一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬實驗設(shè)備，具體說是一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，特別涉及為被測試設(shè)備而創(chuàng)造試驗環(huán)境條件，以驗證被測試設(shè)備在設(shè)計工況條件下各技術(shù)性能參數(shù)是否滿足要求。
技術(shù)背景
[0002]隨著人類活動范圍的全球化，生產(chǎn)工具和裝備需要能夠適應(yīng)在全球氣候條件下工作，全球氣候條件是有極寒和極熱兩種工況，如何驗證設(shè)備能夠在此條件下工作，需要有設(shè)備能夠模擬此環(huán)境條件，全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱就是模擬創(chuàng)造兩種工況環(huán)境條件的裝置。在目前模擬極端氣候條件的設(shè)備有二兩種:一是高溫環(huán)境模擬艙，溫度從常溫到70°C，而不能創(chuàng)造設(shè)備在工況條件下運行所需穩(wěn)定的冷卻或加熱所使用的水；二是低溫環(huán)境模擬艙，溫度從常溫到-55 °C，而不能創(chuàng)造設(shè)備在工況條件下運行所需穩(wěn)定的冷卻或加熱所使用的水。目前這兩種環(huán)境模擬試驗箱溫度波動幅度±0.5°C，溫度均勻性±2°C，溫度范圍覆蓋全范圍和不能提供被測設(shè)備所需穩(wěn)定水源和全幅值的主要原因是:
(I)提供被測設(shè)備所需穩(wěn)定水源需要提供一套低溫供水設(shè)備和不溫控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)復(fù)雜和投資成本高；(2)目前高溫試驗區(qū)間和低溫試驗區(qū)間不能合用一個箱原因是:高溫試驗時對低溫試驗設(shè)備有重大影響和損傷；(3)因低溫區(qū)間與高溫區(qū)間控制溫度精度方法不一樣，全區(qū)間溫度控制精度達(dá)不到試驗要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，為被測試設(shè)備創(chuàng)造從低溫到高溫全區(qū)間試驗環(huán)境條件，滿足被測試設(shè)備形式試驗需求。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，包括環(huán)境氣候模擬艙、風(fēng)冷冷藏裝置、液冷源裝置和控制臺，所述環(huán)境氣候模擬箱內(nèi)壁設(shè)有均流送風(fēng)裝置，被測設(shè)備設(shè)置于環(huán)境氣候模擬箱內(nèi)，所述風(fēng)冷冷藏裝置包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、冷凝壓力調(diào)節(jié)閥、儲液器、干燥過濾器、電磁閥、膨脹閥和冷風(fēng)機(jī)，冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)連接均流送風(fēng)裝置，冷風(fēng)機(jī)回氣連接壓縮機(jī)，所述液冷源裝置為二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)，二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)供冷媒水、熱媒水連接被測設(shè)備。
[0005]進(jìn)一步地，所述環(huán)境氣候模擬箱內(nèi)設(shè)有呼叫按鈕。
[0006]進(jìn)一步地，所述冷風(fēng)機(jī)或均流送風(fēng)裝置上設(shè)有電加熱。
[0007]進(jìn)一步地，所述二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)包括制冷模塊、換熱器、冷水箱、熱水箱、冷水三通閥、熱水三通閥、水泵，熱水箱內(nèi)設(shè)有電加熱，一個以上的制冷模塊連接換熱器的一個流程，另一個流程的出口連接冷水箱，冷水箱底部出口連接冷水三通閥，冷水三通閥還連接熱水箱底部和水泵，水泵連接被測設(shè)備進(jìn)水口，被測設(shè)備出水口連接熱水三通閥，熱水三通閥還連接熱水箱和換熱器另一流程的進(jìn)口。
[0008]進(jìn)一步地，所述冷水箱和熱水箱頂部連通且外接放氣口。
[0009]進(jìn)一步地，所述壓縮機(jī)排氣口經(jīng)帶平衡閥的平衡管連接儲液器。
[0010]進(jìn)一步地，所述冷凝器為帶冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)冷冷凝器。
[0011]再進(jìn)一步地，所述儲液器與干燥過濾器之間設(shè)有充液口。
[0012]風(fēng)冷冷藏工作原理:當(dāng)環(huán)境氣候模擬艙內(nèi)設(shè)定的測試溫度低于環(huán)境氣候模擬艙所處環(huán)境溫度時，風(fēng)冷冷藏裝置啟動，壓縮機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)工作，由冷風(fēng)機(jī)通過均流送風(fēng)裝置向環(huán)境氣候模擬艙內(nèi)送入冷空氣以達(dá)到設(shè)定溫度并保持；當(dāng)環(huán)境氣候模擬艙內(nèi)逐漸達(dá)到設(shè)定溫度時，壓縮機(jī)負(fù)荷比較小，控制臺控制壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)缸頭動作，壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