一种载体热冲击试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车排气处理设备性能测试领域，特别涉及一种载体热冲击试验装置。


背景技术：

2.随着汽车制造领域的飞速发展，人们迫切希望自己的爱车能够更加完美，比如汽车的排气管，排气管为汽车排气系统的重要组成部分，作用是导出尾气。实际行车时，发动机产生大量的尾气，此时管道中的压强很高，容易产生很大的噪音，对行人乃至自己都会产生影响，普通的管道仅仅为不锈钢钢管，但是尾气中含有一氧化碳、一氧化氮等气体并且管道中温度较高，对不锈钢的影响还是挺大的，而且尾气中含有有害气体，这对环境影响很大。因而在排气管中会加装有催化剂来对这些有害气体进行处理，降低污染，加装有催化剂排气管在不同高温的尾气冲击下会产生损坏或移动，影响使用效果，所以需要对这些排气管进行热冲击性能测试，以便于用于合格检测和调整排气管参数。而当前在热冲击性能测试时，操作步骤繁琐，热冲击切换慢，尚未有一体化集成控制的试验装置。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种载体热冲击试验装置，所述技术方案如下：
4.本实用新型提供了一种载体热冲击试验装置，包括第一鼓风机、第二鼓风机、第一三通管、第二三通管、第三三通管、电磁阀、电加热器和plc控制器；
5.所述第一三通管的第一端口用于与待测试载体连通，所述第一三通管的第二端口与第二三通管的第一端口连通，所述第一三通管的第三端口第三三通管的第一端口连通，第二三通管的第二端口与所述第一鼓风机的输出端连通，第二三通管的第三端口与外界空气连通，第三三通管的第二端口与所述电加热器的输出端连通，所述电加热器的输入端与所述第二鼓风机的输出端连通，所述第三三通管的第三端口与外界空气连通；
6.所述电磁阀包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，所述第一电磁阀设置在所述第二三通管的第一端口上，其用于控制所述第二三通管的第一端口的开闭；所述第二电磁阀设置在所述第二三通管的第三端口上，其用于控制所述第二三通管的第三端口的开闭；所述第三电磁阀设置在所述第三三通管的第三端口上，其用于控制所述第三三通管的第三端口的开闭；所述第四电磁阀设置在所述第三三通管的第一端口上，其用于控制所述第三三通管的第一端口的开闭；
7.所述plc控制器与所述电磁阀电连接，其用于控制所述电磁阀的开关。
8.进一步地，所述第一电磁阀和第三电磁阀的开关状态相同，所述第二电磁阀和第四电磁阀的开关状态相同。
9.进一步地，所述第一电磁阀和第二电磁阀的开关状态相反。
10.进一步地，所述电磁阀的开关状态周期性切换。
11.进一步地，所述待测试载体为内置催化剂的排气管，所述排气管的一端与所述第一三通管的第一端口连通，其另一端与外界空气连通。
12.进一步地，所述载体热冲击试验装置还包括一个或多个热电偶，所述热电偶与所述plc控制器电连接，所述热电偶的测量端设置在所述排气管内部。
13.进一步地，所述plc控制器与所述电加热器电连接，所述plc控制器还用于调整所述电加热器的加热温度，所述plc控制器设有显示屏，所述显示屏用于显示所述热电偶测量的温度以及所述电加热器设定的加热温度。
14.进一步地，所述plc控制器分别与所述第一鼓风机和第二鼓风机电连接，所述plc控制器还用于控制所述第一鼓风机和第二鼓风机的开关状态。
15.进一步地，所述电磁阀为气动电磁阀。
16.进一步地，所述第一三通管和第三三通管能够承受750℃的温度。
17.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：
18.a.能够对载体实现以某一温度进行稳定间隔的热冲击，便于封装测试；
19.b.节省了热气流和冷气流交替冲击的准备时间，即开即用，提高了测试效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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他的附图。
21.图1是本实用新型实施例提供的载体热冲击试验装置的俯视示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的载体热冲击试验装置的正视示意图；
23.图3是本实用新型实施例提供的载体热冲击试验装置的左视示意图；
24.图4是本实用新型实施例提供的载体热冲击试验装置的右视示意图；
25.图5是本实用新型实施例提供的载体热冲击试验装置的热循环温度曲线示意图。
26.其中，附图标记分别为：11
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第一鼓风机，12
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第二鼓风机，21
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第一三通管，22
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第二三通管，23
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第三三通管，31
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第一电磁阀，32
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第二电磁阀，33
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第三电磁阀，34
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第四电磁阀，4电加热器，5
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plc控制器。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意
