一种模拟高空高压高低温环境的测试装置

【技术领域】

本发明涉及实验测试设备技术领域，尤其涉及一种模拟高空高压高低温环境的测试装置。

【背景技术】

在现有的常温高空环境下对工件模拟常温、高空试验，采用人工读取高空压力、手动操作工装进行密封，同时观察千分表的位移差，人工记录工件的位移变化；此种方式只能进行常温下的高空环境试验，不能进行高低温环境下对工件进行抽空及加压测试；人工目视读取压力值、手动操作高空环境舱的密封夹具、人工记录工件的位移值，人力劳动强度较大，测试效率低，测试精度低，不能真实反映工件在高低温环境下抽空或加压时的压力-位移曲线、压力-流量曲线。这种劳动强度大、效率低、精度低的技术问题亟待解决。

【发明内容】

本发明公开了一种模拟高空高压高低温环境的测试装置，其可以有效解决背景技术中涉及的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种模拟高空高压高低温环境的测试装置，包括工件增减压系统、环境舱增减压系统、环境舱温度控制系统、压力监测系统、位移监测系统以及流量监测系统，其中，

所述工件增减压系统用于根据预设参数对工件内部进行增压或者减压；

所述环境舱增减压系统用于根据预设参数对环境舱进行增压或者减压；

所述环境舱温度控制系统用于控制环境舱内温度；

所述压力监测系统用于对工件和环境舱内的压力进行监测；

所述位移监测系统用于在常温大气环境下使用高精度的非接触激光位移传感器对工件位移进行监测，在高空高压环境下采用高精度的接触式位移传感器对工件位移进行监测，并绘制压力-位移变化曲线；

所述流量监测系统用于监测抽空工件时的流量，并绘制压力-流量变化曲线。

作为本发明的一种优选改进，所述预设参数包括试验压力参数和保压时间参数。

作为本发明的一种优选改进，所述环境舱温度控制系统使用导热油作为高低温能量源。

作为本发明的一种优选改进，所述环境舱温度控制系统包括用于实时采集存储所述导热油的油箱内的温度值的温度采样传感器，所述温度采样传感器为K型热电偶。

作为本发明的一种优选改进，所述压力监测系统采用双段量程的绝压精密压力传感器对工件及环境舱内的压力进行监测。

作为本发明的一种优选改进，抽空工件之前，还需要在高空高温环境下，通过大流量的第一无油真空泵先对环境舱进行粗抽空，将环境舱内的气压在1min内降至30KPa，再经过小流量的第二无油真空泵对环境舱进行精确调压抽空，直至环境舱内的气压降至0.5KPa并保持，最后调节环境舱环境温度至设定值-20℃或260℃。

本发明的有益效果如下：能够满足工件在-20℃～260℃环境下，5KPa～1000KPa(绝压)时的流量、位移测试。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明一种模拟高空高压高低温环境的测试装置的结构框图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1所示，本发明提供一种模拟高空高压高低温环境的测试装置，包括工件增减压系统1、环境舱增减压系统2、环境舱温度控制系统3、压力监测系统4、位移监测系统5、流量监测系统6以及用于放置工件7的环境舱8，所述工件增减压系统1与所述工件1连接，所述环境舱增减压系统2、所述环境舱温度控制系统3、所述压力检测系统4、所述位移检测系统5以及所述流量监测系统6分别与所述环境舱8连接。

所述工件增减压系统1用于根据预设参数对工件7内部进行增压或者减压。所述环境舱增减压系统2用于根据预设参数对环境舱8进行增压或者减压。具体的，所述预设参数包括试验压力参数和保压时间参数。

所述环境舱温度控制系统3用于控制环境舱内温度。所述环境舱温度控制系统3使用导热油作为高低温能量源，所述环境舱温度控制系统3包括用于实时采集存储所述导热油的油箱内的温度值的温度采样传感器，所述温度采样传感器为K型热电偶，实时采集油箱内的温度值与设定值进行比较，PID智能控制SSR的通断时间，达到控制加热器的输出热量，使油箱内的温度按设定程序运行。所述油箱为高低温恒温油箱，导热油在所述油箱内加热或制冷，再经高低温油泵泵入环境舱8内的辐射筒，辐射筒对工件7进行高低温辐射传递能量。

所述压力监测系统4采用压力传感器对工件7和环境舱8内的压力进行监测。

所述位移监测系统5用于在常温大气环境下使用高精度的非接触激光位移传感器对工件位移进行监测，在高空高压环境下采用高精度的接触式位移传感器对工件位移进行监测，并绘制压力-位移变化曲线。所述压力监测系统5采用双段量程的绝压精密压力传感器51对工件7及环境舱8内的压力进行监测。

所述流量监测系统6采用质量流量计监测抽空工件7时的流量，并绘制压力-流量变化曲线。

具体的，抽空工件之前，还需要在高空高温环境下，通过大流量的第一无油真空泵9先对环境舱8进行粗抽空，将环境舱8内的气压在1min内降至30KPa，再经过小流量的第二无油真空泵10对环境舱8进行精确调压抽空，直至环境舱8内的气压降至0.5KPa并保持，最后调节环境舱8环境温度至设定值-20℃或260℃。当然，为了调节环境舱8内的压力，还需要在所述第一无油真空泵9与所述环境舱8之间以及所述第二无油真空泵10与所述环境舱8之间设置真空比例阀11。

本发明提供的模拟高空高压高低温环境的测试装置的工作原理如下：

高空高低温环境实现方式如下：依次开启第一无油真空泵9和第二无油真空泵10，对环境舱8进行抽空，调节真空比例阀11的压力，通过压力监测系统4的压力传感器41进行压力监测，直至设定压力值，同时设定好环境舱8内的温度(如-20℃或260℃)。

高压高低温环境实现方式如下：设定好高压压力，环境舱增减压系统2的电气比例阀开始工作，对环境舱8充入气体，通过压力监测系统4的压力传感器进行压力监测，直至设定压力值，同时设定好高低温压力环境舱的温度(如-20℃或260℃)。

本发明的有益效果如下：能够满足工件在-20℃～260℃环境下，5KPa～1000KPa(绝压)时的流量、位移测试。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。