低气压高低温湿热试验箱的制作方法

低气压高低温湿热试验箱的制作方法

　　本实用新型涉及环境试验仪器技术领域，尤其是一种低气压高低温湿热试验箱。

　　背景技术：

　　湿度、温度、低压会使许多产品性能受到影响，低气压高低温湿热试验箱主要用于在湿度、温度、低压单项或同时作用下，模拟复杂的实验环境，进行电子科技产品（包括元器件、材料和仪器仪表）运输及储藏过程中环境适应性、可靠性的试验，并可同时对试件通电进行电气性能参数的测试，广泛应用于航空、航天、电子、国防、科研等领域。现有的低气压高低温湿热试验箱分为两种，中国专利ZL公开了一种高低温湿热低气压试验箱，包括箱体、加热系统、制冷系统、真空系统、电器柜和电气系统，试验箱内空气的温度通过风鼓下方设置的电加热管进行加热，通过风鼓下方设置的蒸发器进行降温，不区分不同气压下的温度控制方式，当压力过低时，试验箱内的气体极少，鼓风无法完全带动箱体内的空气循环，热量传递慢，试验区内的空气加热、冷却不均匀；另一种高低温湿热低气压试验箱区分高低压时的温度控制方式，当压力高于20KPa时，采用空气通道内的电加热管和蒸发器控制温度，在低压低于20KPa时，利用试验区箱体外紧贴箱体设置的换热片进行控温，换热片内设置电加热管和蒸发器，换热片外包裹一层保温层，实际工作时，换热片需要先和试验区箱体进行热交换，再通过试验区箱体和试验箱内的空气进行热交换，才能最终控制试验区箱体内部的空气温度，所以需要消耗更多的能量，控制温度的速度也比较慢，整体总功率高，运行成本相对较大。

　　技术实现要素：

　　本申请人针对上述现有生产中试验箱在低压时温度控制速度慢、整体总功率高，运行成本相对较大等问题，提供一种结构合理的低气压高低温湿热试验箱，从而实现试验区箱体内空气在低压下的快速升温、降温，有效降低了试验箱的总功率和运行成本，节能降耗。

　　本实用新型所采用的技术方案如下：

　　一种低气压高低温湿热试验箱，试验箱内部设置控制区和试验区，空气循环系统、空气通道、温度调节系统和湿度调节系统设置在控制区；在试验区箱体的内壁上设置硅油换热板，硅油换热板与硅油加热、制冷系统连接。

　　作为上述技术方案的进一步改进：

　　在硅油换热板内设置若干流道，流道与硅油加热、制冷系统连通。

　　对应试验区在试验箱的侧面箱体上设置有观察窗，观察窗一侧不设置硅油换热板。

　　所述空气循环系统的马达设置在控制区上方的箱体外部，马达的输出端连接磁流体和离心叶轮，离心叶轮位于箱体内。

　　所述加湿机构包括加湿锅炉和第一真空阀，第一真空阀与箱体内部连通。

　　在试验箱底部设置第二真空阀，第二真空阀通过管路与抽真空系统连接。

　　在箱体内壁上设置传感器系统，传感器系统包括温度传感器和湿度传感器。

　　温度调节系统包括加热器、制冷蒸发器，湿度调节系统包括加湿机构和湿热除湿蒸发器。

　　温度调节系统还包括湿热控温蒸发器，所述制冷蒸发器和湿热控温蒸发器通过管路连接制冷系统。

　　所述湿热除湿蒸发器设置在试验箱内的角落或边缘区域，所述湿热除湿蒸发器的深度比制冷蒸发器短。

　　本实用新型的有益效果如下：

　　本实用新型区分不同气压下的温度控制方式，温度与低气压综合试验时，如果箱内压力高于20KPa时，采用温度调节系统的制冷蒸发器来恒定低温，采用加热器来恒定高温，当箱内压力低于20KPa时则使用硅油加热、制冷系统来调节温度，在试验区内部设置若干硅油换热板，通过控制硅油加热、制冷系统来调节硅油换热板内硅油的温度，硅油吸收温度后产生热辐射或降温后产生冷辐射，从而无需先加热试验区箱体再进行热量传递，可以直接与箱体内的空气交换热能来恒定试验区的温度，热交换更加迅速，总体上降低了试验箱的总功率和运行成本，节能降耗，除观察窗一侧的试验区外周均设置硅油换热板，加热或降温更加均匀。湿热除湿蒸发器的长度比制冷蒸发器和湿热控温蒸发器的长度短，且位置不设置在主风路上，因此循环风只有部分会经过湿热除湿蒸发器，湿热除湿蒸发器的翅片上凝结的水珠不会受到循环风的影响，凝结后能够迅速掉落排出，除湿效果更加优异。

　　附图说明

　　图1为本实用新型的结构示意图。

　　图中：1、马达；2、磁流体；3、离心叶轮；4、温度传感器；5、湿度传感器；6、硅油换热板；7、右箱体；8、观察窗；9、左箱体；10、第一真空阀；11、空气通道；12、加湿锅炉；13、加热器；14、制冷蒸发器；15、湿热控温蒸发器；16、湿热除湿蒸发器；17、制冷系统；18、第二真空阀；19、抽真空系统；20、硅油加热、制冷系统。