图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.在本实用新型的一个实施例中，提供了一种载体热冲击试验装置，参见图1，包括第一鼓风机11、第二鼓风机12、第一三通管21、第二三通管22、第三三通管23、电磁阀、电加热器4和plc控制器5；所述第一三通管21的第一端口用于与待测试载体连通，所述待测试载体可以是内置催化剂的排气管，所述排气管的一端可以与外界空气连通，所述第一三通管21的第二端口与第二三通管22的第一端口连通，所述第一三通管21的第三端口第三三通管23的第一端口连通，第二三通管22的第二端口与所述第一鼓风机11的输出端连通，第二三通管22的第三端口与外界空气连通，第三三通管23的第二端口与所述电加热器4的输出端连通，所述电加热器4的输入端与所述第二鼓风机12的输出端连通，所述第三三通管23的第三端口与外界空气连通；
30.参见图1，所述电磁阀包括第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33和第四电磁阀34，所述电磁阀优选为气动电磁阀，所述第一电磁阀31设置在所述第二三通管22的第一端口上，其用于控制所述第二三通管22的第一端口的开闭；所述第二电磁阀32设置在所述第二三通管22的第三端口上，其用于控制所述第二三通管22的第三端口的开闭；所述第三电磁阀33设置在所述第三三通管的第三端口上，其用于控制所述第三三通管23的第三端口的开闭；所述第四电磁阀34设置在所述第三三通管23的第一端口上，其用于控制所述第三三通管23的第一端口的开闭；所述plc控制器5与所述电磁阀电连接，其用于控制所述电磁阀的开关。
31.在所述plc控制器5控制电磁阀的过程中，所述第一电磁阀31和第三电磁阀33的开关状态相同，所述第二电磁阀32和第四电磁阀34的开关状态相同，同时所述第一电磁阀31和第二电磁阀32的开关状态相反。所述plc控制器5主要有以下两种控制模式：
32.第一种控制模式，所述plc控制器5控制所述第一电磁阀31和第三电磁阀33打开，同时控制所述第二电磁阀32和第四电磁阀34关闭，此时会使得第一鼓风机11吸入的空气仅通过所述第二三通管22的第三端口排入空气，无法流经所述第二三通管22的第一端口，同时第二鼓风机12吸入的空气经过高温加热后仅通过所述第三三通管23的第一端口至第一三通管21的第一端口处，对待测试载体形成热气流冲击，无法流经所述第三三通管23的第三端口。
33.第二种控制模式，所述plc控制器5控制所述第二电磁阀32和第四电磁阀34打开，同时控制所述第一电磁阀31和第三电磁阀33关闭，此时会使得第一鼓风机11吸入的空气仅通过所述第二三通管22的第一端口至第一三通管21的第一端口处，对待测试载体形成冷气流冲击，无法流经所述第二三通管22的第三端口排入空气，同时第二鼓风机12吸入的空气经过高温加热后仅通过所述第三三通管23的第一端口进入待测试载体，形成热冲击，无法流经所述第三三通管23的第三端口。需要说明的是，此处指的冷气流是相对于前文的热气流而言，其温度可以是外部常温空气。在这两种模式下的热气流和冷气流都处于准备状态下，一切换即可迅速调用。
34.在实际应用中，所述plc控制器5控制所述电磁阀的开关状态周期性切换，即在第一种控制模式和第二种控制模式之间进行周期性切换。两种控制模式持续的时间可以相同
或不同。例如，所述plc控制器5以第一种控制模式持续5min，接着切换至第二种控制模式持续5min，以此作为一个循环，不断轮回切换，使得热气流和冷气流的交替冲击，以模拟相应的应用场景，测试其封装的效果性能。
35.具体地，在第一控制模式下，所述待测试载体内部温度以65
±
5℃/s的速度进行1min使得温度上升到750℃(待测试载体封装的中心位置温度)，在750℃稳定后保持4min，此时对应的热空气流速为3.68m3/min；
36.然后在第二控制模式下，所述待测试载体内部温度以
‑
27.5
±
5℃/s的速度进行1min使得温度下降到150℃以下(待测试载体封装的中心位置温度)，在150℃以下稳定后保持4min，此时对应的冷空气流速为1.25m3/min；
37.以上两个控制过程为一个循环，需要10min，重复1000个该循环后停止循环，取下待测试载体进行性能判断，若载体无破损和位移，封装完整无破损，则表示性能合格。在测试的过程中，需要保证所述待测试载体的气密性，具体要求为在30
±
5kpa压力下，保压30s，其泄漏量不大于5l/min，试验前后都需要对其检测，进行核实。
38.需要说明的是，在上述实施例中，对待测试载体温度的测量是通过热电偶实现的。由于所述载体热冲击试验装置还包括一个或多个热电偶，所述热电偶与所述plc控制器5电连接，所述热电偶的测量端设置在所述排气管内部，所述热电偶能够实时将测得的温度反馈至所述plc控制器5处理并进行显示。
39.在本实用新型的一个实施例中，参见图2至图4，所述plc控制器5分别与所述电加热器4、第一鼓风机11和第二鼓风机12电连接，所述plc控制器5能够调整所述电加热器4的加热温度，还能够控制所述第一鼓风机11和第二鼓风机12的开关状态并进行调频。所述电加热器4为高温电加热器，能够加热至750℃，相应的所述第一三通管21和第三三通管23也是耐高温的管道，至少能够承受750℃的温度，其他三通管以及各部件之间的连通管也优选为相应耐高温的管道，所述第一鼓风机11和第二鼓风机12均为高压鼓风机，能够克服50kpa在相应面积上的相应压力，以便于克服气流经过待测试载体内部的催化剂时遇到的阻力。
40.所述plc控制器5设有显示屏，所述显示屏可以显示所述热电偶测量的温度以及所述电加热器4设定的加热温度，便于实时查看所述待测试载体内部是否达到目标温度，参见图5，能够记录历史的温度数据通过波动曲线图展示，核查运行是否正常，判断后续电磁阀的切换时机，以便于自动切换。
41.为了进一步地拓展研究载体受到热冲击时的性质，还可以分别在第一鼓风机11和第二鼓风机12的输入端通入其他实验气体来代替空气对载体进行冲击，相应的排出的尾气会经过处理后符合要求再排入空气，或者直接收集处理掉。
42.本实用新型提供的载体热冲击试验装置能够对载体实现以某一温度进行稳定的热冲击，进行封装测试，节省了热气流和冷气流交替冲击的准备时间，即开即用，提高了测试效率。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。