[发明专利]一种低温环境试验舱及其试验方法

说明书

本发明公开了一种低温环境试验舱以及试验方法，包括试验舱壳体、试验件安装平台、热交换器、加热装置、测温装置、风机以及内风道筒。试验件安装平台上设置试验件，热交换器和加热装置对实验舱内部进行升降温，测温装置测量试验舱内温度，风机和内风道筒使试验舱内部形成循环风道。该方法根据测温装置测得的温度、目标温度和升降温速率对试验舱内温度进行控制。本发明使试验舱内部形成循环风系统，保证舱内部温度均匀，测试件快速散热，可实现能够快速响应的升降温过程。

技术领域

本发明涉及低温工程技术领域，具体地说，是涉及一种低温环境实验舱以及试验方法。

背景技术

随着航空航天等技术快速发展，由于航天设备及其组件长期暴露在极端恶劣的宇宙空间环境中，为了保证航天设备在空间环境中能够安全且可靠的运行，在离开地球之前，模拟和检测航天设备在极端温度环境中是否安全可靠是十分必要的。因此，近年来环境试验技术受到了高度重视，贯穿于军工产品设计研发和生产的全过程，其测试条件变得越来越复杂。

传统低温试验设备通常包括一个高度绝热的壳体以及设置于可以内部的热交换器、加热装置和测温装置。将被测实验件放置于壳体内部，通过控制超低温制冷剂流过热交换器降低低温试验设备内的环境温度，控制加热装置的加热功率提升低温试验设备内的环境温度，并根据测温装置测得的温度调整制冷剂的流速和加热装置的加热功率，由此，使低温试验设备内的环境温度达到并很定于实验温度。

然而，传统的低温试验设备通常只能提供狭小的试验空间，满足小型试验件的试验需求，难以满足大型试验件在特定低温环境下进行试验的需求，如公告号为“CN204988323U”，公开了名称为“一种可调超低温环境实验装置”的中国专利，其主要包括同轴设置的低压室和杜瓦瓶，通过在低压室和杜瓦瓶中间加注制冷剂降低低压室内温度，还通过设置在低压室内腔的多个加热装置提升低压室内温度，为了保证试验温度的快速响应，该装置只能提供小型试验空间供电路板卡、抽头插座等小型仪器的试验需要，若增大其内部试验空间，该装置将很难保证实验温度的快速响应以满足大型试验件的试验需求，这是由于传统低温试验设备往往通过空间内不同部位的温度差产生气体对流，从而在一定时间内是低温试验设备内温度趋于均匀，而随着试验空间的增大，若仅靠温度差产生的对流，设备内环境温度趋于均匀所需的时间将会变长，使得实验设备内环境温度的快速响应变得难以实现。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种低温环境试验舱及其试验方法，能够在低温试验设备内试验空间增大的同时保证设备内环境温度的快速响应。

为了实现上述目的，本发明提出一种低温环境试验舱，其包括：壳体；设置于可以内部的试验件安装平台，用以承载试验件；设置于壳体内部的热交换器，其位于试验件安装平台下方，通过超低温制冷剂制冷从而降低低温环境试验舱内环境温度；设置于壳体内部底部的加热装置，用于提升低温环境试验舱内环境温度；以及测温装置，用于探测低温环境试验舱内实时环境温度。其特征在于，低温环境试验舱还包括：套设于壳体内部的内风道筒；以及设置于壳体顶部的风机，其位于内风道筒上方。内风道筒和壳体之间的空间与内风道筒的内腔形成循环风道，并通过风机的吹风加快低温环境实验舱内的气流流动。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种低温环境试验舱，其特点在于，壳体包括直筒段、设置于直筒段上端的上封头和设置于直筒段下端的下封头，上封头、下封头与直筒段采用法兰连接，内风道筒固定在上封头或/和所述下封头处。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种低温环境试验舱，其特点在于，风机包括支架、电机、主轴和叶片，设置有支架的电机通过主轴与叶片相连，叶片设置于壳体内部。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种低温环境试验舱，其特点在于，壳体包括直筒段、设置于直筒段上端的上封头和设置于直筒段下端的下封头，上封头、下封头与直筒段采用法兰连接，支架固定于上封头顶部，主轴和上封头采用动密封连接。