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一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置

阅读:1015发布:2020-10-21

专利汇可以提供一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种多因素综合高原高寒 气候 环境模拟 加速 试验装置,包括试验 箱体 、气压系统、 光源 系统、温湿度调节系统、循环 风 系统和控制系统。本发明采用PLC或 单片机 控制光源的 辐射 功率和紫总比、气压升降、 温度 升降、加湿除湿、风速等动作。本发明能够形成一种由光照、气压、温度、湿度和风速五种环境因素综合而成的人工模拟或强化的高原高寒等环境,用于试验并评价材料、零部件及装备的高原高寒气候环境适应性。通过控制部分环境因素,本发明还可以模拟寒区环境、干热环境、热带雨林环境和高空环境等。本发明还可用于开展多项已有标准试验,包括低气压试验、光老化试验、高低温试验、湿热试验等,达到一箱多用的效果。,下面是一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置专利的具体信息内容。

1.一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,包括试验箱体光源系统、温湿度调节系统、循环系统和控制系统,其特征在于:所述装置还包括气压系统。
2.如权利要求1所述的综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,其特征在于:所述试验箱体是一个内承压容器,容器顶部由高透光高强度透明板和承压网构成,试验箱体底部安装有排装置。
3.如权利要求1或2所述的综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,其特征在于:所述气压系统包括真空机组、电磁及其控制器,气压可以控制在15kPa以下。
4.如权利要求1所述的综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,其特征在于:所述光源系统包括光源及其控制器,其中光源为氙弧灯与紫外光灯组合,所述氙弧灯安装在试验箱顶部玻璃上方。
5.如权利要求1所述的综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,其特征在于:所述光源系统包括光源及其控制器,其中光源为金属卤素灯与紫外光灯组合,所述金属卤素灯安装在试验箱顶部玻璃上方。
6.如权利要求4或5所述的综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,其特征在于:紫外灯安装在玻璃下方;所述紫外灯采用石英玻璃套管保护;光源的总辐照度及紫外光辐照度可以进行比例调节。
7.如权利要求1所述的综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,其特征在于:所述温湿度调节系统包括制冷压缩机组、加热器、加湿器蒸发器,加热器和蒸发器安装在试验箱体内部;冷压缩机组和加湿器安装在箱体外部;加湿器通过电磁阀连接到箱体内部,温度控制为最低温度-65℃,最高温度150℃;在温度高于10℃条件下,相对湿度在20%~98%范围内可控。
8.如权利要求1所述的综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,其特征在于:所述循环风系统包含设置于试验箱体外部的变频电机、通过磁流体密封轴连接安装在箱体内部的风扇、通风管道和风板,用于试验箱体内产生可变风速。
9.如权利要求1所述的综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,其特征在于:所述控制系统包括控制柜、传感器和数据通信接口人机界面;控制柜内安装有PLC或单片机接触器、继电器和直流电源;所述传感器包括辐照度传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、黑板温度传感器和水位传感器,数据通信接口包括USB接口、串行通信接口和RJ45接口;人机界面采用触摸屏

说明书全文

一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种模拟加速试验装置,特别涉及一种多个因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置。