　　具体实施方式

　　下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

　　如图1所示，本实用新型包括左箱体9和右箱体7，右箱体7内部设置左部控制区和右部试验区，空气循环系统的马达1设置在控制区上方的右箱体7外部，马达1的输出端连接磁流体2和离心叶轮3，离心叶轮3位于右箱体7内部，磁流体2用于电机轴的密封，把电机轴的旋转传递给离心叶轮3，磁流体2长期试验不易产生磨损，工作可靠性高，且可以适用于真空、高温、低温、高压、低压等要求高的环境，泄漏率低；空气通道11设置在离心叶轮3的下方，离心叶轮3对箱体内的空气进行强制循环，使箱体内的空气产生对流，从而满足箱体内温湿度更加均匀的要求。温度调节系统设置在离心叶轮3的下方，包括从上往下依次设置的加热器13、制冷蒸发器14和湿热控温蒸发器15，湿热除湿蒸发器15也可以设置在试验箱内的右上角、右下角或其他边缘区域，不设置在循环风的主风路上。湿热除湿蒸发器16的深度比制冷蒸发器14和湿热控温蒸发器15的短，且不在主风路上，因此循环风只有部分会经过湿热除湿蒸发器16，湿热除湿蒸发器16的翅片上凝结的水珠不会受到循环风的影响，凝结后能够迅速掉落排出，除湿效果更加优异。加热器13用于加热箱体内的空气，本实施例中采用大功率电阻丝，升温速率较大；制冷蒸发器14和湿热控温蒸发器15通过管路连接制冷系统17，单独做温度试验时，使用制冷蒸发器14进行降温，同时做温度和湿度试验时，使用湿热控温蒸发器15降低右箱体7内的温度，制冷系统17和硅油加热、制冷系统20设置在左箱体9的下方。湿度调节系统包括设置在加热器13上方的加湿机构和设置在湿热控温蒸发器15下方的湿热除湿蒸发器16，湿热除湿蒸发器16用于降低箱体内的湿度；加湿机构用于升高箱体内的湿度，包括位于左箱体9内的加湿锅炉12和第一真空阀10，加湿锅炉12通过管道与第一真空阀10连接并与右箱体7内部连通。在湿热除湿蒸发器16下方设置第二真空阀18，第二真空阀18通过管路与右箱体7下方的抽真空系统19连接。对应试验区在侧面箱体上开设观察窗8，观察窗8便于观察试验品，除观察窗8一侧在试验区箱体的内壁设置硅油换热板6，在硅油换热板6上设置若干流道，流道内的硅油由硅油加热、制冷系统20控制温度。在试验区上方的箱体内壁上设置传感器系统，包括温度传感器4和湿度传感器5，传感器系统与控制系统连接，温度传感器4采用铂电阻，湿度传感器5采用固态电子式传感器直接测量法。

　　本实用新型工作时，将试验品放置于试验区的箱体内，单独做低气压试验时，使用抽真空系统19抽真空后创造低压环境，第一真空阀10和第二真空阀18关闭，切断锅炉蒸汽与右箱体7的连接。

　　做湿热试验时，控制湿度的方式是：当所需湿度低于设定值时，第一真空阀10打开，加热加湿锅炉12内的水产生蒸汽，流入右箱体7，升高箱体内的湿度，当所需湿度高于设定值时，使用湿热除湿蒸发器16降低箱体内的湿度；控制温度的方式是：利用湿热控温蒸发器15将试验箱降至设定的低温，利用加热器13升至设定的高温。无论湿度还是温度的试验控制都需要打开马达1，马达1驱动离心叶轮3旋转，离心叶轮3带动空气通道11内的气体往试验区流动，气体经试验区顺时针流回空气通道11，经空气通道11内的湿度调节系统和温度调节系统分别调节湿度、温度，气流边循环流动最终使试验区到达设定的湿度或温度。

　　温度与低气压综合试验时，利用制冷蒸发器14将试验箱降至设定的低温，利用加热器13升至设定的高温。箱内压力高于20KPa时采用制冷蒸发器14恒定低温，采用加热器13恒定高温，试验区的温度和湿度测定由传感器系统进行，温度传感器4和湿度传感器5通过线路将信号传递给控制系统，控制系统输出信号后，可以判断是否需要调节温度和湿度；箱内压力低于20KPa时，试验区内的空气稀薄，马达1驱动气流循环控制试验区气体温度的方式无法满足均匀加热的需求，因此需要关闭马达1，离心叶轮3停止旋转，关闭温度调节系统的制冷蒸发器14和加热器13，通过控制硅油加热、制冷系统20来调节硅油换热板6内硅油的温度，硅油吸收温度后产生热辐射或降温后产生冷辐射，除观察窗8一侧的试验区外周均设置硅油换热板6，加热或降温更加均匀，硅油换热板6设置在试验区箱体内部，从而可以直接与试验区箱体内部的空气进行交换热能来恒定试验区的温度，无需先加热试验区箱体再进行热量传递，热交换更加迅速，总体上降低了试验箱的总功率和运行成本，节能降耗。

　　以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。例如，根据具体试验箱的尺寸，空气循环系统的马达1可以设置多个，两个相邻的马达1驱动离心叶轮3往相反的方向旋转，同样可以达到强制循环试验箱内空气的效果，且气流循环效果更佳。