[实用新型]一种由液体加热和恒温的温度试验箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种环境试验用设备，尤其涉及一种由液体加热和恒温的温度试验箱。 

背景技术

任何产品都会经受不同的环境条件，特别是应用领域日益广泛的电工电子产品，所经受的环境条件越来越复杂多样。因而，对电工电子产品进行人工模拟环境试验是保证其高质量必不可少的重要环节。人工模拟环境试验是实际环境影响的科学概括，具有典型化、规范化、使用方便和便于比较等特点。环境条件的多样化和环境试验的重要性，也对环境试验设备提出了更严格的要求。 

温度试验是环境试验中最重要的试验。对机载电子设备全年的故障进行分析表明，50％以上的故障是由各种环境因素引起的，而温度环境因素造成电子设备约22.2％的故障率，可见温度试验在环境试验中的重要性。 

因此，努力提高温度试验箱(设备)的技术性能，对提高产品的环境试验质量有着重要的作用。 

目前的温度试验箱，在-70℃～300℃温度范围内，温度的稳定性和均匀性，一般分别只能达到了±0.5℃和4℃，少部分在较窄的温度范围内(一般是在0℃～100℃)，分别能达到了±0.2℃和2℃。 

目前最好的液体恒温槽的温度稳定性和均匀性，分别达到了±0.0008℃和0.002℃。常用的、非常普通简单的液体恒温槽，在-70℃～300℃温度范围内，温度的稳定性和均匀性，可以轻松达到±0.02℃和0.05℃的水平。 

以空气为介质的温度试验箱的温度的稳定性和均匀性与以液体为介质的恒温槽相比，相差几个数量级以上。究其原因，主要是由空气的性质和加热方式造成的。 

导热性差和热容量小是空气的固有特性，与之相反，导热性好和热容量大是液体的固有特性。 

目前，均匀性和稳定性最好的气体恒温箱，无一例外采用如图3所示的结构，它包括箱体1、保温层2、风向调节板3、风机的驱动电机4、风机5、风道隔板6、加热器7、调节风道8、制冷器9。它在工作空间的后部设置调节风道8，调节风道8内安装有制冷 器9和加热器7。空气在调节风道8内经加制冷器9、加热器7加热，调节风道8上部安装风机5强制空气循环至工作空间，空气再经工作空间底部回流到风道8内形成循环。 

这种设计方法的主要缺点可归纳为： 

(1)加热元件的加热面积较小，空气与加热面的热交换不充分，在风道内流动的空气，有相当部分没有与加热元件的加热面直接接触，这就造成了有部分空气被直接加热，有部分空气没有被直接加热；与之类似，制冷器的制冷面积也较小，会造成相同的问题； 

(2)对加热元件的控制，是一种间断式的通电控制，即加热元件不是一个温度稳定的热源，这就造成了空气时而被加热，时而没有被加热； 

(3)强制空气循环所使用的风机，风叶没有覆盖整个风道，这就造成了空气在风道内流动不均匀，在工作空间内流动也不均匀； 

(4)工作空间为方形结构，不利于空气的均匀流动。 

这些设计的缺点，以及空气导热性差、热容量小的固有特性，导致了温度试验箱温度的稳定性和均匀性，不能达到较高的水平。 

而与空气的性质相反，导热性好和热容量大是液体的固有特性。使用加热元件、制冷器直接对液体加热和冷却，通过搅拌使液体在测试腔内流动，这样得到的液体恒温槽温度的稳定性和均匀性，可高出温度试验箱几个数量级。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种由液体加热和恒温的温度试验箱，它在-70℃～300℃温度范围内，其温度的稳定性和均匀性分别能够达到±0.05℃和0.1℃的水平，提高了温度的稳定性和均匀性，从而提高温度环境试验的质量。 

针对目前温度试验箱采用加热元件、制冷器直接对空气加热和冷却，不能获得良好的稳定性和均匀性问题，本实用新型采取的技术方案是： 

(1)使用液体恒温槽中温度稳定的液体对空气进行加热和恒温，解决加热元件不是一个温度稳定的热源问题； 

(2)使用一块大面积的金属板充当热交换板,金属板一个面由液体恒温槽中的液体恒温，另一个面对空气进行加热和恒温，解决加热元件的加热面积较小，空气与加热元件的热交换不充分问题； 

(3)使用横流风机强制空气循环，横流风机的风叶覆盖整个风道，这样促使空气 在风道内均匀流动； 

(4)风道空气出口和入口对面的壁面，设计成圆弧面，这样有效改善空气在工作空间均匀流动问题。