霧凇模擬發生裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種霧凇模擬發生裝置，可以產生自然界中霧凇形成的環境，模擬霧凇的形成。
【背景技術】
[0002]模擬霧凇形成的環境，主要是空氣中的過冷水滴碰撞到同樣低于凍結溫度的物體時，凝結于物體表面，形成霧凇。除了觀賞價值外，霧凇也會對電線等產生危害。
[0003]目前，現有的人造霧凇方法和裝置都是開放式的，即在低溫自然環境下，直接向樹木等噴灑水蒸氣或相關溶液形成霧凇。此種方法由于相關參數不可控，且嚴格依賴零下低溫的自然環境，因此無法直接運用到要求較高的霧凇模擬試驗中。
[0004]再比如公開號為CN1583423A的公開專利，即在低溫環境下，用加熱裝置將水或冰加熱成水蒸氣，水蒸氣上升遇冷后在樹木上凝結形成霧凇。但是此種方法操作繁瑣，還需加熱，浪費能源，同樣也無法直接運用到要求較高的霧凇模擬試驗中。
[0005]因此，如何提供一種結構簡單合理，易于組裝維護，且能滿足不同試驗需求的霧凇模擬發生裝置，是目前市場上亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0006]為了克服上述現有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種霧凇模擬發生裝置，其結構簡單合理，易于組裝維護，且能滿足不同試驗需求。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型所采取的技術方案包括:
[0008]一種霧凇模擬發生裝置，包括:
[0009]能夠提供水霧的水霧發生裝置以及可以提供-40?5°C的低溫環境的第一溫度試驗箱和第二溫度試驗箱，其中所述水霧發生裝置的水霧輸出口與第一溫度試驗箱內腔連通，所述第一溫度試驗箱與第二溫度試驗箱連通，
[0010]以及，至少用于驅使氣流依次在水霧發生裝置、第一溫度試驗箱和第二溫度試驗箱之間流通的風機；
[0011]其中，由水霧發生裝置輸入第一溫度試驗箱的水霧轉變形成的低溫高濕水汽從第一溫度試驗箱流入第二溫度試驗箱后，與設置在第二溫度試驗箱內的低溫試驗件表面接觸。
[0012]優選的，所述水霧發生裝置包括與第一溫度試驗箱連通和/或置于所述第一溫度試驗箱內的加濕系統。
[0013]進一步的，所述加濕系統包括水栗與加濕器，所述水栗的進水端與水源連接，出水端連接加濕器的進水口。
[0014]作為本實用新型的優選方案之一，所述風機包括置于第一溫度試驗箱內和/或與第一溫度試驗箱連通的變頻風機。
[0015]作為本實用新型的優選方案之一，至少用以容置試驗件的密閉試驗容器，所述試驗容器被置于第二溫度試驗箱內并與第一溫度試驗箱連通，且所述試驗容器具有導熱外殼，所述水霧發生裝置依次經風機和第一閥門與試驗容器的進氣口連通，所述試驗容器的出氣口還經第二閥門與外界空氣連通。
[0016]具體的，所述第一閥門設置于第一溫度試驗箱內部，而所述第二閥門設置于外界空氣中。
[0017]更具體的，所述水霧發生裝置的出氣口連接風機的進氣端，且所述水霧發生裝置與風機均設置于第一溫度試驗箱內。
[0018]優選的，所述試驗容器和/或第二溫度試驗箱上還設置有至少用以觀察試驗件上霧凇形成狀況的觀測裝置。
[0019]更為優選的，至少在用以連通第一溫度試驗箱和第二溫度試驗箱的管道上包裹有保溫層。
[0020]進一步的，該系統還包括控制單元，所述控制單元至少與第一、第二溫度試驗箱，水霧發生裝置和風機的控制模塊連接。
[0021]與現有技術相比，本實用新型所取得的有益效果包括:該霧凇模擬發生裝置采用常見的試驗儀器和設備以及成熟的試驗技術，利用溫度試驗箱、加濕器和變頻風機等設備實現霧凇的形成模擬，并通過簡單的控制電路實現全自動運行，不僅結構簡單合理，操作簡單方便，效果明顯，組裝維護成本低，且能夠精確地模擬自然界中的環境溫度、氣流速度及濕度，同時，溫度、風速和濕度可調，從而滿足不同的測試需求，實用性強，應用前景好。
【附圖說明】
[0022]為了說明本實用新型的結構特征和技術要點，下面結合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型的結構特點作進一步詳細的說明。
[0023]圖1是本實用新型一典型實施例所公開的一種霧凇模擬發生裝置的結構示意圖；
