節能降耗。

　　以上描述是對本實用新型的解釋，不是對實用新型的限定，在不違背本實用新型精神的情況下，本實用新型可以作任何形式的修改。例如，根據具體試驗箱的尺寸，空氣循環系統的馬達1可以設置多個，兩個相鄰的馬達1驅動離心葉輪3往相反的方向旋轉，同樣可以達到強制循環試驗箱內空氣的效果，且氣流循環效果更佳。