[發明專利]一種使氣候環境試驗設備風速穩定和均勻的裝置

有效

• 申請號: 201410379617.9
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104128213A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 伍偉雄
• 申請（專利權）人: 廣州賽寶計量檢測中心服務有限公司
• 主分類號: B01L1/00
• 分類號: B01L1/00;B01L7/00;G01N17/00
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅

技術領域

本發明涉及一種氣候環境試驗用的設備，尤其涉及一種使氣候環境試驗設備風速穩定和均勻的裝置。

背景技術

任何產品都會經受不同的環境條件，特別是電工電子產品的應用領域日益廣泛，所經受的環境條件越來越復雜多樣。因而，對電工電子產品進行人工模擬環境試驗是保證其高質量必不可少的重要環節。人工模擬環境試驗是實際環境影響的科學概括，具有典型化、規范化、使用方便和便于比較等特點。環境條件的多樣化和環境試驗的重要性，也對環境試驗設備提出了更嚴格的要求。

對機載電子設備全年的故障進行分析表明，50％以上的故障是由各種環境因素引起的，而氣候環境因素造成電子設備約38.3％的故障率，可見氣候環境試驗在環境試驗中的重要性。

因此，努力提高氣候環境試驗箱(設備)的技術性能，對提高產品的環境試驗質量有著重要的作用。

環境試驗一般分為氣候環境試驗和機械環境試驗，對應地環境試驗設備分為氣候環境試驗設備和機械環境試驗設備。溫度試驗箱、溫濕度試驗箱、霉菌試驗箱和鹽霧試驗箱等都屬于氣候環境試驗設備。所謂氣候環境試驗，實質上是針對大氣環境而言的，大氣中的空氣涉及溫度、濕度、氣壓、含鹽量、含有害氣體量等各種參數。因此，氣候環境試驗需要氣候試驗設備模擬出各種氣候環境條件，而要使模擬的氣候環境條件達到一種穩定和均勻的狀態，則需要空氣保持一定的流動速度。

氣候環境試驗設備基本上都需要對溫度進行控制，即對空氣進行加熱或冷卻，以實現不同的空氣溫度條件。空氣熱容量小和導熱性差的特性決定了要獲得穩定和均勻的空氣溫度，必須設法使空氣循環流動起來，以加速空氣與加熱源或冷卻源的熱交換。因此，氣候環境試驗設備基本上都需要有促使空氣循環流動的裝置，如使用風機攪拌等。氣候環境試驗設備工作空間中空氣流動的速度，即是一般所說的設備風速。

在氣候環境試驗中，設備的風速直接影響試驗樣品的試驗情況，特別是對于發熱的試驗樣品而言，風速直接影響該試驗樣品的散熱，即影響試驗樣品的熱效應。因此，在氣候環境試驗中，通常會提出設備的風速要穩定和均勻，且風向具有單向性。目前氣候環境試驗設備風速的穩定性和均勻性，一般只能分別達到±0.5m/s和1.5m/s的水平，且風向凌亂沒有單向性。

目前的氣候環境試驗設備，無論是溫度試驗箱，還是溫濕度試驗箱、高低溫低氣壓試驗箱等，對溫度的控制有兩種設計方式，第一種方法是在設備的工作空間內，直接安裝加熱器、制冷器和攪拌風機，風機攪拌工作空間內的空氣上下循環流動；第二種方法是在設備工作空間的后部設置一個風道，風道內安裝加熱元件、制冷器，風道上部安裝風機驅動空氣循環至工作空間，空氣再經工作空間底部回流到風道內形成循環。

基于空氣的流動特性，第一種使用風機在工作空間內直接進行攪拌的方法，工作空間的風速既不穩定又不均勻，而且風向凌亂，同時還涉及到加熱器對試驗樣品的直接熱輻射等問題，現在已基本不再采用。第二種設置風道的方法，工作空間風速的穩定性和均勻性雖然有了提高，但同樣達不到較高的水平，且同樣存在風向凌亂的問題。

目前氣候環境試驗設備基本上采用第二種設計結構，如圖5所示，它包括溫濕度試驗箱箱體1以及位于溫濕度試驗箱箱體1內側壁上的保溫層2，溫濕度試驗箱箱體1內設有風向調節板3、風機5、風道隔板3、加熱元件7、風道8、制冷器9和加濕器10，其中風機5由位于溫濕度試驗箱箱體1外的風機驅動電機5驅動，并且圖5還顯示了溫濕度試驗箱的工作原理；它在工作空間的后部設置一個風道8，風道8內安裝加熱元件7、制冷器9(兼作除濕器，冷凝除濕)、加濕器10?？諝庠陲L道8內經加熱元件7、制冷器9的直接加熱和冷卻，經加濕器10加濕，風道8上部安裝的風機5強制將空氣循環至工作空間，空氣再經工作空間底部回流到風道8內形成循環。

這種強制空氣循環的方法主要缺點可歸納為：

(1)基于空氣的流動特性，風機5對空氣的攪拌所獲得的空氣流速，具有“一陣一陣”間歇的特性，即空氣流速具有不穩定和不均勻的特性，這與我們夏天日常使用的降溫風扇，即可感覺到吹過來的風是“一陣一陣”間歇不連續的；

(2)盡管在風機5的前面安裝了風向調節板3，但風機5安裝在一個側面的上部，當空氣被吹向對面的壁面時，空氣被反彈，這就造成了空氣流動的風向凌亂。

上述兩點原因，即可導致不可能獲得理想穩定性和均勻性的風速，同時也不能獲得穩定的風向。

發明內容