恒溫無風裝置及溫度控制方法與流程

本發明涉及恒溫無風測試系統技術領域，尤其涉及一種恒溫無風裝置及溫度控制方法。

背景技術：

目前有些產品使用在無風場景，比如露天無風環境，密封的室內等，為檢驗這些場景下產品的性能，需要模擬這種嚴酷場景，并在對應場景下測試產品性能。為提高產品質量，設計和生產階段都需要對產品進行測試。為提高測試的準確性，測試環境需要盡可能的接近實際環境，故而出現了恒溫無風測試系統或裝置。

目前市面上的高溫無風環境大部分是用高溫有風環境來替代的，即有風溫箱。有風溫箱的高低溫是通過吹風送熱或者送冷的方法來實現的。這種實現方式可以實現高低溫的快速實現，缺點是溫箱中一直有風，在有風環境下產品的散熱條件和無風環境差別較大，無法準確檢驗產品的性能。

還有一部分高溫無風環境是通過自然對流的方法實現散熱，即無風溫箱。這類溫箱加熱是通過紅外加熱的方法來實現，散熱是通過在箱壁開孔，通過自然對流的方法來實現。但是，由于這種實現方式加熱是利用紅外線的波長和被測物或空氣中的物質諧振來發熱的，散熱是通過箱壁空內外空氣對流，容易導致測試產品受熱不均，部分產品適用性差，且實驗環境不能保證完全無風，也無法準確檢驗產品的性能。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于提供一種恒溫無風裝置及溫度控制方法，旨在解決現有恒溫無風測試溫箱無法準確檢驗產品性能的技術問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供一種恒溫無風裝置，所述恒溫無風裝置包括箱體、恒溫液體生成器、循環水路、控制芯片、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述箱體內部留置有密閉腔，所述循環水路設置于所述密閉腔的腔體壁中且與所述恒溫液體生成器連通，所述恒溫液體生成器用于向 循環水路提供恒溫液體，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分設于所述循環水路的不同位置，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均與所述控制芯片通信連接，所述控制芯片基于所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器采集的溫度值調整所述恒溫液體生成器提供恒溫液體的流速。

優選地，所述循環水路的進水端與所述恒溫液體生成器的出水口連通，所述循環水路的出水端與所述恒溫液體生成器的進水口連通，所述第一溫度傳感器設置于所述恒溫液體生成器的出水口，所述第二溫度傳感器設置于所述恒溫液體生成器的進水口。

優選地，所述恒溫無風裝置還包括冷媒循環管路，所述冷媒循環管路流經所述恒溫液體生成器的內部，所述控制芯片控制所述冷媒循環管路中冷媒的流速。

優選地，所述冷媒循環管路流經所述密閉腔的腔體壁。

優選地，部分所述循環水路凸設于所述密閉腔的腔體壁表面或懸空設置于所述密閉腔中。

優選地，所述恒溫無風裝置還包括設于所述循環水路的出水端與所述恒溫液體生成器的進水口之間的水泵，所述水泵將所述循環水路的出水端流出的液體驅動至所述恒溫液體生成器的進水口。

優選地，所述恒溫無風裝置還包括設于所述水泵與所述循環水路的出水端之間的儲水器，所述儲水器暫時儲存所述循環水路的出水端流出的液體。

優選地，所述箱體和所述密閉腔的腔體壁之間設有隔熱層。

優選地，所述密閉腔內部設置一個或多個第三溫度傳感器，所述第三溫度傳感器與所述控制芯片通信連接。

本發明還提供一種基于上述恒溫無風裝置的溫度控制方法，所述溫度控制方法包括：

實時獲取第一溫度傳感器采集的第一溫度值和第二溫度傳感器的第二溫度值；

比較所述第一溫度值和第二溫度值，當所述第一溫度值和第二溫度值的差值大于預設閾值時，增大恒溫液體發生器的液體供應流速。

本發明通過在箱體內部設置密閉腔，并在密閉腔的腔體壁中設置供恒溫液體流過的循環水路，通過恒溫液體與密閉腔內的空氣進行熱交換，從而將密閉腔內的溫度與恒溫液體溫度保持一致，無需通過吹風送熱或送冷或通過對流風冷散熱，避免產品在有風環境下產生散熱條件差異，進而解決無法準確檢驗產品的性能的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。

圖1為本發明恒溫無風裝置第一實施例的結構示意圖；

圖2為本發明恒溫無風裝置第二實施例的結構示意圖；

圖3為本發明恒溫無風裝置第三實施例的結構示意圖；

圖4為本發明恒溫無風裝置第四實施例的結構示意圖；

圖5為本發明恒溫無風裝置第五實施例的結構示意圖；

圖6為本發明恒溫無風裝置第六實施例的結構示意圖；

圖7為本發明恒溫無風裝置第七實施例的結構示意圖；

圖8為本發明恒溫液體生成器一實施方式的結構原理圖；

圖9為本發明溫度控制方法一實施例的流程示意圖。

附圖標號說明：

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

需要說明，本發明實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。

另外，在本發明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎，當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本發明要求的保護范圍之內。

