专利名称：带有环境控制振动器室的测试设备的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及测试设备，更具体来说，涉及装有振动装置的那种环境测试设备。
背景技术：
许多类型的制品(产品)要经过测试来决定或保证其质量和可靠性。一般来说，这些产品要经过在温度、湿度和其气候条件组合下的环境测试以保证在极端环境条件下的产品可靠性及性能。另外，许多这种制品要经过反复的振动测试，即，振动试验来保证它们在正常工作中不会受到负面影响。
为了测试它们制造的产品，制造厂商往往利用环境测试设备，环境测试设备能够产生温度、湿度和其它气候条件的迅速、极端的变化。这种环境测试设备的一个杰出的设计者和制造厂商是密歇根州荷兰市的Thermotron工业公司。在工作中，受测试的制品放置在测试设备内的环境测试室内，在这种测试室内暴露于极端的气候条件。
将受测试的制品安装在与环境测试室连通的某种平台或工作台上，然后用任意种类的振动器振动工作台，进行振动测试。振动工作台及振动工作台的振动器的实例表示在转让给本发明的受让人的美国专利第5,804,732号(Wetzel等人)中。该专利公开的内容在本说明书中用作参考。一般来说，在环境测试设备中，振动工作台的振动器设置在振动器室内，振动器室在物理上隔绝于环境测试室。但是，在这种振动器室中的振动器一般仍部分地暴露于在环境测试室中提供的极端温度。因此，振动器可能会受到负面影响，从而减小了振动工作台的效率。另外，振动器暴露于极端温度将导致振动器零件在工作中的膨胀和收缩。零件的这种胀缩可缩短振动器的使用寿命，可能引起振动器与气源连接部的泄漏。
为尽量减小振动器室内极端温度的影响，在振动器室的壁上往往设置通风孔，使振动器室内部与环境测试设备外的环境空气连通。通过在限定振动器室的壁上设置通风孔，环境测试设备产生的噪音增大。另外，壁上的通风孔使颗粒物质和湿汽进入振动器室，振动器室内的湿汽可能透入振动器在其中冻结，从而减小振动器的功效。
为了防止水汽在现有技术的环境测试设备的振动器中冻结，干燥的空气或氮气被通过振动器。这种使干燥空气或氮气通过振动器的方法增大了环境测试设备的操作成本。极切地需要消除这种方法，同时仍可防止水汽在振动器内冻结。
本发明的目的本发明的主要目的是提供一种包括振动器的环境测试设备，这种环境测试设备可克服现有技术中包括上面所述的问题和缺陷。
本发明的另一个目的是提供一种改进的环境和振动测试设备，其中振动器暴露于受控的温度。
本发明的另一个目的是提供一种包括振动器的环境测试设备，其中振动器处于一个内部温度受到控制的室内。
本发明的另一个目的是提供一种带有振动器的环境测试设备，它可阻碍水汽在振动器内的蓄积。
本发明的另一个目的是提供一种环境测试设备，它操作简单有效，制造成本低于某些现有的测试设备。
本发明的上述的和其它的目的通过本发明和某些推荐实施例的描述可被进一步理解。
发明内容
按照本发明，提供一种用于测试产品的测试设备，该测试设备包括一个限定一测试室和一振动器室的测试箱；一个振动工作台，该振动工作台具有一个与测试室连通的上表面和一个下表面；多个振动器，所述振动器在工作中连接于振动工作台的下表面，并设置在所述振动器室内；以及一个用于控制振动器室内环境的气候控制结构。
气候控制结构包括一与振动器室连通的加热元件，用于将振动器室加热至预定的水平。另外，气候控制结构包括一个与振动器室连通的冷却元件，用于将振动器室冷却至预定的水平。一个温度传感器设置在振动器室内以检测其内的温度。一个控制器在工作中连接于温度传感器及加热和冷却元件。该控制器响应于温度传感器检测的温度控制振动器室的加热和冷却。可以构想，振动器室不与测试箱外的环境空气连通。
