本實用新型屬于環境試驗設備技術領域，涉及一種帶自動除霜裝置的快速溫變試驗箱。
背景技術：
快速溫變試驗箱是航天、航空、儀器、儀表、電工、電子、材料等領域必備的環境試驗設備，主要用于測試整機及零部件等產品在溫度快速變化條件下的適應性，考核產品在溫度快速變化時能否正常工作和滿足使用要求。
目前快速溫變試驗主要是在快速溫變試驗箱進行的，當快速溫變試驗箱中環境溫度升高時，由于熱慣性導致產品表面的溫度低于環境溫度，當濕熱的環境空氣遇到低于露點的產品表面時，水汽就會凝結在產品表面形成露滴，并且，如果產品密封，當快速溫變試驗箱中環境溫度降低時，產品外殼內壁溫度比腔體內空氣溫度降得快，腔體內濕熱空氣也會在產品外殼內壁凝結成露滴，如果產品外殼溫度過低，凝露也會形成結霜。凝露和結霜對產品來說是致命性的，輕則降低產品壽命，重則使產品損壞，所以要避免產品在升降溫過程中凝露結霜。
現有快速溫變試驗箱的原理基本相同，主要由試驗箱體、制冷系統、加熱系統、氣體循環系統及控制系統組成。制冷系統使試驗箱降溫，加熱系統使試驗箱升溫，氣體循環系統使箱內空氣循環，防止產品表面及內部結霜，這樣的快速溫變試驗箱結構對于熱熔較小的產品可以滿足使用要求，對于熱熔較大的產品，在試驗時仍存在容易結霜的問題，因此無法滿足使用要求。
技術實現要素：
為了解決現有帶自動除霜裝置的快速溫變試驗箱無法滿足熱熔較大的產品使用要求的問題，本實用新型提供了一種帶自動除霜裝置的快速溫變試驗箱。
本實用新型的技術方案是：
一種帶自動除霜裝置的快速溫變試驗箱，包括試驗箱體和控制系統；其特殊之處在于：所述試驗箱體上設置有均與所述控制系統相連的抽氣系統、進氣系統和壓力測試系統。
上述進氣系統包括氮氣源、進氣管路和設置在進氣管路上的質量流量計和第一電動調節閥；所述氮氣源通過進氣管路與所述試驗箱體相連。
上述抽氣系統包括真空泵、抽氣管路和設置在抽氣管路上的第二電動調節閥；所述真空泵通過抽氣管路與所述試驗箱體相連。
上述壓力測試系統為與試驗箱體相連的大氣壓力變送器。
上述控制系統包括數據采集器、PID調節器和上位機；PID調節器與數據采集器相連，上位機與PID調節器相連；所述數據采集器與所述壓力測試系統相連；所述PID調節器與所述進氣系統和抽氣系統均相連。
上述試驗箱體內設置有均與控制系統相連的溫度傳感器和濕度傳感器。
上述試驗箱體上設置有排氣系統。
上述排氣系統為單向平衡閥。
本實用新型的優點是：
1、本實用新型利用抽氣系統和進氣系統作為自動除霜裝置，在試驗前，將試驗箱體內的空氣置換為不含水份的惰性氣體(例如干燥的高純氮氣)，從而從源頭上能杜絕了快速溫變試驗時產品結霜的可能性；
由于參試產品是在大氣環境下進行試驗的，不能附加額外應力，所以在控制系統控制進氣系統和抽氣系統協同工作的同時，利用壓力測試系統實時采集試驗箱內的壓力數據，當試驗箱內壓力為一個大氣壓的狀態(試驗要求的壓力條件)，抽氣系統和進氣系統便停止工作。
2、本實用新型通過控制系統的PID調節器能夠控制抽氣速率和充氣速率，能夠使試驗箱內壓力在一個大氣壓下保持動態平衡，使試驗數據更可靠。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構原理示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖，對本實用新型作詳細說明。