)以與負(fù)荷相匹配；當(dāng)環(huán)境氣候模擬艙所處環(huán)境溫度比較低時，壓縮機(jī)排氣壓力比較低，影響膨脹閥正常開啟度時，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥動作，控制由風(fēng)冷冷凝器排入貯液器中液態(tài)制冷劑的量，用存入風(fēng)冷冷凝器中的制冷劑量調(diào)節(jié)風(fēng)冷冷凝器的有效換熱面積，達(dá)到控制換熱量，最終控制壓縮機(jī)的排氣壓力，即提高制冷系統(tǒng)風(fēng)冷冷藏裝置的冷凝壓力，通過以上方法保證風(fēng)冷冷藏裝置能夠在全年氣候條件下能夠正常工作，也就保證全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱能夠在全年氣候條件下能夠正常工作。當(dāng)試驗保溫箱體內(nèi)設(shè)定溫度高于環(huán)境溫度時，僅啟動冷風(fēng)機(jī)中的電加熱器，并通過均流送風(fēng)裝置向環(huán)境氣候模擬艙內(nèi)送入熱空氣以逐漸達(dá)到設(shè)定溫度并保持，電加熱器發(fā)熱功率大小通過可控硅進(jìn)行無級調(diào)節(jié)，以與環(huán)境氣候模擬艙內(nèi)負(fù)荷相匹配。
[0013]液冷源裝置工作原理是:當(dāng)被測設(shè)備需要低于環(huán)境溫度的冷媒水時，啟動制冷模塊，向換熱器供液態(tài)制冷劑，冷水三通閥連通冷水箱打開、熱水三通閥連通熱水箱關(guān)閉，冷水箱內(nèi)冷水由冷水三通閥經(jīng)水泵送至被測設(shè)備后經(jīng)熱水三通閥回至換熱器強制驅(qū)流降低溫度；當(dāng)被測設(shè)備需要低于環(huán)境溫度的熱媒水時，冷水三通閥連通熱水箱打開，熱水三通閥連通熱水箱打開，熱水箱中由電加熱器加熱后的熱水通過熱水三通閥，或冷水三通閥連通連通冷水箱適當(dāng)打開，與冷水箱中水進(jìn)行比例混合，從而得到穩(wěn)定的水溫，滿足被測設(shè)備使用要求。當(dāng)被測設(shè)備需要使用高于環(huán)境溫度的水時，熱水箱電加熱器工作加循環(huán)流動的水，達(dá)到提高水溫的要求，同時通過可控硅控制電加熱器的發(fā)熱量，保證水溫維持在設(shè)定值，滿足測試使用要求；控制臺通過可編程控制器PLC，控制風(fēng)冷冷藏裝置、液冷源裝置和環(huán)境氣候模擬艙三者各自控制要求和三者間協(xié)調(diào)控制要求，滿足全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱測試要求。
[0014]本發(fā)明將創(chuàng)造低溫的風(fēng)冷冷藏裝置和創(chuàng)造高溫的二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)融合在一起，同時通過優(yōu)化設(shè)計控制方法使其在環(huán)境氣候模擬艙內(nèi)能夠創(chuàng)造_55°C ~70°C間任意某一溫度要求的環(huán)境模擬溫度，測試被測設(shè)備在此環(huán)境條件下貯存、啟動和運行性能，同時能夠向被測設(shè)備提供7V ~55°C穩(wěn)定的冷、熱媒水，以滿足被測設(shè)備各個運行工況。具有工作性能穩(wěn)定、控制精度高、工作效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單等特點，不同規(guī)格的全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱滿足各類客戶的需求。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:風(fēng)冷冷藏裝置1，壓縮機(jī)2，平衡管3，風(fēng)冷冷凝器4，冷卻風(fēng)機(jī)5，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥6，儲液器7，干燥過濾器8，電磁閥9，膨脹閥10，冷風(fēng)機(jī)11，電加熱12，環(huán)境氣候模擬艙13，均流送風(fēng)裝置14，被測設(shè)備15，液冷源裝置16，換熱器17，冷水箱18，熱水箱19，冷水三通閥20，熱水三通閥21，水泵22，制冷模塊23，控制臺24。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。
[0018]圖1所示，一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱包括環(huán)境氣候模擬艙
13、風(fēng)冷冷藏裝置1、液冷源裝置16和控制臺24，環(huán)境氣候模擬箱13內(nèi)壁設(shè)有均流送風(fēng)裝置14,被測設(shè)備15設(shè)置于環(huán)境氣候模擬箱13內(nèi)，環(huán)境氣候模擬箱內(nèi)設(shè)有呼叫按鈕,風(fēng)冷冷藏裝置I包括壓縮機(jī)2、平衡管3、風(fēng)冷冷凝器4、冷卻風(fēng)機(jī)5、冷凝壓力調(diào)節(jié)閥6、儲液器7、干燥過濾器8、電磁閥9、膨脹閥10和冷風(fēng)機(jī)11，壓縮機(jī)2排氣口經(jīng)帶平衡閥的平衡管3連接儲液器7，壓縮機(jī)2排氣口還連接帶有冷卻風(fēng)機(jī)5的風(fēng)冷冷凝器4，風(fēng)冷冷凝器4經(jīng)冷凝壓力調(diào)節(jié)閥6連接儲液器7，儲液器7經(jīng)干燥過濾器8、電磁閥9、膨脹閥10連接冷風(fēng)機(jī)11，儲液器7與干燥過濾器8之間設(shè)有充液口，冷風(fēng)機(jī)11出風(fēng)連接均