按照本发明的另一个方面，一种用于测试产品的测试设备，该测试设备包括一个限定一测试室和一振动器室的测试箱；一个具有与测试室连通的一个上表面和一个下表面的振动工作台；多个在工作中连接于振动工作台的下表面且设置在振动器室内的振动器；一个与振动器室连通以便将振动器室内的温度保持在预定水平上的振动器室加热和冷却系统；以及一个与测试室连通以便将测试室内的温度改变至预定水平的测试室加热和冷却系统。
振动器室加热和冷却系统包括一个与振动器室连通的加热元件，以便将振动器室加热至预定水平。另外，振动器室加热和冷却系统包括一个与振动器连通的冷却元件，以便将振动器室冷却至预定水平。
该测试设备包括一个在振动器室内的温度传感器，用于检测室内温度。一个控制器在工作中连接于温度传感器及振动器室加热和冷却系统。该控制器响应于温度传感器检测的温度控制振动器室加热和冷却系统。该控制器也可在工作中连接于测试室加热和冷却系统以便对其进行控制。可以构想，振动器室不与测试室外的环境空气连通。
按照本发明的另一个方面，提供一种在用于测试产品的测试设备中的改进，所述测试设备包括一个限定一个用于接纳产品的测试室和一个振动器室的测试箱；一个具有与测试室连通的一个上表面和一个下表面的振动工作台；以及多个在工作中连接于振动工作台的下表面且设置在振动器室内的振动器，所述改进包括一个与振动器室连通以便控制其内环境的气候控制结构。
气候控制结构包括一个与振动器室连通的加热元件，用于将振动器室加热至预定水平。另外，气候控制结构包括一个与振动器室连通的冷却元件，用于将振动器室冷却至预定水平。一个温度传感器设置在振动器室内，用于检测室内的温度。一个控制器在工作中连接于温度传感器及加热和冷却元件，以便响应于温度传感器检测的温度控制振动器室的加热和冷却。
图1是本发明一推荐实施例的环境测试设备的示意图，该环境测试设备具有上面提到的特征并可提供上述优点。
具体实施例方式
现在参阅图1，按照本发明的环境测试设备在图中由附图标记10标识。
测试设备10是由侧壁12和14、上、下壁16和18和一个后壁(未画出)限定的。侧壁12和14的各自的内表面20和22，以及上壁16的内表面24部分地限定了测试设备10内的环境测试室26。侧壁12和14的各自的内表面20和22，以及底壁18的内表面28部分地限定了测试设备10内的一个振动器室30。与传统一样，设置一个门或多个门(未画出)，以便接近环境测试室26和振动器室30内部。但是，应注意的是，侧壁12和14，以及后壁(未画出)没有任何开口如通风口、放热孔或类似物，以便防止振动器室30和测试设备10外的环境空气之间的连通，其原因将在下文描述。
加热元件32安装在上壁16的内表面24上，以便与环境测试室26内部连通。另外，加热元件32在工作中通过线33连接于控制器38。冷却元件34也安装在上壁16的内表面24上，以便与环境测试室26连通。冷却元件34在工作中通过线35连接于控制器38。与传统一样，加热元件32用于将环境测试室26加热至用户需要的水平以测试设置在环境测试室26内的制品36的可靠性和性能。冷却元件34用于将环境测试室26冷却至用户需要的温度，以便测试制品36的可靠性和性能。温度传感器40设置在环境测试室26内，在工作中通过线41连接于控制器38以监测环境测试室26内的温度。控制器38响应于温度传感器40在环境测试室内检测的温度控制加热元件32和冷却元件34的启动，以便将环境测试室内提供的气候条件变至用户需要的水平。
测试设备10还包括一个振动工作台44，振动工作台具有一个连通于(暴露于)环境测试室26的上表面46和一个朝向振动器室30的下表面48。一凸缘50依附于振动工作台44的外周。凸缘50包括一个朝向侧壁12和14的各自的内表面20和22的外表面52。密封件54和56分别贴附在侧壁12和14的各自的表面20和22上，以便与凸缘50的外表面52对准。密封件54和56用于使振动器室30在环境方面隔绝于环境测试设备10内的环境测试室26。
