[发明专利]组合式高低温交变湿热试验箱

说明书

本发明公开的一种组合式高低温交变湿热试验箱，能够避免过试验、欠试验现象。本发明通过下述技术方案实现：保温隔热板将箱体一分为二成为相互独立封闭的上试验箱和下试验箱，形成相互独立封闭的箱体，上、下试验箱共用试验箱大门，连通各自的设备区，待试验产品通过隔热转接过渡板共形安装在保温隔热板中间预留的安装接口上，形成两个独立开展高低温湿热环境试验的高低温湿热试验系统；传感器系统输入端连接显示板，并连通试验箱的试验空间腔体，输出端连接控制系统，控制系统将制冷系统、加热系统、湿度系统和空气循环系统相连于试验空间腔体组成高低温交变湿热内循环回路，构成的一套完整的组合式高低温交变湿热试验系统。

技术领域

本发明属于环境试验箱技术领域，具体涉及一种高低温交变湿热试验箱的组合设计。

背景技术

随着科学技术的进步，高超声速飞行器在在民用上的应用越来越广泛，大量安装于飞行器表面的设备仪器在研制设计过程中，选择与飞行器气动表面进行共形设计。在高速飞行过程中，快速流过设备外露表面的空气对设备产生气动加热现象，加热程度与周围空气状态，飞行速度等要素相关。设备外露面的加热会导致设备温度升高，引起内部电子元器件性能下降甚至失效，从而影响设备电性能，导致设备性能恶化。因而高超声速飞行器表面共形设备的热设计直接关系到设备的电性能指标，通常会根据设备热流密度的大小以及使用环境，采取强迫风冷、强迫液冷或者高效热管技术等，保证设备内部各发热元器件正常工作。

根据某型高超声速飞行器的功能需求，需在飞机表面安装某型设备。设备通过整流罩与飞行器表面蒙皮共形安装，在高速飞行过程中，由于飞行器表面气流的气动加热作用，设备外露面温度迅速升高，而设备位于机体内的部分，由于受到飞行器机体的保护作用，避免了气流冲刷加热，同时机体表面隔热材料有效隔绝了机体外侧的恶劣热环境，因此其热环境与机舱内保持一致。机体内、外两侧环境条件的巨大差别，需要在不同的高低温或湿热环境下，检验设备内、外两侧各种电子元器件的各项性能指标，对验证产品环境适应性的环境试验箱技术提出了新的要求，目前针对该类产品的温湿高试验方案主要分为两种：一种直接采用设备外露面的环境条件对设备进行试验验证，另一种则根据机内、外不同的环境条件，对设备外露部分与舱内部分分别进行试验验证。

高低温湿热试验箱是指能同时施加温度、湿度应力的试验箱，其用于检测材料在各种环境下性能设备及试验材料耐热、耐寒、耐干、耐湿性能。高低温湿热试验箱由制冷系统，加热系统，控制系统，温度系统空气循环系统，和传感器系统等组成，上述系统分属电气和机械制冷两大方面。高低温湿热试验箱控制系统是高低温试验箱的核心，它决定了试验箱的升温速率，精度等重要指标。高低温湿热试验箱的加热系统相对制冷系统而言是比较简单。它主要由大功率电阻丝组成，由于试验箱要求的升温速率较大，因此试验箱的加热系统功率都比较大。制冷系统是高低温湿热试验箱的关键部分之一，一般来说，高低温试验箱的制冷方式都是机械制冷以及辅助液氮制冷，机械制冷采用蒸汽压缩式制冷，由于试验的温度低温要达到-55℃，单级制冷难以满足满足要求，因此高低温试验箱的制冷方式一般采用复叠式制冷。高温部分和低温部分之间是用一个蒸发冷凝器联系起来，它既是高温部分的冷凝器，也是低温部分的冷凝器。传感器系统的传感器主要是温度和湿度传感器。温度传感器应用较多的是铂电组和热电偶。湿度的测量方法有两种:干湿球温度计法和固态电子式传感器直接测量法。高低温湿热试验箱的湿度系统分为加湿和除湿两个子系统。加湿方式一般采用蒸汽加湿法，这种加湿方法加湿能力，速度快，加湿控制灵敏，尤其在降温时容易实现强制加湿。除湿方式则分为两种:机械制冷除湿和干燥除湿。机械制冷除湿原理是将空气冷却到露点温度以下，使大于饱和含湿量的水汽凝结析出，这样就降低了湿度。干燥器除湿是利用气泵将试验箱内的空气抽出，并将干燥的空气注入，同时将湿空气送入可循环利用的干燥进行干燥，干燥完后又送入试验箱内，如此反复循环进行除湿。高低温湿热试验箱空气循环系统:空气循环系统一般有离心风扇和驱动其运转的电机构成，它提供了箱内空气的循环。