流送風(fēng)裝置14，冷風(fēng)機(jī)或均流送風(fēng)裝置上設(shè)有電加熱12，冷風(fēng)機(jī)11回氣連接壓縮機(jī)2，液冷源裝置16為二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)，二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)包括制冷模塊23、換熱器17、冷水箱18、熱水箱19、冷水三通閥20、熱水三通閥21、水泵22，熱水箱19內(nèi)設(shè)有電加熱，制冷模塊23為普通壓縮機(jī)、冷凝器、儲液器連接結(jié)構(gòu)，一個以上的制冷模塊23連接換熱器17的一個流程，另一個流程的出口連接冷水箱18，冷水箱18底部出口連接冷水三通閥20，冷水三通閥20還連接熱水箱19底部和水泵22，水泵22連接被測設(shè)備15進(jìn)水口，被測設(shè)備15出水口連接熱水三通閥21，熱水三通閥21還連接熱水箱19和換熱器17另一流程的進(jìn)口，冷水箱和熱水箱頂部連通且外接放氣口。
【主權(quán)項】
1.一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，包括環(huán)境氣候模擬艙、風(fēng)冷冷藏裝置、液冷源裝置和控制臺，所述環(huán)境氣候模擬箱內(nèi)壁設(shè)有均流送風(fēng)裝置，被測設(shè)備設(shè)置于環(huán)境氣候模擬箱內(nèi)，所述風(fēng)冷冷藏裝置包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、冷凝壓力調(diào)節(jié)閥、儲液器、干燥過濾器、電磁閥、膨脹閥和冷風(fēng)機(jī)，冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)連接均流送風(fēng)裝置，冷風(fēng)機(jī)回氣連接壓縮機(jī)，所述液冷源裝置為二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)，二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)供冷媒水、熱媒水連接被測設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，其特征是:所述環(huán)境氣候模擬箱內(nèi)設(shè)有呼叫按鈕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，其特征是:所述冷風(fēng)機(jī)或均流送風(fēng)裝置上設(shè)有電加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，其特征是:所述二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)包括制冷模塊、換熱器、冷水箱、熱水箱、冷水三通閥、熱水三通閥、水泵，熱水箱內(nèi)設(shè)有電加熱，一個以上的制冷模塊連接換熱器的一個流程，另一個流程的出口連接冷水箱，冷水箱底部出口連接冷水三通閥，冷水三通閥還連接熱水箱底部和水泵，水泵連接被測設(shè)備進(jìn)水口，被測設(shè)備出水口連接熱水三通閥，熱水三通閥還連接熱水箱和換熱器另一流程的進(jìn)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，其特征是:所述冷水箱和熱水箱頂部連通且外接放氣口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，其特征是:所述壓縮機(jī)排氣口經(jīng)帶平衡閥的平衡管連接儲液器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，其特征是:所述冷凝器為帶冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)冷冷凝器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，其特征是:所述儲液器與干燥過濾器之間設(shè)有充液口。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全天候變工況補償型高低溫環(huán)境模擬試驗箱，包括環(huán)境氣候模擬艙、風(fēng)冷冷藏裝置、液冷源裝置和控制臺，所述環(huán)境氣候模擬箱內(nèi)壁設(shè)有均流送風(fēng)裝置，被測設(shè)備設(shè)置于環(huán)境氣候模擬箱內(nèi)，所述風(fēng)冷冷藏裝置包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、冷凝壓力調(diào)節(jié)閥、儲液器、干燥過濾器、電磁閥、膨脹閥和冷風(fēng)機(jī)，冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)連接均流送風(fēng)裝置，冷風(fēng)機(jī)回氣連接壓縮機(jī)，所述液冷源裝置為二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)，二次冷媒制冷制熱系統(tǒng)供冷媒水、熱媒水連接被測設(shè)備。
【IPC分類】B01L7-00, B01L1-00
【公開號】CN104549577
【申請?zhí)枴緾N201410848206
【發(fā)明人】秦伯進(jìn), 朱正貴, 孫玲
【申請人】江蘇兆勝空調(diào)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日