温度冲击试验箱及其夹具的制作方法

1.本实用新型涉及检测领域，具体涉及用于温度冲击试验的试验箱及其夹具装置。


背景技术：

2.传感器，如氮氧化物传感器等，具有包括陶瓷敏感单元的探头、包括容纳于塑料壳体内的众多电子器件的本体和将探头与本体内的电子器件电连接的导线。
3.由于氮氧化物传感器等需要在急剧变化的温度环境下工作，并且传感器的工作生命周期内会有很多慢速的温度变化，所以需要对传感器进行温度冲击测试试验。温度冲击试验箱通常被设计为包括密封的上腔室和下腔室，上腔室具有比如超过100℃的高温，下腔室具有比如零下40℃的低温。试验箱还设有提篮，该提篮能够在所述高温的上腔室和低温的下腔室之间移动。传感器布置于提篮中并随着提篮快速地在上腔室与下腔室之间运动。之后，将传感器从提篮中取出，检测传感器是否存在物理结果和性能作用等方面的缺陷，以判断传感器是否能够经受预定的温度冲击。
4.例如，cn210199002u公开了一种包括高温上腔室和低温下腔室的高低温冲击试验箱，其中在高温上腔室与低温下腔室之间的连接颈内设有提篮，该提篮借助于包括气缸、滑轮和钢丝绳的升降机构穿过连接颈的中央通孔而上下运动。当提篮运动至最高处时，提篮底部的封板压于低温下腔室内的密封圈上，当提篮运动至最低处时，提篮顶部的封板压于高温上腔室内的密封圈上，由此确保了高温上腔室与低温下腔室处于隔离状态。
5.然而，现有的温度冲击试验箱中，多个传感器叠放在提篮中而没有任何固定措施。因此，中间的传感器可能无法得到验证。另外，快速的温度变化可能导致传感器的探头失效。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种用于测试传感器的温度冲击试验箱，包括：
7.第一腔室，其具有第一温度；
8.第二腔室，其具有低于第一温度的第二温度；和
9.提篮，其携带多个传感器至少在第一腔室和第二腔室之间移动，其中，该提篮设置有支撑架和保温箱，其中支撑架支撑所述多个传感器的本体并且允许各个本体均暴露于各个腔室中，保温箱具有用于容纳所述多个传感器的探头的内腔，该内腔在检测过程中具有恒定的温度。
10.根据本实用新型的试验箱允许被检测的传感器例如相互并排布置，保证每个样件在实验过程中能够快速达到设定温度，使每个样件都能充分得到验证，不会降低实验标准。同时，通过保温箱对传感器探头的保护，在提供阶梯温度的同时保护探头的比如陶瓷敏感单元不会因为受到强烈的温度冲击而炸裂。
11.优选的是，所述提篮还包括收纳结构，其包括设置于所述支撑架和保温箱上的多根横杆，所述多个传感器的线束固定至所述横杆以防在实验过程中发生移位及跌落。
12.优选的是，所述支撑架包括多个网状支架，该多个网状支架可拆卸地固定安装成层架结构。
13.优选的是，所述保温箱的至少一个侧壁设置有与其内腔连通的多个通孔，每个通孔被设置为以密封的方式固定一个探头。
14.优选的是，所述保温箱的内腔连通离心风机以获得保温气流与空气进行气流交换以保证内腔没有剧烈的温度波动。
15.优选的是，在所述保温箱的相对的两个端壁中，其中一个端壁设置有气流入孔，另一个端壁设置有气流出孔，其中所述气流入孔通过进气管连接所述离心风机。
16.优选的是，所述气流入孔与所述气流出孔之间的延伸方向贯穿容纳于所述保温箱内的探头的延伸方向。
17.优选的是，所述保温箱具有至少两个所述气流入孔与至少两个所述气流出孔。