本發明提出一種恒溫無風裝置，在恒溫無風裝置第一實施例中，參照圖1，恒溫無風裝置包括箱體1、恒溫液體生成器2、循環水路3、控制芯片(圖中未示出)、第一溫度傳感器41和第二溫度傳感器42，箱體1內部留置有密閉腔11，循環水路3設置于密閉腔11的腔體壁中且與恒溫液體生成器2連通，恒溫液體生成器2用于向循環水路提供恒溫液體，第一溫度傳感器41和第二溫度傳感器42分設于循環水路3的不同位置，第一溫度傳感器41和第二溫度傳感器42均與控制芯片通信連接，控制芯片基于第一溫度傳感器41和第二溫度傳感器42采集的溫度值調整恒溫液體生成器2提供恒溫液體的流速。

恒溫液體生成器2可以安裝于箱體1的外部或內部，恒溫液體為一種液態傳熱介質，恒溫液體具有良好的傳熱系數，在0攝氏度至100攝氏度不會出現碳化或分解，例如潤滑油、沒有雜質的水等。箱體1內部設有與外界無對流的密閉腔11，密閉腔11用于放置進行恒溫無風測試的產品。循環水路3環繞設置于包圍密閉腔11的腔體壁中，當恒溫液體流經循環水路3時，恒溫液體與密閉腔11內空氣進行強制熱交換，以將密閉腔11內的溫度逐步調整 為恒溫液體的溫度。

控制芯片可設置于恒溫無風裝置內部或與恒溫無風裝置外接，第一溫度傳感器41和第二溫度傳感器42實時采集所在位置的循環水路3中恒溫液體的溫度，第一溫度傳感器41將采集的溫度t1、第二溫度傳感器將采集的溫度t2發送給控制芯片，控制芯片基于t1和t2，調整恒溫液體生成器2提供恒溫液體的流速；例如t1和t2的溫度差大于等于預設閾值，表明此時恒溫液體與密閉腔11內空氣交換熱量較多，恒溫液體流經循環水路3時溫度變化較大而無法使密閉腔11中空氣溫度一致，故增大恒溫液體生成器2供應恒溫液體的流速。

在本實施例中，通過在箱體1內部設置密閉腔11，并在密閉腔11的腔體壁中設置供恒溫液體流過的循環水路3，通過恒溫液體與密閉腔11內的空氣進行熱交換，即恒溫液體的溫度為進行無風恒溫測試的需求溫度，當恒溫液體的溫度高于密閉腔11內的溫度時，恒溫液體向密閉腔11內散發熱量，當恒溫液體的溫度低于密閉腔11內的溫度時，恒溫液體吸收密閉腔11內的熱量，從而將密閉腔11內的溫度與恒溫液體溫度保持一致，無需通過吹風送熱或送冷或通過對流風冷散熱，避免產品在有風環境下產生散熱條件差異，進而解決無法準確檢驗產品的性能的問題。

此外，由于測試環境的溫度波動高幾度就可能導致產品高溫無法正常工作或者產品內器件溫度超標，低幾度可能導致設計產品時留的余量太小，實際使用時產品在嚴酷的高溫環境下無法正常工作，故而本發明提供一種利用強制熱交換的恒溫無風裝置，可以保持密閉腔11內溫度均衡穩定，且真實無風，解決了因溫箱測試環境有風、溫度不均所引起的產品檢驗準確性低的問題。

優選地，參照圖1，循環水路3的進水端與恒溫液體生成器2的出水口連通，循環水路3的出水端與恒溫液體生成器2的進水口連通，第一溫度傳感器41設置于恒溫液體生成器2的出水口，第二溫度傳感器42設置于恒溫液體生成器的2進水口。從而第一溫度傳感器41檢測到剛流進循環水路3時恒溫液體的溫度t1，第二溫度傳感器42檢測到剛流出循環水路3時恒溫液體的溫度t2，從而更加準確地獲取恒溫液體流經循環水路3的溫度變化情況，進而更準確地獲取循環水路3中恒溫液體與密閉腔11內空氣進行熱交換的情 況，控制芯片可以更精確調整恒溫液體生成器2供應恒溫液體的流速，保證密閉腔11內的恒溫。

優選地，參照圖1，箱體1和密閉腔11的腔體壁之間設有隔熱層8，防止循環水路3的熱量或冷媒循環管路中的熱量的散失，以減少能量的不必要浪費；同時，防止箱體1外表面溫度過熱或過冷，避免對恒溫無風裝置的用戶造成傷害。

