沖擊試驗箱及其沖擊方式的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種沖擊試驗箱，其特征在于：它包括高溫箱（1）、低溫箱（25）和控制系統（28），高溫箱（1）內設有高溫液體（2）、高溫箱加熱裝置（3），所述低溫箱（25）內設有低溫液體（24），所述高溫箱（1）、低溫箱（25）均由控制系統（28）實現控溫，所述高溫箱（1）通過高溫泵（7）、高溫進液閥（8）與測試件（13）的進液口連通，低溫箱（25）通過低溫泵（19）、低溫進液閥（17）與測試件（13）的進液口連通，所述測試件（13）的出液口分別經高溫回液閥（15）、低溫回液閥（16）接回高溫箱（1）、低溫箱（25）中。這種沖擊試驗箱工作環境舒適安全，試驗測試過程完全自動完成，測試條件統一標準，去除了人為不穩定因素，降低了能耗。
【專利說明】
沖擊試驗箱及其沖擊方式
技術領域
[0001]本發明涉及一種沖擊試驗箱及其沖擊方式，具體是一種雙栗液體循環冷熱沖擊試驗箱，主要適用于產品內部介質的液體循環冷熱沖擊試驗，可以考核樣件內部的耐腐、耐溫、耐壓力及材料的結構的性能壽命等指標。
【背景技術】
[0002]在現代化工業的發展要求下，航天、汽車、等行業快速發展，設備整機性能指標要求也不斷上升，對產品零部件的性能指標也提出了更為苛刻的要求。作為汽車、飛機的重要核心部件發動機、散熱器、中冷器、機油冷卻器、蒸發器等等的重要部件性能的優劣直接影響著整車的性能。
[0003]液體循環冷熱沖擊試驗，對這類液體內部循環工作的設備及零部件測試優為重要，模擬其最惡劣的工況，及其最為苛刻的測試條件。
[0004]監于市面上的液體循環冷熱沖擊試驗箱的沖擊栗為單栗型，它有諸多的缺陷，在極端的溫度沖擊中，沖擊用的變頻栗，也承受著冷熱液體的不斷沖擊，從而栗體及葉片的使用壽命大大降低，栗體部分在溫度切換時吸收的熱能很大，造成很大的能量損耗。由于高溫液體和低溫液體的溫度不同，液體的運動粘度和密度有很大的差異，變頻栗無法在很短的時間內調整高溫液體及低溫液體流量及壓力，從而造成試驗件內部液體壓力及流量的波動比較大，甚至于一個沖擊結束時還沒有達到要求的流量及壓力。
【發明內容】
[0005]本發明在于克服上述不足，為測試人員提供了一種雙栗液體循環冷熱沖擊試驗箱及其沖擊方式，它工作環境舒適安全，試驗測試過程完全自動完成，測試條件統一標準，去除了較多人為不穩定因素，大大降低了能耗。
[0006]本發明目的是這樣實現的:
一種沖擊試驗箱，它包括高溫箱、低溫箱和控制系統，所述高溫箱內設有高溫液體、高溫箱加熱裝置，所述低溫箱內設有低溫液體，所述高溫箱、低溫箱均由控制系統實現控溫，所述高溫箱通過高溫栗、高溫進液閥與測試件的進液口連通，低溫箱通過低溫栗、低溫進液閥與測試件的進液口連通，所述測試件的出液口分別經高溫回液閥、低溫回液閥接回高溫箱、低溫箱中，測試件的進液口上設置有主流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器。
[0007]所述控制系統分別與高溫箱加熱裝置、高溫栗、高溫進液閥、主流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、回液流量傳感器、高溫回液閥、低溫回液閥、低溫進液閥、低溫栗相連。