[0024]附圖標記說明:1-水栗，2-加濕器，3-第一溫度試驗箱，4-第二溫度試驗箱，5-變頻風機，6-試驗容器，7-試驗件，8-第一閥門，9-控制單元，10-第二閥門。
【具體實施方式】
[0025]在本發明的一個典型實施方案之中提供了一種霧凇模擬發生裝置，包括:
[0026]兩個提供-40?5°C低溫環境溫度可調的溫度試驗箱，兩個溫度試驗箱相互連通，并且每個溫度試驗箱都設置有和外界相通的開孔；
[0027]至少用于提供濕氣的加濕系統；
[0028]至少用以將濕氣在兩個溫度試驗箱內輸送的變頻風機，通過變頻可以改變氣流速度，模擬自然界不同的風速；所述加濕系統與變頻風機連接；
[0029]至少用以為試驗件提供霧凇形成場所的試驗容器，其除了進氣口和出氣口外密閉，所述變頻風機通過第一閥門與試驗容器相互連通；
[0030]以及控制單元，至少用以同步控制加濕系統、變頻風機及閥門的開閉，當加濕系統打開時，變頻風機和第一閥門打開，保證濕氣流能流經整個試驗系統；當加濕系統關閉時，變頻風機和第一閥門關閉，保證加濕系統和試驗容器達到各自穩定的溫度；
[0031]及其連接管路。
[0032]優選的，所述加濕系統包括水栗與加濕器，所述水栗的進水端與水源連接，出水端連接加濕器的進水口 ；所述水栗的供水速率大于加濕器的耗水速率。
[0033]進一步的，所述加濕器的出氣口連接變頻風機的進氣端，且所述加濕器與變頻風機設置于第一溫度試驗箱內部，該第一溫度試驗箱內的溫度為O?5°C。所述試驗容器設置于第二溫度試驗箱內部，該第二溫度試驗箱內的溫度為-40?0°C，至少用以使放置于試驗容器內的試驗件的溫度低于水的凍結溫度。
[0034]具體的，所述試驗容器的出氣端通過連接管路與外界空氣相連，且此段連接管路上設置有第二閥門。
[0035]其中，所述第一閥門設置于第一溫度試驗箱內部。所述第二閥門設置于外界空氣中。
[0036]作為優選方案之一，所述試驗容器的外殼由導熱性良好的材料制成，以便試驗容器內的溫度能較快的和第二溫度試驗箱內的溫度保持一致。更優選的，所述連接管路的外表面包設有一保溫層。
[0037]作為優選方案之一，所述試驗容器及第二溫度試驗箱上還設置有至少用以觀察試驗件霧凇形成狀況的觀測裝置。
[0038]在本發明的一個典型實施方案之中還提供了一種霧凇模擬試驗方法，其可以基于上述的霧凇模擬發生裝置而實施，具體可以包括以下步驟:
[0039]運行第一、第二溫度試驗箱，運行一段時間，直至達到目標溫度且穩定；
[0040]水栗將水輸送至加濕系統，加濕系統產生濕氣通過變頻風機輸送至位于第二溫度試驗箱內部的試驗容器，水蒸氣碰撞低溫的試驗件形成霧凇；
[0041]所述加濕系統、變頻風機和第一閥門通過控制電路實現同步開閉，當加濕系統打開時，變頻風機和第一閥門打開，保證濕氣流能流經整個試驗系統；當加濕系統關閉時，變頻風機和第一閥門關閉，保證加濕系統和試驗容器在低溫環境下達到各自穩定的溫度。
[0042]其中，所述加濕系統包括水栗與加濕器，所述加濕器和變頻風機設置于第一溫度試驗箱內，該第一溫度試驗箱內的溫度為O?5°C ;所述試驗容器設置于第二溫度試驗箱內，該第二溫度試驗箱內的溫度為-40?0°C。
[0043]其中，一定時間后，由于與氣流的熱交換，試驗容器中的溫度會升高，為了保證形成的霧凇不會融化，控制電路將切換至關閉狀態，使得加濕系統、變頻風機和第一閥門關閉，試驗容器在第二溫度試驗箱中慢慢降溫直至穩定，然后控制電路開啟，開始下一個循環。
[0044]具體流程為:水栗為加濕器提供水，控制電路切換至工作狀態，在第一溫度試驗箱中的加濕器運行，將水變成水霧，連接管路中的第一閥門打開，管路暢通，變頻風機將低溫水霧以一定風速輸送至位于第二溫度試驗箱中的試驗容器中，低溫水霧撞擊低于凍結溫度的試驗件，水滴在試驗件表面凝結，形成霧凇，剩余水汽排出至外界空氣。一定時間后，由于與氣流的熱交換，試驗容器中的溫度會升高，為了保證形成的霧凇不會融化，控制電路將切換至關閉狀態，使得加濕器、風機和閥門關閉，試驗容器在第二溫度試驗箱中慢慢降溫直至穩定，然后控制電路開啟，開始下一個循環。
[0045]進一步的，在整個試驗過程中，水栗可以一直通電運行，也可以加入控制電路和加濕器等同步運行。
[0046]進一步的，水栗的供水速率需大于加濕器的耗水速率，且加濕器內部水量達到警戒線后其進水口將關閉。
[0047]本發明采用常見的試驗儀器和設備以及成熟的試驗技術，利用溫度試驗箱、加濕器和變頻風