進一步地，參照圖2，在本發明恒溫無風裝置另一實施例中，恒溫無風裝置還包括冷媒循環管路5，冷媒循環管路5流經恒溫液體生成器2的內部，控制芯片控制冷媒循環管路5中冷媒的流速。冷媒循環管路5與外設的冷媒提供設備a連通，冷媒提供設備a根據本發明恒溫無風裝置升溫或降溫要求，提供高溫冷媒(冷媒即冷凝劑)或低溫冷媒，從而冷媒循環管路5向恒溫液體生成器2提供適用的冷媒，以輔助恒溫液體生成器2快速調節恒溫液體的溫度，提高恒溫液體生成器2提供不同溫度的恒溫液體的轉換效率。

進一步地，參照圖3，在本發明恒溫無風裝置又一實施例中，冷媒循環管路5流經密閉腔11的腔體壁，可選地，冷媒循環管路5可以凸設于腔體壁表面以直接與密閉腔11內部空氣接觸。在恒溫液體與密閉腔11內部空氣溫度相差較大時，冷媒循環管5可以輔助調整密閉腔11內部空氣的溫度，從而提高調整密閉腔11內溫度的效率。

可選地，參照圖4，在本發明恒溫無風裝置又一實施例中，部分循環水路3凸設于密閉腔11的腔體壁表面或懸空設置于密閉腔11中。從而增大了循環水路3的熱傳遞面積，提高了循環水路3與密閉腔11中空氣的熱傳遞效率。

進一步地，參照圖5，恒溫無風裝置還包括設于循環水路3的出水端與恒溫液體生成器2的進水口之間的水泵6，水泵6將循環水路3的出水端流出的液體驅動至恒溫液體生成器2的進水口。水泵6是輸送液體或使液體增壓的機械，水泵6對恒溫液體增壓，以將從循環水路3出水端流出的恒溫液體及時抽送至恒溫液體生成器2的進水口，保證循環水路3中恒溫液體流速不受恒溫無風裝置的擺放角度等因素影響。

優選地，參照圖6，恒溫無風裝置還包括設于水泵6與循環水路3的出水端之間的儲水器7，儲水器7暫時儲存循環水路3的出水端流出的液體。儲水器7可以暫時儲存從循環水路3中流出的恒溫液體，無需水泵6實時檢測管路中水壓變化而開啟和關閉，降低了恒溫無風裝置對水泵6的技術精度要求，從而降低了恒溫無風裝置的生產成本。

進一步地，參照圖7，密閉腔11內部設置一個或多個第三溫度傳感器43，第三溫度傳感器43與控制芯片通信連接。第三溫度傳感器43用于采集密閉腔11內不同位置的實時溫度，控制芯片接收第三溫度傳感器43發送的實時溫度t3，若不同第三溫度傳感器43采集的溫度t3之間差值大于預設閾值，表明密閉腔11內部空間不同位置溫度不一致，控制芯片加大恒溫液體生成器2提供恒溫液體的流速，使密閉腔11各位置點與溫度基本相同的恒溫液體進行熱交換，進而以將密閉腔11內各位置點的溫度調整一致，進一步保證恒溫無風裝置內部密閉腔11的恒溫性。

此外，為了更好地理解本發明，在此提供一種恒溫液體發生器的實現方式，參照圖8，恒溫液體發生器包括調溫部c3、加熱部c1、制冷部c2、溫度檢測件c4(例如溫度感應器)，恒溫液體供應管路流經調溫部c3，加熱部c1加熱流經調溫部c3的液體，制冷部c2制冷流經調溫部c3的液體，溫度檢測件c4檢測流出調溫部c3液體的溫度，通過綜合控制加熱部c1和制冷部c2對流經調溫部c3的液體進行溫度調節，并通過溫度檢測件c4進行修正，以將從進水口d1進入恒溫液體發生器的液體自出水口d2流出時達到設置溫度，從而實現提供恒溫液體的功能。

本發明還提供一種基于上述恒溫無風裝置的溫度控制方法，參照圖9，溫度控制方法包括：

步驟s10，實時獲取第一溫度傳感器采集的第一溫度值和第二溫度傳感器的第二溫度值；

步驟s20，比較第一溫度值和第二溫度值，當第一溫度值和第二溫度值的差值大于預設閾值時，增大恒溫液體發生器的液體供應流速。

恒溫無風裝置的控制芯片實時獲取第一溫度傳感器采集的第一溫度值t1和第二溫度傳感器的第二溫度值t2，比較t1和t2，當t1和t2的溫度差大于等于預設閾值，表明此時恒溫液體與密閉腔11內空氣交換熱量較多，恒溫液體流經循環水路3時溫度變化較大而無法使密閉腔11中空氣溫度一致，故增大恒溫液體生成器2供應恒溫液體的流速；當t1和t2的溫度差小于預設閾值時，則不改變當前恒溫液體發生器2供應恒溫液體的流速；從而基于t1和t2動態調節恒溫液體發生器的液體供應流速，保證密閉腔11內的溫度恒定。

以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是在本發明的發明構思下，利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的技術領域均包括在本發明的專利保護范圍內。