[实用新型]一种多级自复叠式高低温高速温变冷热气流冲击试验系统

说明书

本实用新型公开了一种多级自复叠式高低温高速温变冷热气流冲击试验系统，包括压缩机、冷凝器、多级级联换热单元、控制阀、末端换热器、加热器。压缩机驱动多元混合工质通过冷凝后，进入多级级联换热单元逐级分凝，自动复叠制冷的同时，利用级联换热单元的多级回热管路与另一气源管路进行多级逆流热交换，最后通过末端蒸发器或加热器来获取最终超低温或高温的气流。效果为：干燥气源被逐级制冷，换热效率高，通过控制冷热气流对需要试验测试的物件进行高速冷热气流冲击试验，可实现高速温变冷热循环冲击，温区宽，升降温速率显著增强。

技术领域

本实用新型涉及环境模拟试验技术领域，具体涉及一种多级自复叠式高低温高速温变冷热气流冲击试验系统，主要适用航天、军工、电子、通讯、汽车、机械、材料等行业的产品可靠性检测，可以考核试验件的结构、材料性能、力学性能、机械性能、寿命等指标。

背景技术

现有的环境模拟试验系统都是在一个固定的箱体或容器内进行，多采用二元复叠技术，使用两台或多台压缩机，与提倡节能减排的环境理念相抵触，使用温区也有一定的局限性，且冷热交变冲击升降温速度慢，使用范围基本在-80℃～+120℃，最大支持15℃/min的降温速率，且机械制冷的能耗功率较大，升降温比较慢，成本费用太高，蒸发器易存积制冷系统里面的冷冻润滑油形成油膜，不但影响制冷效果且不利于压缩机及时回油提供润滑，使用寿命短。随着各行业快速发展，现如今对产品及关键零部件的性能指标也提出了更为苛刻的要求。对于新出台的一些行业标准，如国标、美标、日标等相关的标准，现有技术已经无法满足。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种多级自复叠式高低温高速温变冷热气流冲击试验系统，以解决现有技术中的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

根据本实用新型的第一方面，一种多级自复叠式高低温高速温变冷热气流冲击试验系统，包括压缩机、冷凝器、多级自复叠制冷单元、末端换热器、气源制冷电磁阀以及加热器；所述压缩机的出口通过管道与所述冷凝器连接，所述多级自复叠制冷单元内设置有可相互换热的第一通道、第二通道和第三通道，所述末端换热器内设置有可相互换热的第一管路和第二管路；气源入口与所述多级自复叠制冷单元的第一通道的入口之间设置有所述气源制冷电磁阀，所述多级自复叠制冷单元的第一通道的出口与所述末端换热器的第一管路的入口连接，所述末端换热器的第一管路的出口与所述加热器的入口连接；所述冷凝器的出口依次通过所述多级自复叠制冷单元的第二通道、所述末端换热器的第二管路以及所述多级自复叠制冷单元的第三通道与所述压缩机的入口构成换热回路。

进一步地，还包括气源旁通电磁阀，气源入口还通过旁侧并联管路直接与所述加热器的入口连接，所述旁侧并联管路上设置有所述气源旁通电磁阀。

进一步地，所述旁侧并联管路入口设置在所述气源制冷电磁阀的入口前端。

进一步地，所述多级自复叠制冷单元包括第一级换热器、第二级换热器、第三级换热器、第四级换热器以及第五级换热器，所述第一级换热器、所述第二级换热器、所述第三级换热器、所述第四级换热器以及所述第五级换热器均具有可相互换热的第一管路、第二管路和第三管路；所述气源制冷电磁阀依次通过所述第一级换热器的第一管路、所述第二级换热器的第一管路、所述第三级换热器的第一管路、所述第四级换热器的第一管路、所述第五级换热器的第一管路以及所述末端换热器的第一管路与所述加热器连接；所述冷凝器的出口依次通过所述第一级换热器的第二管路、所述第二级换热器的第二管路、所述第三级换热器的第二管路、所述第四级换热器的第二管路、所述第五级换热器的第二管路、所述末端换热器的第二管路、所述第五级换热器的第三管路、所述第四级换热器的第三管路、所述第三级换热器的第三管路、所述第二级换热器的第三管路以及所述第一级换热器的第三管路与所述压缩机的入口构成换热回路。

进一步地，所述第五级换热器的第二管路的出口还通过管道与所述第五级换热器的第三管路的入口连接构成换热回路，且所述第五级换热器的第二管路的出口与所述第五级换热器的第三管路的入口之间的管道上还设置有节流装置。