本實用新型所提供的帶自動除霜裝置的快速溫變試驗箱由試驗箱體、控制系統、均與控制系統相連的用于使試驗箱升溫的加熱系統、用于使試驗箱降溫的制冷系統、用于使試驗箱內空氣循環的氣體循環系統、抽氣系統、進氣系統、壓力測試系統、排氣系統、溫度傳感器和濕度傳感器組成。
在本實施例中，
加熱系統為加熱器1。
制冷系統由壓縮機10、冷凝器9和蒸發器8組成。
氣體循環系統為循環風機15。
進氣系統包括氮氣源5、進氣管路和設置在進氣管路上的質量流量計4、第一電動調節閥3；其中，質量流量計4通過第一電動調節閥3與試驗箱體14相連。
抽氣系統包括真空泵6、抽氣管路和設置在抽氣管路上的第二電動調節閥7。
壓力測試系統為與試驗箱體14相連的大氣壓力變送器13。
控制系統包括數據采集器、PID調節器和上位機。控制系統的PID調節器用于根據數據采集器所采集的大氣壓力變送器13、溫度傳感器12、濕度傳感器11實時采集的箱內壓力、溫度和濕度數據，控制抽氣系統、進氣系統和排氣系統協同工作，并能控制抽氣速率和充氣速率。(控制系統附圖中未標示出)
排氣系統包括與試驗箱體相連的排氣管路和設置在排氣管路上的單向平衡閥2。
在此，以本實用新型的快速溫變試驗箱完成一個循環的快速溫變試驗為例，介紹本實用新型的工作過程。
試驗條件：高溫60℃、低溫-40攝氏度，升降溫速率為10℃/min，試驗箱濕度低于15％。
試驗過程：分為升溫、高溫保持、降溫、低溫保持四個工況。
工作過程如下：
1.試驗前準備工作：
1.1將試驗產品放置于試驗箱體內的載物架上，關閉試驗箱大門；
1.2在上位機上設定試驗箱體內壓力為一個大氣狀態；
1.3啟動真空泵，打開第二電動調節閥7，同時打開第一電動調節閥3，通過進氣系統的質量流量計4向試驗箱體中充入氮氣，通過控制系統的PID調節器使試驗箱體內的氣壓在一個大氣壓的環境下達到動態平衡；
1.4濕度傳感器檢測出試驗箱中濕度低于15％時，真空泵和質量流量計同
時停止工作。
2.快速溫變試驗
2.1升溫：
試驗箱以10℃/min的升溫速率開始升溫，在升溫過程中試驗箱體內的氣體壓力會增大，因此需要通過單向平衡閥向外排氣。
在升溫過程中由于熱慣性的影響，產品最容易結霜，所以在升溫過程中需盡可能降低試驗箱體內的濕度，因此在升溫過程的同時進行氮氣置換，具體方法為：
啟動真空泵，打開第二電動調節閥7抽氣；同時打開第一電動調節閥3，通過進氣系統的質量流量計向試驗箱體中充入氮氣；通過控制系統的PID調節器調整抽氣速率和充氣速率，使抽氣速率和充氣速率達到動態平衡，將試驗箱體內的氣壓穩定在一個大氣壓；
2.2高溫保持：
試驗箱體內溫度升至并保持在高溫60℃，試驗箱壓力不會變化，也不會產生結霜，此過程中無需充入氮氣置換；
2.3降溫：
試驗箱體內溫度向低溫-40℃下降，降溫過程中由于溫度降低，試驗箱內氣壓會減小，因此需要向試驗箱體內充入氮氣，具體方法為：
打開第一電動調節閥3,向試驗箱體內充入氮氣，通過大氣壓力變送器實時反饋試驗箱內壓力，當箱內壓力達到一個大氣壓時停止充氣。
2.4低溫保持
在低溫保持階段，試驗箱內氣壓不會發生變化，無需抽氣和/或充氣。