[0008]所述高溫栗與測試件的進液口之間還旁接有一個高溫短路閥，該高溫短路閥另一端與高溫箱相連通，所述低溫栗與測試件的進液口之間還旁接有一個低溫短路閥，該低溫短路閥另一端與低溫箱相連通，高溫短路閥和低溫短路閥均與控制系統相連。
[0009]所述測試件的出液口上設置有回液流量傳感器。
[0010]所述高溫箱和低溫箱的箱體側壁通過一根連通管相連。
[0011]所述低溫箱內設有低溫箱加熱裝置。
[0012]所述高溫箱上連有高溫攪拌裝置，該高溫攪拌裝置為攪拌栗或葉片攪拌電機，攪拌栗連在高溫箱外，葉片攪拌電機的葉片置于高溫箱內。
[0013]所述低溫箱外部連有低溫循環栗，低溫循環栗抽動液體經過由制冷系統制冷的熱交換器進行熱交換接回至低溫箱。
[0014]一種沖擊試驗箱的沖擊方式:
高溫沖擊時，高溫液體由高溫栗輸送經高溫進液閥、主流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器到測試件，再經高溫回液閥回到高溫箱；
低溫沖擊時，低溫液體由低溫栗輸送經低溫進液閥、主流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器到測試件，再經低溫回液閥回到低溫箱；
沖擊循環過程由控制系統控制，主流量傳感器、壓力傳感器、將數據傳送給控制系統，由控制系統控制高溫栗、低溫栗的工作轉速，同時控制進回液的四個閥的開閉實現對測試件的溫度沖擊時間:
所述高溫栗與測試件的進液口之間還旁接有一個高溫短路閥，該高溫短路閥另一端與高溫箱相連通，所述低溫栗與測試件的進液口之間還旁接有一個低溫短路閥，該低溫短路閥另一端與低溫箱相連通；
在高溫沖擊期間，低溫栗提前運轉，將低溫液體經低溫短路閥回到低溫箱中，做低溫沖擊準備，低溫沖擊時低溫進液閥打開，低溫栗直接執行沖擊指令，并快速通過主流量傳感器和壓力傳感器傳送信號給控制系統(28)，做出快速的微調，實現高溫液體精確穩定的流量壓力控制；
在低溫沖擊期間，高溫栗提前運轉，將高溫液體經高溫短路閥回到高溫箱中，做高溫沖擊準備，高溫沖擊時高溫進液閥打開，高溫栗直接執行沖擊指令，并快速通過主流量傳感器和壓力傳感器傳送信號給控制系統，做出快速的微調，實現高溫液體精確穩定的流量壓力控制。
[0015]本發明沖擊試驗箱及其沖擊方式具有以下優點:
1、整個測試過程可以讓設備自動完成，不需要手動操作測試過程，減輕了測試人員的工作強度，讓工作人員和測試件做到分離，當測試件失效時，高溫或低溫液體會流出或濺出時測試人員不會有安全隱患。
[0016]2、可以提供給測試件穩定的高溫和低溫液體，并達到試驗件所需的液體流量及壓力，控制時間精準，創造出標準、穩定的測試條件。
[0017]3、雙栗型設計解決了單栗型的諸多缺點，兩個栗可獨立控制，流量及壓力精確穩定，沖擊時可瞬時穩定。
[0018]4、高溫栗和低溫栗分別輸送液體，變頻栗只受一個溫度的影響，不會因為高低溫的沖擊而影響栗的性能和使用壽命，并且解決了單栗型腔體內高低溫液體切換時栗體需要損耗掉大量能量，減小了沖擊過程中的能量損耗，降低功耗，高溫和低溫的恢復時間大大加快。
[0019]5、增加了回液流量傳感器，用于監測回液的流量，當測試件失效或管道破裂造成大量液體泄漏，控制系統將主流量傳感器的流量與回液流量傳感器的流量進行對比，當達到一定的差值，控制系統將發出報警、停機，提醒工作人員檢查測試件是否失效，便于工作人員了解測試件失效時間，避免了大量液體流出，造成大量的能量損耗和液體的浪費。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明沖擊試驗箱的原理圖。
