[發明專利]一種試件表面多點線性控溫裝置及控溫方法

有效

• 申請號: 201410740624.7
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN105717956B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 蔣炳嚴;鄧榮武
• 申請（專利權）人: 天津航天瑞萊科技有限公司;北京航天斯達科技有限公司;北京強度環境研究所
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 程旭輝

本發明公開了一種試件表面多點線性控溫裝置，其控溫箱內部通過不銹鋼板分隔成試驗空間和空氣處理單元，空氣處理單元設置在控溫箱內部后方，試驗空間設置在控溫箱內部前方，通過箱體門在試驗空間內取放試件；隔開試驗空間和空氣處理單元的不銹鋼板上方開有出風口，下方開有回風口；試件上固定有試件表面溫度傳感器。本發明還公開了上述控溫裝置的控溫方法。本發明有效的避免了試件局部過溫至損現象的發生，使設備具備良好的試件控溫試驗性能。

技術領域

本發明屬于環境試驗技術領域，具體涉及一種試件表面多點線性控溫裝置及控溫方法。

背景技術

溫度試驗箱能模擬各種溫度環境,適用于檢測電子、汽車、橡膠、塑料膠、金屬等產品在滿足GJB150A3/4各種惡劣環境下的可靠性及穩定性能等參數，為預測和改進產品的質量及可靠性提供有效的依據。

溫度試驗箱的控溫方式分為出風口控溫和試件表面控溫兩種。出風口控溫模式下，控溫傳感器布置于環境試驗箱風道的出風口處，可良好的控制試驗箱內氣體的溫度；試件表面控溫模式下，控溫傳感器固定在環境試驗箱內的試件上，可良好的控制試件本體的溫度。

試件表面控溫通常情況下為單點控溫，即只在試件表面迎風面固定一直控溫傳感器，通過設定值與該試件表面溫度傳感器的實際值之差，由PID算法來控制試驗箱的加熱或制冷動作。由于試件通常不是規則的物體，且試驗箱在升降溫過程中試件迎風面與背風面的溫變速率不同，另外，試件上可能存在其它材質的附件，若只按試件表面單一控制器來控制溫度的情況下，很可能因為試驗箱局部溫度過高或過低而導致試件受損。

另外，常規試驗箱試件表面控溫模式下只控制試件表面控溫傳感器的數值，并不對試驗箱環境溫度進行控制，在升降溫過程中會出現環境溫度與試件溫度偏差過大從而產生較大的控溫滯后性，即當試件表面溫度到達設定溫度時，環境溫度已經有較大的過沖，即便停止加熱和制冷，試驗箱內空氣仍會將熱量傳遞給試件，從而導致試件表面溫度產生較大的過沖。

發明內容

本發明的目的是彌補現有技術的不足，提供一種可有效避免試件局部過溫至損現象發生并具備良好的試件控溫試驗性能的試件表面多點線性控溫裝置及控溫方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為，一種試件表面多點線性控溫裝置，包括控溫箱和控制系統兩大部分；其中，控溫箱內部通過不銹鋼板分隔成試驗空間和空氣處理單元，空氣處理單元設置在控溫箱內部后方，試驗空間設置在控溫箱內部前方，通過箱體門在試驗空間內取放試件；隔開試驗空間和空氣處理單元的不銹鋼板上方開有一排網狀的出風口，下方開有一排網狀的回風口；試件的體積不大于試驗空間體積的1/3，且試件固定位置后頂部不高于出風口的下沿，底部不低于回風口的上沿；試件的迎風面、背風面、左側、右側和頂部的中心點分別固定有5支試件表面溫度傳感器,用來監測試件各個面的表面溫度；空氣處理單元的出風口位置布置出風口溫度傳感器，用來監測試驗空間內的溫度，空氣處理單元的中部內布置用于加熱的箱體加熱器和用于降溫的箱體制冷蒸發器；箱體制冷蒸發器連接外部的制冷劑管道，制冷劑管道上設置有制冷電磁閥，以控制制冷劑的開關；空氣處理單元內部空間的頂部布置通風風扇扇葉，通過設置在箱體頂部的通風電機聯動進行旋轉，用來形成循環風道，將箱體加熱器及箱體制冷蒸發器的熱量和冷量帶入試驗箱的試驗空間，來完成試驗箱的加熱和制冷功能。控制系統包括試件表面溫度傳感器、PLC控制器和觸摸屏；PLC控制器連接試件上的5個試件表面溫度傳感器，并將5個試件表面溫度傳感器的讀數的算術平均值顯示在觸摸屏上；PLC控制器還分別和控制連接通風電機、箱體加熱器和制冷電磁閥。

所述箱體加熱器為鎳鉻加熱器。

所述試件的體積不大于試驗空間體積的1/3，且試件固定位置后頂部不高于出風口的下沿，底部不低于回風口的上沿。