背景技术

[0002] 高原高寒气候环境作用下,装备会出现误动作、密封外壳变形焊接开裂、结构损坏、设备漏泄、发动机启动与燃烧不正常、功率下降等问题;高分子材料容易老化,车辆表面防护涂层和密封材料在西藏的寿命仅为内地的三分之一左右,部分包装材料使用寿命仅为内地的十分之一。现有用于模拟高原环境的试验技术主要有低气压试验和高低温低气压试验技术,未复合太阳辐射、湿度以及速等因素,因而对高原环境的模拟性和加速性欠缺。由于现有气候环境试验技术不能真实再现高原高寒气候环境多因素协同效应,也不能全面准确评价装备(材料)对高寒高原气候环境的适应性和耐久性,因此,有必要发展多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验技术。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,以更加真实地模拟和合理强化高原高寒气候环境。使用该装置进行试验,与高原自然环境试验对比,具有良好的加速性和相关性;可以缩短试验时间,提高试验效率。
[0004] 本发明的目的是这样实现的:一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,其特征在于:所述装置包括试验箱体、气压系统、光源系统、温湿度调节系统、循环风系统和控制系统;能够同时模拟或强化光照、气压、温度、湿度和风速五种环境因素综合而成的高原高寒环境及其对试验对象的综合环境效应。
[0005] 所述试验箱体是一个内承压容器,容器顶部由高透光高强度玻璃板和金属承压网构成。试验箱体底部安装有双电磁自动排装置,自动排除试验过程中形成的积液。
[0006] 所述气压系统由真空机组、电磁阀及其控制器组成。为了模拟高原乃至空中环境,允许气压可控制在15kPa以下。
[0007] 所述光源系统包括光源及其控制器,其中光源为多盏氙弧灯与多盏紫外光灯组合或多盏金属卤素灯与多盏紫外光灯组合,所述氙弧灯或金属卤素灯安装在试验箱顶部玻璃上方,紫外灯安装在玻璃下方;所述紫外灯采用石英玻璃套管保护,隔离低温低气压和高温低气压环境对紫外灯的影响;为了更加逼真模拟高原辐照环境,光源的总辐照度及紫外光比例可以通过软件,根据实测环境谱或人工设定进行调节。
[0008] 所述温湿度调节系统包括制冷压缩机组、加热器、加湿器、和蒸发器。加热器和蒸发器安装在试验箱体内部;冷压缩机组和加湿器安装在箱体外部;加湿器通过电磁阀连接到箱体内部。为了模拟合高原高寒气候环境乃至特殊空中环境,温度允许控制在-65℃~150℃;在温度高于10℃条件下,相对湿度在20%~98%范围内可控。
[0009] 所述循环风系统包含设置于试验箱体外部的变频电机、通过磁流体密封轴连接安装在箱体内部的风扇和通风管道,用于试验箱体内产生可变风速。
[0010] 所述控制系统包括控制柜、传感器和数据通信接口人机界面;控制柜内安装有PLC、接触器、继电器和直流电源;所述传感器包括辐照度传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、表面湿润传感器、黑板温度传感器和水位传感器,数据通信接口包括USB接口、串行通信接口和RJ45接口;人机界面采用触摸屏
[0011] 通过控制部分环境因素,本装置可以开展多种环境试验,包括光老化试验(特别是低温光老化试验)、低气压试验、高低温试验、湿热试验等,达到一箱多用的效果。
[0012] 本发明解决了光辐射与高低温低气压的耦合等问题,形成能够同时施加光照、气压、温度、湿度和风速五种环境因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置。附图说明
[0013] 图1为本发明实施例1的结构示意图;图2为图1中A-A的剖视图;
图3为图1中B-B的剖视图;
图中,1为辐照度传感器,2 为冷凝器,3为制冷/除湿机组,4为储液箱,5为蒸发器,6 为加湿器,7 为加热器, 8 为变频风机,9 为光源,10 为玻璃板,11 为测试孔,12 为校平衡装置,13为脚轮,14 为下箱体,15 为黑板温度计,16为观察窗,17 为顶盖,18为温度传感器,19为湿度传感器,20为控制柜,21 为大把手,22 为控制面板,23为真空,24 为自动排水阀,25 为上电磁阀,26 为排液管,27 为下电磁阀,28 为样品架,29 为紫外灯组件,30 为加湿电磁阀。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步的说明:一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,装置包括内部具有样品架的试验箱体、气压系统、光源系统、温湿度调节系统、循环风系统和控制系统;能够同时施加光照、气压、温度、湿度和风速五种环境因素,通过参数调节模拟高原高寒环境。被试样品放置在试验箱内部的样品架上,经受上述四种因素的综合或组合作用;然后定期对样品的性能进行测试和评价。
[0015] 所述试验箱体是一个内承压容器,容器顶部由高透光高强度玻璃板和金属承压网构成。试验箱体底部安装有双电磁阀自动排水装置,自动排除试验过程中形成的积液。
[0016] 实施例1:如图1至图3所示,一种多因素综合高原高寒气候环境模拟加速试验装置,所述装置包括试验箱体、气压系统、光源系统、温湿度调节系统、循环风系统和控制系统。所述试验箱体是一个内承压容器,容器顶部由高透光高强度玻璃板10和金属承压网构成,高透光高强度玻璃板安装在金属承压网上方。试验箱体底部安装有自动排水阀24,通过自动开闭上电磁阀25和下电磁阀27,经排液管26自动排除试验过程中形成的积液。
[0017] 所述气压系统由真空泵23,电磁阀及其控制器组成。通过PLC、单片机或PC程序控制箱体内部气压。
[0018] 所述光源系统由光源9和光源控制器组成,光源为氙弧灯+紫外荧光灯组合。光源9中的每种灯可以单独开启,也可以同时开启,而且每个灯的功率可以在一定范围内调节。所述光源9中氙弧灯安装在试验箱的顶部,高透光玻璃上方;紫外荧光灯29组件安装在高透光玻璃下方,确保紫外荧光灯能在箱内严酷环境条件下正常工作。采用PLC、单片机或PC程序控制组合和功率。
[0019] 温湿度调节系统包括制冷/除湿压缩机组3、加热器7、加湿器6、冷凝器2和蒸发器5等,用于调整试验箱内的温度和湿度。
[0020] 循环风系统包含变频风机8和通风管道,所述风机和通风管道采用耐蚀材料制成。
[0021] 控制系统包括控制柜20、传感器和数据通信接口;控制柜内安装有PLC、接触器、继电器和直流电源等。所述传感器包括风速传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器、黑板温度传感器、辐照度传感器和水位传感器等。数据通信接口包括USB接口、串行通信接口和RJ45接口。
[0022] 实施例2:与实施例1不同的是:光源9采用金属卤素灯+紫外荧光灯组合。光源9中的每种灯可以单独开启,也可以同时开启,而且每个灯的功率可以在一定范围内调节。所述光源9中金属卤素灯安装在试验箱的顶部,高透光玻璃上方;紫外荧光灯29安装在高透光玻璃下方,并采用石英管保护,确保紫外荧光灯能在箱内严酷环境条件下正常工作。采用PLC、单片机或PC程序控制组合和功率。
[0023] 通过控制部分环境因素,本发明还可以模拟寒区环境、干热环境、热带雨林环境和空中环境等;本装置可以用于开展多种环境试验,包括低气压试验、光老化试验(特别是低温光老化试验)、高低温试验、湿热试验等,达到一箱多用的效果。
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