环境模拟试验箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及试验设备领域，更具体地，涉及一种环境模拟试验箱。
【背景技术】
[0002]临近空间是人类足迹的新空间，未来临近空间飞行器将长期驻留在此空间。临近空间内紫外线等于或接近外太空，臭氧浓度极高，临近空间飞行器要实现长期驻留的目标，须对飞行器从材料、部件甚至整机进行临近空间环境下的可靠性试验，通过试验发现样品潜在的质量缺陷，以给样品的改进设计提供参考。而现有技术中的环境模拟试验箱或为模拟地面环境设计或为模拟太空环境设计，均与临近空间的复杂环境相差较大，不能满足临近空间飞行器的可靠性试验需求。因此，亟需提出一种模拟临近空间环境的环境模拟试验箱，以满足在室内即可对临近空间飞行器进行临近空间环境下可靠性试验的需求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在提供一种环境模拟试验箱，以满足在室内即可对临近空间飞行器进行临近空间环境下可靠性试验的需求。
[0004]本实用新型提供的环境模拟试验箱，包括:箱体，在所述箱体的内部形成有工作腔；换热装置，经由进风口和出风口与所述工作腔连通，用于改变工作腔的温度；真空发生装置，经由抽气口与所述工作腔连通，用于减小工作腔的气压；臭氧发生装置，经由臭氧出口与所述工作腔连通，用于向工作腔提供臭氧气体；以及位于所述工作腔内的样品安装台和紫外辐射灯组，所述样品安装台用于放置样品，所述紫外辐射灯组用于辐照所述样品。
[0005]进一步地，臭氧发生装置的臭氧出口处安装有朝向样品伸出的臭氧喷嘴。
[0006]进一步地，样品安装台上安装有臭氧浓度检测装置和/或紫外强度检测装置；工作腔内设置有温度检测装置。
[0007]进一步地，样品安装台上设置有用于夹持样品并可向样品施力的夹具。
[0008]进一步地，所述夹具对样品施力包括选自拉伸、压缩和交变应力中的至少一种。
[0009]进一步地，紫外辐射灯组的紫外辐射波段范围为200?400nm，辐射功率在10?120W/m2。
[0010]进一步地，工作腔中安装有紫外辐射灯组防护罩。
[0011]进一步地，紫外辐射灯组包括多个安装在工作腔顶壁上的紫外灯管，样品安装台水平布置在紫外辐射灯组的下方，紫外辐射灯组防护罩为设置在紫外辐射灯组和样品安装台之间的玻璃隔呙板。
[0012]进一步地，该环境模拟试验箱还包括:与箱体连接并用于使工作腔内的气体与外界空气交换的换气装置。
[0013]进一步地，该环境模拟试验箱还包括:旋转动力装置和由旋转动力装置驱动的旋转轴，旋转动力装置与箱体连接，旋转轴伸入到工作腔内并与样品安装台连接。
[0014]进一步地，换热装置包括:连通进风口和出风口的换热腔，以及位于换热腔中的换热器和循环风机。
[0015]本实用新型提供的环境模拟试验箱，在换热装置、紫外辐射灯组、真空发生装置和臭氧发生装置的协同作用下，可以在工作腔中模拟出低温、低气压、高紫外线强度、高臭氧浓度的临近空间环境，即可对置于工作腔内样品安装台上的样品进行在临近空间环境下的可靠性试验，从而满足了在室内对临近空间飞行器进行临近空间环境下可靠性试验及寿命试验的需求。
【附图说明】
[0016]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0017]图1示意性示出了本实用新型实施例提供的环境模拟试验箱的主视结构简图；
[0018]图2示意性示出了本实用新型实施例提供的环境模拟试验箱的侧视结构简图。
【具体实施方式】