18.另一方面，本实用新型还提供一种用于温度冲击试验箱的夹具，该夹具包括提篮，其被设置为同时携带多个传感器在试验箱的至少第一腔室和第二腔室之间移动，所述提篮设置有：支撑架，其被设置为支撑所述多个传感器的本体并且允许每个本体均暴露于试验箱内；和保温箱，其具有用于容纳所述多个传感器的探头的内腔，该内腔在检测过程中具有恒定的温度。
附图说明
19.以下将参照附图详细描述本实用新型的其他细节及优点，其中：
20.图1a和图1b示出了根据本实用新型的一种例示性温度冲击试验箱的立体示意图，试验箱包括具有第一温度的第一腔室、具有高于第一温度的第二温度的第二腔室和用于携带被检测物在第一腔室和第二腔室之间移动的提篮，其中，图1a中的提篮位于第一腔室内，图1b中的提篮位于第二腔室；
21.图2a和图2b示出了上图中的提篮与风机相互连接时在两个不同视角下的示意图；
22.图3示出了提篮的立体示意图；
23.图4示出了图3中的提篮沿探头固定孔的方向的正视图；
24.图5为图中所使用的用于连接提篮与风机的管件的横截面图。
25.上述附图所示出的内容仅为举例和示意，而并无严格按照比例予以绘制，也并未完整绘制出具体使用环境下相关的全部部件或细节。本领域技术人员在明了本实用新型的原理和构思之后，将能想到在特定的使用环境下为具体实施本实用新型而需要加入的本领域公知的相关技术内容。
具体实施方式
26.在以下描述中可能使用的术语“第一”、“第二”等并不意欲限制任何序位，其目的仅仅在于区分各个独立的部件、零件、结构、元件等，并且这些独立的部件、零件、结构、元件可以相同、类似或者不同。同时，在以下描述中可能使用的关于方位的说明，比如“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”、“径向”、“轴向”等，除非具有明确说明，仅为了方便描述，而无欲对实用新型技术方案形成任何限定。
27.根据本发明的温度冲击试验箱一般包括两个甚至更多的腔室，每个腔室具有不同
的温度，从而提供预定的阶梯温度实验环境。携带传感器的提篮在所述多个腔室之间移动，使得传感器经受不同的温度。通过记录和观察传感器在实验过程中和/或实验后的预定参数，例如传感器的电子器件的物理结构和性能参数等，判断传感器是否符合设计要求。
28.在图1a和1b所示的实施例中，试验箱包括上腔室10和下腔室20，比如上腔室10被设置为具有高温115℃或125℃，而下腔室20被设置为具有-40℃的低温。试验箱中的提篮30例如通过吊绳在上腔室10和下腔室20之间运动，例如氮氧化物传感器可被固定至提篮30并随之在不同腔室之间运动，以检测传感器是否会因为温度变化而受损。
29.所述上腔室10和下腔室20可以被设置为具有独立内腔的相互独立的箱体，也可以被设置为由单个箱体分隔而成的多个腔室。换句话说，本实用新型中所述的第一腔室和第二腔室强调的是具有相互独立的内部空间，而不限定构成腔室的壳体是否相互独立。此外，此文所述腔室除了可以如图所示被设置为具有上下方位关系、同时以吊绳(图中未示出) 牵引提篮在各个腔室之间移动外，各个腔室也可以根据需要并排设置、提篮通过滑轨在各个腔室之间移动。当然，各个腔室之间的配合位置以及提篮的移动还可以以其他各种方式进行设置，例如上述两者的组合。
30.试验箱的各个腔室通常设置合适的保温和密封措施，以保证腔室内具有预定的实验温度。此外，为允许与提篮连接的管线能够伸出至试验箱外部并且在提篮被牵引的过程中相应地移动，试验箱的箱体在用于管线穿过的通孔处设置密封引导装置。