[0021]其中:高溫箱1、高溫液體2、高溫箱加熱裝置3、連通管4、高溫箱溫度傳感器5、高溫攪拌裝置6、高溫栗7、高溫進液閥8、高溫短路閥9、主流量傳感器10、壓力傳感器11、溫度傳感器12、測試件13、回液流量傳感器14、高溫回液閥15、低溫回液閥16、低溫進液閥17、低溫短路閥18、低溫栗19、低溫箱溫度傳感器21、低溫箱加熱裝置22、低溫循環栗23、低溫液體24、低溫箱25、熱交換器26、制冷系統27、控制系統28。
【具體實施方式】
[0022]參見圖1，本發明涉及一種沖擊試驗箱，具體是一種雙栗液體循環冷熱沖擊試驗箱，它包括高溫箱1、低溫箱25和控制系統28，高溫箱I內設有高溫液體2、高溫箱加熱裝置3、高溫箱溫度傳感器5，由高溫箱加熱裝置3加熱高溫液體2，高溫箱溫度傳感器5測量液體溫度，由控制系統28來實現控溫，高溫箱I上連有高溫攪拌裝置6，該高溫攪拌裝置6為攪拌栗或葉片攪拌電機，攪拌栗連在高溫箱I外，葉片攪拌電機的葉片置于高溫箱I內，由高溫攪拌裝置6抽動液體循環，使液體保持溫度的均勻度。
[0023]低溫箱25內設有、低溫箱溫度傳感器21、低溫箱加熱裝置22、低溫液體24，低溫箱25外部連有低溫循環栗23，低溫循環栗23起到攪拌和輸送液體進行熱交換，低溫循環栗23抽動液體經過由制冷系統27制冷的熱交換器26進行熱交換回至低溫箱25，低溫箱溫度傳感器21測量液體溫度，如溫度低于要求的溫度再由低溫箱加熱裝置22加熱抵消多作的冷量，或者由熱交換器26和制冷系統27調整來抵消多作的冷量，并且由控制系統28實現控溫。
[0024]所述高溫箱I通過高溫栗7、高溫進液閥8與測試件13的進液口連通，低溫箱25通過低溫栗19、低溫進液閥17與測試件13的進液口連通，高溫栗7和低溫栗19為變頻栗或調速栗或可調流量栗。
[0025]所述高溫栗7出口與測試件13的進液口之間還旁接有一個高溫短路閥9，該高溫短路閥9另一端與高溫箱I相連通，所述低溫栗19與測試件13的進液口之間還旁接有一個低溫短路閥18，該低溫短路閥18另一端與低溫箱25相連通，
所述測試件13的進液口上還設置有主流量傳感器10、壓力傳感器11和溫度傳感器12，測試件13的出液口上設置有回液流量傳感器14，高溫箱1、低溫箱25中的液體經過主流量傳感器10、壓力傳感器11、溫度傳感器12到測試件13中，所述測試件13的出液口通過回液流量傳感器14后，再分別經高溫回液閥15、低溫回液閥16接回高溫箱1、低溫箱25中，利用回液流量傳感器14與主流量傳感器10的流量進行對比，判斷測試件13是否失效，若是回液流量傳感器14與主流量傳感器10的流量達到一定的差值，控制系統將發出報警、停機，提醒工作人員檢查測試件13是否失效。
[0026]所述控制系統28分別與高溫箱加熱裝置3、高溫箱溫度傳感器5、高溫栗7、高溫進液閥8、高溫短路閥9、主流量傳感器1、壓力傳感器11、溫度傳感器12、回液流量傳感器14、高溫回液閥15、低溫回液閥16、低溫進液閥17、低溫短路閥18、低溫栗19、低溫箱溫度傳感器21、低溫箱加熱裝置22相連，用于接受傳感器信號并控制閥的開關和栗的轉速。