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0020]参见图1和图2，示出了本实用新型实施例提供的环境模拟试验箱的结构简图，用于模拟临近空间环境，以对临近空间飞行器进行可靠性试验以及寿命试验。如图所示，该环境模拟试验箱至少包括:箱体1，与箱体1连接的换热装置、样品安装台2、紫外辐射灯组3、真空发生装置4和臭氧发生装置5。
[0021 ] 箱体1的内部形成有工作腔10，工作腔10作为模拟临近环境的空间和对样品进行测试的空间使用。箱体1可以根据测试需要设计为用于整机测试的大尺寸箱体，或者为用于测试零部件和材料的小尺寸箱体。结合现有技术可以理解，箱体1包括有箱门以便于取放样品，且箱体1能够承压且可以隔绝外部的温度、湿度等环境条件。
[0022]样品安装台2位于工作腔10中并用于放置样品，样品可以为临近空间飞行器的整机、零部件或者材料。根据测试目的不同，样品安装台2可以仅为样品提供支撑平台，以测试样品在不受力情况下的老化情况；或者，样品安装台2上优选地还设置有用于夹持样品并可向样品施力的夹具21，这样通过夹具21可以对样品施加诸如拉伸力、压缩力和交变应力，以测试样品在受力情况下的可靠性和寿命。
[0023]紫外辐射灯组3位于工作腔10中，用于辐射样品，制造工作腔10内的紫外辐射环境。紫外辐射灯组3例如包括多个安装在工作腔10顶壁上的紫外灯管(当然，在其他实施例中紫外辐射灯组3也可以仅包括一个紫外灯管)，样品安装台2优选地水平布置在紫外辐射灯组3的下方。紫外辐射灯组3的辐射波段和功率可以根据测试需要设置，优选地，紫外辐射灯组3的紫外辐射波段范围为200nm?400nm，辐射功率在10W/m2?120W/m2，以尽量接近临近空间的紫外线强度和波段。另外，工作腔10中优选地安装有紫外辐射灯组防护罩7，紫外辐射灯组防护罩7在保证对样品进行紫外辐射的同时，将紫外辐射灯组3所在的区域与工作腔10的其他区域隔离开，这样可以避免因工作腔10内环境变化较大，引起紫外辐射灯组3爆破后散落在工作腔10内各处的风险。
[0024]换热装置用于改变工作腔10内的温度，使工作腔10内的温度提高、降低或者维持在某一设定温度环境。换热装置可以采用已知结构，只要能够调节工作腔10内的温度即可。本实施例中示出了换热装置的一种优选实施方式，由图1和图2中可以看出，箱体1的侧壁上开设有进风口 11、出风口 12，进风口 11和出风口 12分别与工作腔10相通。换热装置包括连通进风口 11和出风口 12的换热腔13，以及位于换热腔13中的换热器61和循环风机62。换热腔13可以形成于箱体侧壁的内部，这样，在循环风机62的作用下，工作腔10内气体从进风口 11进入换热腔13内，和换热器61换热后从出风口 12流出至工作腔10内，重复循环，这样可以实现工作腔10内的快速升温或降温。优选地，进风口 11和出风口12可以为多个，循环风机62可以安装在各出风口 12处。
[0025]真空发生装置4的抽气口 40与工作腔10连通，用于制造工作腔10内的低压环境。真空发生装置4可以采用已知技术，其包括至少一个真空栗，通过真空栗抽气可以提供低至lkpa的工作腔10内压力。
[0026]臭氧发生装置5的臭氧出口与工作腔10连通，用于制造工作腔10内的臭氧环境。臭氧发生装置5也可以采用已知技术，优选地，臭氧发生装置5为工作腔10内提供lOpphm?2000pphm范围的臭氧浓度，以尽量接近临近空间的臭氧浓度。
[0027]本实用新型实施例提供的环境模拟试验箱，在换热装置、紫外辐射灯组、真空发生装置和臭氧发生装置的协同作用下，可以在工作腔中模拟出低温、低气压、高紫外线强度、高臭氧浓度的临近空间环境，即可对置于工作腔内样品安装台上的样品进行在临近空间环境下的可靠性试验，从而满足了在室内对临近空间飞行器进行临近空间环境下可靠性试验及