多个振动器58在振动器室30内在振动工作台44的下表面48和相应的支承件60之间延伸。可以看出，振动器58可以按照任何适当的方式，在若干位置中的任一位置，以及与环境测试室的下表面48成任意一个或多个角度地安装在振动工作台44的下表面48上。与传统一样，振动器58在测试中用于振动振动工作台44，因而振动制品36。振动器58可以为充分地公开在美国专利第6,044,709号(Briggs等人)中的那种形式的振动器，上述专利已转让给本发明的受让人，并在本说明书中用作参考。显然也可以采用其它结构的振动器而并不超出本加热元件62连接于底壁18的内表面28，并与振动器室30连通。加热元件62在工作中通过线64连接于控制器38。另外，冷却元件66连接于测试设备10的底壁18的内表面28，并与振动器室30连通。冷却元件66在工作中通过线68连接于控制器38。温度传感器70设置在测试设备10内的振动器室30内，并在工作中通过线72连接于控制器38。
在工作中，制品或产品36刚性地连接于振动工作台44的上表面46。振动器58以传统方式振动振动工作台44。加热元件32和冷却元件34升、降环境测试室26内温度，以便在各种气候条件下测试制品36。温度传感器40使控制器36可监测环境测试室26内的温度，从而使控制器38有选择地启动加热元件32和/或冷却元件34，以便在环境测试室26内提供用户需要的温度。
另外，温度传感器70使控制器38可监测振动器室30内的温度。控制器38响应于温度传感器70检测的温度启动加热元件62和/或冷却元件66，以便将振动器室30内的温度保持在基本恒定的水平上，从而保证振动器58的最大性能及使用寿命。
如上所述，振动器室30隔绝于测试设备10外的环境空气。因此，测试设备10产生的噪音下降，这是由于这种噪音的很大部分被截留在测试设备10内部。另外，由于振动器室30不与外界环境空气连通，因而可防止颗粒物质和水汽进入振动器室30。
显然加热元件32和冷却元件34的位置是可以改变的。但是，加热元件32和冷却元件34必须与环境测试室26内部连通。同样，加热元件62和冷却元件66的位置也可改变。但是，加热元件62和冷却元件66必须与振动器室30内部连通。
另外，虽然控制器38表示为单一的单元，但是，显然也可以采用多个控制器而并不超出本发明的范围。
虽然已经结合推荐实施例描述了本发明，但是本专业技术人员显然也可以做出各种修改和变化而并不超出本发明的范围。因此，本发明的范围只是由权利要求书限定的。
权利要求
1.一种用于测试产品的测试设备，该测试设备包括一个限定一测试室和一振动器室的测试箱；一个振动工作台，该振动工作台具有一个与测试室连通的上表面和一个下表面；多个振动器，所述振动器在工作中连接于振动工作台的下表面，并设置在所述振动器室内；以及一个用于控制振动器室内环境的气候控制结构。
2.如权利要求1所述的测试设备，其特征在于所述气候控制结构包括一个与振动器室连通的加热元件，用于将振动器室加热至预定水平。
3.如权利要求1所述的测试设备，其特征在于所述气候控制结构包括一个与振动器室连通的冷却元件，用于将振动器室冷却至预定水平。
4.如权利要求1所述的测试设备，其特征在于所述气候控制结构包括一个与振动器室连通的加热和冷却系统，所述加热和冷却系统将振动器室内的温度保持在预定水平上。
5.如权利要求4所述的测试设备，其特征在于所述气候控制结构还包括在振动器室内的一个温度传感器，用于检测振动器室内的温度。
6.如权利要求5所述的测试设备，其特征在于所述气候控制结构包括一个控制器，该控制器在工作中连接于所述温度传感器及加热和冷却系统，所述控制器响应于所述温度传感器检测的温度控制加热和冷却系统。
7.如权利要求1所述的测试设备，其特征在于所述振动器室不与所述测试箱外的环境空气连通。