31.继续参见图2a和图2b，其中示出了上图中的提篮的具体结构。提篮 30包括网状的底板31，底板固定设置有支撑架40，该支撑架被设置为支撑并固定待测的多个传感器的本体(图中未示出)。在与所述支撑架40 相对的位置，提篮还设置有保温装置50，保温装置包括保温箱。保温箱大致为方形结构，包括相对的两个侧壁、相对的两个端壁、顶壁和底壁，共同限定密封的内腔51。保温箱的其中一个侧壁设置有多个通孔52，每个通孔52连通腔室的内腔51，传感器的探头通过通孔52伸入内腔51 而避免因为快速温度变化受到损害。保温箱的内腔51连通离心风机70，以对内腔51提供保温气流。所述保温气流比如为外部环境气流，或者外部冷气流经加热后的热风，以对保温箱内腔提供预定的温度。
32.继续参见图3，提篮的支撑架40包括多个网状支架41，该多个网状支架41可拆卸地安装成层架结构，从而传感器的本体可以被布置于该多个网状支架上，避免多个本体相互叠置，允许每个检测器本体均暴露于试验箱内。换句话说，使用多层架的结构来支撑固定氮氧化物传感器，可以保证每个传感器在实验过程中快速达到设定温度，使每个样件都能充分得到验证，不会降低实验标准。虽然图中示出网状支架包括两层支架41，但是也可以根据需要设置为一层或者三层以上。此外，这些多层结构被设置为可以快速拆装，方便传感器样件的安装。
33.如上所述，提篮上设置的保温箱50用于保护所述多个传感器的探头在检测的过程中保持大致恒定的温度，避免快速温度变化造成传感器陶瓷敏感单元炸裂。此处所谓恒定的温度，可以根据实验要求设置为恒定的温度区间或者特定的温度值。为保持保温箱的内腔具有大致恒定的温度，保温箱的侧壁设置保温层，该保温层比如可以为布置于内腔表面上的一层石棉层或者其他能够抵抗高温和低温的材料层。此外，保温箱的其中一个侧壁设置的与内腔连通的通孔的尺寸被设置为以密封的方式固定地容纳一个探头。
34.保温箱的内腔还与保温气流连通，以进一步保护保温箱内腔的温度不受外界环境
影响。如图4所示，在所述保温箱的相对的两个端壁中，其中一个端壁设置有气流入孔53，另一个端壁设置有气流出孔54，其中气流入孔和气流出孔均经由相应的接头与外部管件。在离心风机工作时，离心风机70的气流经由进气管55从气流入孔53进入保温箱内腔，内腔中的高温气体在压力作用下从气流出孔54经由出气管56排出至大气。为了具有更好的保温效果，所述气流入孔与所述气流出孔之间的延伸方向贯穿容纳于所述保温箱内的探头的延伸方向。
35.所述进气管和排气管可以被设置为包括内部含有钢丝结构的橡胶管，避免实验过程中受冷热冲击造成管路变形，导致管壁粘连而无法正常进行空气流通。例如，如图5所示，所述进气管和排气管可以包括由橡胶制成的表层57和里层58以及位于两者之间的钢丝层59。有益的是，进气管甚至出气管的管径被设置为保证空气流动压力在500mbar以内，以免对探头的陶瓷敏感单元带来额外的影响。
36.进一步地，所述提篮还包括收纳结构，其允许固定所述多个传感器的线束以防在实验过程中发生移位及跌落。在图中，所述收纳结构为固定布置于上述支撑架和保温箱上的横杆60，所述传感器的线束可以被有序地缠绕或者绑缚在所述横杆上，防止在实验过程中线束及样件掉落而造成的失效。
37.上文描述的仅仅是有关本实用新型的精神和原理的示例性实施方式。本领域技术人员可以明白，在不背离所述精神和原理的前提下，可以对所描述的示例做出各种变化，这些变化及其各种等同方式均被本发明人所预想到，并落入由本实用新型的权利要求所限定的范围内。