[0027]所述高溫箱I和低溫箱25的箱體側壁通過一根連通管4相連，該連通管4用于使高溫箱I和低溫箱25的液位保持平衡，減少了冷熱沖擊切換過程中，管路中冷熱液體回液時造成的大量能耗，提高了沖擊時工作的穩定性。
[0028]這種沖擊試驗箱的沖擊方式為:
高溫沖擊時，高溫液體2由高溫栗7輸送經高溫進液閥8、主流量傳感器10、壓力傳感器
11、溫度傳感器12到測試件13，再經回液流量傳感器14、高溫回液閥15回到高溫箱I;
低溫沖擊時，低溫液體24由低溫栗19輸送經低溫進液閥17、主流量傳感器10、壓力傳感器11、溫度傳感器12到測試件13，再經回液流量傳感器14、低溫回液閥16回到低溫箱25。
[0029]沖擊過程由控制系統28控制，主流量傳感器11、壓力傳感器12、將相應的數據傳送給控制系統28，由控制系統28控制高溫栗7、低溫栗19的工作轉速，從而保證沖擊試驗所要求的流量及壓力，同時控制進回液的四個閥的開閉實現對測試件12的溫度沖擊時間。當高溫沖擊期間，低溫栗19提前一定時間以一定的轉速運轉，將低溫液體24經低溫短路閥18回到低溫箱25，做低溫沖擊準備，低溫沖擊時低溫短路閥18關閉，低溫進液閥17開，開始低溫沖擊循環；同樣低溫沖擊期間，高溫栗7提前一定時間以一定轉速運轉，將高溫液體2經高溫短路閥9回到高溫箱I，做高溫沖擊準備，高溫沖擊時高溫短路閥9關閉，高溫進液閥8打開，開始高溫沖擊。
[0030]流量壓力精確控制原理:由于高溫低溫液體的密度及運動粘度不同，要達到相同的流量或壓力時，高溫栗的轉速有較大的差距，當低溫沖擊時，高溫栗可以在正式高溫沖擊之前提前以一定的轉速運轉做好高溫沖擊準備，這個轉速是可以滿足高溫沖擊時所需要達到的流量或壓力的轉速的一個基礎值，并通過高溫短路閥回到油箱內的，當高溫沖擊時高溫栗直接執行沖擊指令，并快速通過主流量傳感器和壓力傳感器傳送信號給控制系統，做出快速的微調，從而實現高溫液體精確穩定的流量壓力控制；同理在高溫沖擊時，低溫栗提前以一定的轉速做好低溫沖擊準備，當低溫沖擊時低溫栗直接執行沖擊指令，再通過系統的采集與計算快速達到所要求的流量或壓力。高溫短路閥和低溫短路閥的作用主要是保護高溫栗和低溫栗準備階段運轉時不會因為出液管路堵死而造成高低溫栗工作異常及損壞。
【主權項】
1.一種沖擊試驗箱，其特征在于:它包括高溫箱(I)、低溫箱(25)和控制系統(28)，所述高溫箱(I)內設有高溫液體(2)、高溫箱加熱裝置(3)，所述低溫箱(25)內設有低溫液體(24)，所述高溫箱(1)、低溫箱(25)均由控制系統(28)實現控溫，所述高溫箱(I)通過高溫栗(7)、高溫進液閥(8)與測試件(13)的進液口連通，低溫箱(25)通過低溫栗(19)、低溫進液閥(17)與測試件(13)的進液口連通，所述測試件(13)的出液口分別經高溫回液閥(15)、低溫回液閥(16)接回高溫箱(I)、低溫箱(25)中，測試件(13)的進液口上設置有主流量傳感器(10)、壓力傳感器(11)和溫度傳感器(12)。2.根據權利要求1所述的一種沖擊試驗箱，其特征在于:所述控制系統(28)分別與高溫箱加熱裝置(3)、高溫栗(7)、高溫進液閥(8)、主流量傳感器(10)、壓力傳感器(11)、溫度傳感器(12)、回液流量傳感器(14)、高溫回液閥(15)、低溫回液閥(16)、低溫進液閥(17)、低溫栗(19)相連。3.