8.如权利要求1所述的测试室，其特征在于所述气候控制结构控制测试室内的环境，所述气候控制结构包括一个与振动器室连通以便将振动器室内的温度保持在预定水平上的第一加热和冷却系统，以及一个与测试室连通以便将测试室内的温度改变至预定水平的第二加热和冷却系统。
9.一种用于测试产品的测试设备，该测试设备包括一个限定一测试室和一振动器室的测试箱；一个具有与测试室连通的一个上表面和一个下表面的振动工作台；多个在工作中连接于振动工作台的下表面且设置在振动器室内的振动器；一个与振动器室连通以便将振动器室内的温度保持在预定水平上的振动器室加热和冷却系统；以及一个与测试室连通以便将测试室内的温度改变至预定水平的测试室加热和冷却系统。
10.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于所述振动器室加热和冷却系统包括一个与振动器室连通以便将振动器室加热至预定水平的加热元件。
11.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于所述振动器室加热和冷却系统包括一个与振动器室连通以便将振动器室冷却至预定水平的冷却元件。
12.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于还包括一个在振动器室内用于检测振动器室内温度的温度传感器；以及一个在工作中连接于所述温度传感器和振动器室加热和冷却系统的控制器，所述控制器响应于所述温度传感器检测的温度控制所述振动器室加热和冷却系统。
13.如权利要求12所述的测试设备，其特征在于所述控制器在工作中连接于所述测试室加热和冷却系统，以便对其进行控制。
14.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于所述振动器室不与测试箱外的环境空气连通。
15.一种在用于测试产品的测试设备中的改进，所述测试设备包括一个限定一个用于接纳产品的测试室和一个振动器室的测试箱；一个具有与测试室连通的一个上表面和一个下表面的振动工作台；以及多个在工作中连接于振动工作台的下表面且设置在振动器室内的振动器，所述改进包括一个与振动器室连通以便控制其内环境的气候控制结构。
16.如权利要求15所述的改进，其特征在于所述气候控制结构包括一个与振动器室连通以便将振动器室加热至预定水平的加热元件。
17.如权利要求15所述的改进，其特征在于所述气候控制结构包括一个与振动器室连通以便将振动器室冷却至预定水平的冷却元件。
18.如权利要求15所述的改进，其特征在于所述气候控制结构包括一个与振动器室连通的加热和冷却系统，所述加热和冷却系统将振动器室内的温度保持在预定水平上。
19.如权利要求18所述的改进，其特征在于所述气候控制结构还包括一个在振动器室内用于检测其内温度的温度传感器。
20.如权利要求19所述的改进，其特征在于所述气候控制结构包括一个在工作中连接于所述温度传感器及所述加热和冷却系统的控制器，所述控制器响应于所述温度传感器检测的温度控制所述加热和冷却系统。
全文摘要
一种测试设备(10)用于在各种气候条件中检测制品。该检测设备包括一个限定一个用于接纳制品的检测室和一个振动器室(30)的测试箱。一个振动工作台(44)设置在测试设备内，具有一个与测试室连通的上表面(46)和一个下表面(48)。多个振动器(58)在工作中连接于振动工作台的下表面，且设置在振动器室内。一个气候控制结构(62，66，70和38)与振动器室连通，以便控制振动器室的环境。
文档编号G01R31/30GK1491351SQ02805076
公开日2004年4月21日 申请日期2002年1月14日 优先权日2001年1月17日
发明者克林顿·A·彼得森, 克里斯托弗·J·埃森伯格, 克林顿 A 彼得森, 托弗 J 埃森伯格 申请人:温彻尔达因有限公司