[发明专利]一种试件表面多点线性控温装置及控温方法

说明书

本发明公开了一种试件表面多点线性控温装置，其控温箱内部通过不锈钢板分隔成试验空间和空气处理单元，空气处理单元设置在控温箱内部后方，试验空间设置在控温箱内部前方，通过箱体门在试验空间内取放试件；隔开试验空间和空气处理单元的不锈钢板上方开有出风口，下方开有回风口；试件上固定有试件表面温度传感器。本发明还公开了上述控温装置的控温方法。本发明有效的避免了试件局部过温至损现象的发生，使设备具备良好的试件控温试验性能。

技术领域

本发明属于环境试验技术领域，具体涉及一种试件表面多点线性控温装置及控温方法。

背景技术

温度试验箱能模拟各种温度环境,适用于检测电子、汽车、橡胶、塑料胶、金属等产品在满足GJB150A3/4各种恶劣环境下的可靠性及稳定性能等参数，为预测和改进产品的质量及可靠性提供有效的依据。

温度试验箱的控温方式分为出风口控温和试件表面控温两种。出风口控温模式下，控温传感器布置于环境试验箱风道的出风口处，可良好的控制试验箱内气体的温度；试件表面控温模式下，控温传感器固定在环境试验箱内的试件上，可良好的控制试件本体的温度。

试件表面控温通常情况下为单点控温，即只在试件表面迎风面固定一直控温传感器，通过设定值与该试件表面温度传感器的实际值之差，由PID算法来控制试验箱的加热或制冷动作。由于试件通常不是规则的物体，且试验箱在升降温过程中试件迎风面与背风面的温变速率不同，另外，试件上可能存在其它材质的附件，若只按试件表面单一控制器来控制温度的情况下，很可能因为试验箱局部温度过高或过低而导致试件受损。

另外，常规试验箱试件表面控温模式下只控制试件表面控温传感器的数值，并不对试验箱环境温度进行控制，在升降温过程中会出现环境温度与试件温度偏差过大从而产生较大的控温滞后性，即当试件表面温度到达设定温度时，环境温度已经有较大的过冲，即便停止加热和制冷，试验箱内空气仍会将热量传递给试件，从而导致试件表面温度产生较大的过冲。

发明内容

本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种可有效避免试件局部过温至损现象发生并具备良好的试件控温试验性能的试件表面多点线性控温装置及控温方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为，一种试件表面多点线性控温装置，包括控温箱和控制系统两大部分；其中，控温箱内部通过不锈钢板分隔成试验空间和空气处理单元，空气处理单元设置在控温箱内部后方，试验空间设置在控温箱内部前方，通过箱体门在试验空间内取放试件；隔开试验空间和空气处理单元的不锈钢板上方开有一排网状的出风口，下方开有一排网状的回风口；试件的体积不大于试验空间体积的1/3，且试件固定位置后顶部不高于出风口的下沿，底部不低于回风口的上沿；试件的迎风面、背风面、左侧、右侧和顶部的中心点分别固定有5支试件表面温度传感器,用来监测试件各个面的表面温度；空气处理单元的出风口位置布置出风口温度传感器，用来监测试验空间内的温度，空气处理单元的中部内布置用于加热的箱体加热器和用于降温的箱体制冷蒸发器；箱体制冷蒸发器连接外部的制冷剂管道，制冷剂管道上设置有制冷电磁阀，以控制制冷剂的开关；空气处理单元内部空间的顶部布置通风风扇扇叶，通过设置在箱体顶部的通风电机联动进行旋转，用来形成循环风道，将箱体加热器及箱体制冷蒸发器的热量和冷量带入试验箱的试验空间，来完成试验箱的加热和制冷功能。控制系统包括试件表面温度传感器、PLC控制器和触摸屏；PLC控制器连接试件上的5个试件表面温度传感器，并将5个试件表面温度传感器的读数的算术平均值显示在触摸屏上；PLC控制器还分别和控制连接通风电机、箱体加热器和制冷电磁阀。

所述箱体加热器为镍铬加热器。

所述试件的体积不大于试验空间体积的1/3，且试件固定位置后顶部不高于出风口的下沿，底部不低于回风口的上沿。