根據權利要求1所述的一種沖擊試驗箱，其特征在于:所述高溫栗(7)與測試件(13)的進液口之間還旁接有一個高溫短路閥(9)，該高溫短路閥(9)另一端與高溫箱(I)相連通，所述低溫栗(19)與測試件(13)的進液口之間還旁接有一個低溫短路閥(18)，該低溫短路閥(18)另一端與低溫箱(25)相連通，高溫短路閥(9)和低溫短路閥(18)均與控制系統(28)相連。4.根據權利要求1所述的一種沖擊試驗箱，其特征在于:所述測試件(13)的出液口上設置有回液流量傳感器(14)。5.根據權利要求1所述的一種沖擊試驗箱，其特征在于:所述高溫箱(I)和低溫箱(25)的箱體側壁通過一根連通管(4 )相連。6.根據權利要求1所述的一種沖擊試驗箱，其特征在于:所述低溫箱(25)內設有低溫箱加熱裝置(22)。7.根據權利要求1所述的一種沖擊試驗箱，其特征在于:所述高溫箱(I)上連有高溫攪拌裝置(6)，該高溫攪拌裝置(6)為攪拌栗或葉片攪拌電機，攪拌栗連在高溫箱(I)外，葉片攪拌電機的葉片置于高溫箱(I)內。8.根據權利要求1所述的一種沖擊試驗箱，其特征在于:所述低溫箱(25)外部連有低溫循環栗(23)，低溫循環栗(23)抽動液體經過由制冷系統(27)制冷的熱交換器(26)進行熱交換接回至低溫箱(25)。9.如權利要求1所述的一種沖擊試驗箱的沖擊方式，其特征在于: 高溫沖擊時，高溫液體(2)由高溫栗(7)輸送經高溫進液閥(8)、主流量傳感器(10)、壓力傳感器(11)、溫度傳感器(12)到測試件(13)，再經高溫回液閥(15)回到高溫箱(I); 低溫沖擊時，低溫液體(24)由低溫栗(19)輸送經低溫進液閥(17)、主流量傳感器(10)、壓力傳感器(11)、溫度傳感器(12)到測試件(13)，再經低溫回液閥(16)回到低溫箱(25); 沖擊循環過程由控制系統(28)控制，主流量傳感器(11)、壓力傳感器(12)、將數據傳送給控制系統(28)，由控制系統(28)控制高溫栗(7)、低溫栗(19)的工作轉速，同時控制進回液的四個閥的開閉實現對測試件(13)的溫度沖擊時間。10.根據權利要求9所述的一種沖擊試驗箱的沖擊方式，其特征在于:所述高溫栗(7)與測試件(13)的進液口之間還旁接有一個高溫短路閥(9)，該高溫短路閥(9)另一端與高溫箱(I)相連通，所述低溫栗(19)與測試件(13)的進液口之間還旁接有一個低溫短路閥(18)，該低溫短路閥(18)另一端與低溫箱(25)相連通； 在高溫沖擊期間，低溫栗(19)提前運轉，將低溫液體(24)經低溫短路閥(18)回到低溫箱(25)中，做低溫沖擊準備，低溫沖擊時低溫進液閥(17)打開，低溫栗(19)直接執行沖擊指令，并快速通過主流量傳感器(10)和壓力傳感器(11)傳送信號給控制系統(28)，做出快速的微調，實現高溫液體精確穩定的流量壓力控制； 在低溫沖擊期間，高溫栗(7)提前運轉，將高溫液體(2)經高溫短路閥(9)回到高溫箱(I)中，做高溫沖擊準備，高溫沖擊時高溫進液閥(8)打開，高溫栗(7)直接執行沖擊指令，并快速通過主流量傳感器(10)和壓力傳感器(11)傳送信號給控制系統(28)，做出快速的微調，實現高溫液體精確穩定的流量壓力控制。
【文檔編號】G01N3/36GK105910938SQ201610387531
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】黃天飛, 俞林琪
【申請人】無錫市奧斯韋特科技有限公司