一种高温试验箱的制作方法

1.本实用新型涉及温度测试技术领域，特别涉及一种高温试验箱。


背景技术：

2.高温试验箱是航空、汽车、家电、科研等领域必备的测试设备，用于测试和确定电工、电子及其他产品及材料进行高温或恒定试验的温度环境变化后的参数及性能。
3.目前，传统的高温试验箱通常采用电热丝等部件对待测工件进行加热。在试验过程中，需要将待测工件放置在箱体中，然后关闭箱门保持密闭，之后启动电热丝进行加热，待一定时间的加热后箱体内部达到预设温度，恒温保持一段时间后完成试验。
4.然而，由于待测工件的形状、体积、结构等参数不定，放置在箱体内后可能呈现不同的姿态、位置情况，且电热丝通常设置在箱体的内壁上，如此导致待测工件的局部区域因离电热丝较近而过度加热，或待测工件的局部区域因离电热丝较远或被其余区域遮挡而加热温度不足，再加上箱体内部密封，箱体内热空气的流动性较差，难以将电热丝的热量快速散布到箱体内部各处，造成待测工件的整体加热均匀性较差，影响加热效率和试验准确性。
5.因此，如何提高待测工件的加热均匀性，保证加热效率和试验准确性，是本领域技术人员面临的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种高温试验箱，能够提高待测工件的加热均匀性，保证加热效率和试验准确性。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高温试验箱，包括用于盛装待测工件的内箱体、设置于所述内箱体的各壁面上的加热器、安装于所述内箱体中并用于使其内部气体强制对流以形成热风的风机，以及设置于所述内箱体中并与所述风机的出风口相对、用于使热风在所述内箱体中形成循环流道的导风罩。
8.优选地，所述风机包括连接于所述内箱体的箱壁外的驱动电机，以及设置于所述内箱体内、与所述驱动电机的输出轴相连的叶轮。
9.优选地，所述风机还包括嵌设于所述内箱体的箱壁中、用于支承所述叶轮的转轴的轴承。
10.优选地，所述叶轮设置于所述内箱体的底壁表面，所述导风罩设置于所述内箱体的顶壁表面。
11.优选地，所述导风罩为用于使热风从所述内箱体的中心区域沿周向向外扩散的球面罩。
12.优选地，还包括设置于所述内箱体中、用于定位装夹待测工件的安装架，且所述安装架为导热架。
13.优选地，所述安装架包括若干根连接于所述内箱体的内壁面上的支脚、设置于各根所述支脚上的固定网，所述固定网位于所述风机的出风方向上。
14.优选地，还包括分布于所述内箱体中并用于检测箱内温度的温度传感器、用于容纳所述内箱体的外箱体，以及设置于所述外箱体上并与各所述加热器信号连接、用于根据所述温度传感器的检测数据控制所述内箱体的箱内温度的温度控制器。
15.优选地，所述内箱体的外壁与所述外箱体的内壁之间嵌设有隔热层。
16.优选地，还包括设置于所述外箱体内的制冷器、与所述制冷器连通的换热管，所述换热管的管体插设于所述内箱体中。
17.本实用新型所提供的高温试验箱，主要包括内箱体、加热器、风机和导风罩。其中，内箱体为本高温试验箱的主体结构，主要用于盛装待测工件及安装其余零部件。加热器设置在内箱体的各个壁面上，主要用于产热并对待测工件进行加热。风机安装在内箱体中，主要用于通过机械扰动使内箱体中的气体产生强制对流，从而在内箱体中形成流动的热风。导风罩设置在内箱体中，并且与风机的出风口保持互相正对状态，以使热风从风机处流动至导风罩表面时，迫使热风沿着导风罩进行转向流动，进而使热风顺着导风罩的表面快速散布至整个内箱体，最终回流至风机处被重新吸入并吹出，如此往复形成循环流道。如此，通过热风在内箱体中的快速循环流动，将加热器附近的大量热量快速扩散到整个内箱体空间，使得加热器产生的热量充分均匀地分布在整个内箱体中，从而使待测工件在内箱体中均匀受热。相比于现有技术，本实用新型提供的高温试验箱，通过风机与导风罩的协同作用，在内箱体中产生的热风将加热器产生的热量均匀扩散到整个试验空间，能够避免待测工件的局部温度过高或不足，提高待测工件的加热均匀性，保证加热效率和试验准确性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
20.图2为安装架的具体结构示意图。
21.图3为外箱体的具体结构示意图。
22.图4为换热管的具体结构示意图。
23.其中，图1—图4中：
24.内箱体—1，加热器—2，风机—3，导风罩—4，安装架—5，温度传感器—6，外箱体—7，温度控制器—8，隔热层—9，制冷器—10，换热管—11，支撑支脚—12，箱门—13，散热窗—14，备用柜—15；
25.驱动电机—31，叶轮—32，轴承—33，连接支脚—51，固定网—52。
具体实施方式
26.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，都属于本实用新型保护的范围。
27.请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图(图示虚线箭头表示热风的循环流动路径)。
28.在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，高温试验箱主要包括内箱体1、加热器2、风机3和导风罩4。
29.其中，内箱体1为本高温试验箱的主体结构，主要用于盛装待测工件及安装其余零部件。一般的，内箱体1为密闭环境。
30.加热器2设置在内箱体1的各个壁面上，主要用于产热并对待测工件进行加热。一般的，该加热器2具体可采用电热丝等电热部件。
31.风机3安装在内箱体1中，主要用于通过机械扰动使内箱体1中的气体产生强制对流，从而在内箱体1中形成流动的热风。
32.导风罩4设置在内箱体1中，并且与风机3的出风口保持互相正对状态，以使热风从风机3处流动至导风罩4表面时，迫使热风沿着导风罩4进行转向流动，进而使热风顺着导风罩4的表面快速散布至整个内箱体1，最终回流至风机3处被重新吸入并吹出，如此往复形成循环流道。
33.如此，通过热风在内箱体1中的快速循环流动，将加热器2附近的大量热量快速扩散到整个内箱体1空间，使得加热器2产生的热量充分均匀地分布在整个内箱体1中，从而使待测工件在内箱体1中均匀受热。相比于现有技术，本实施例提供的高温试验箱，通过风机3与导风罩4的协同作用，在内箱体1中产生的热风将加热器2产生的热量均匀扩散到整个试验空间，能够避免待测工件的局部温度过高或不足，提高待测工件的加热均匀性，保证加热效率和试验准确性。
34.在关于风机3的一种优选实施例中，该风机3主要包括驱动电机31和叶轮32。其中，驱动电机31连接在内箱体1的箱壁外，其输出轴伸进内箱体1内。叶轮32设置在内箱体1内，并与驱动电机31的输出轴相连，可在驱动电机31的动力驱动下进行高速旋转。一般的，驱动电机31主要用于控制叶轮32进行定向旋转，以使叶轮32的前方形成吹风效果，同时在叶轮32的后方以及周围形成负压吸风效果。
35.进一步的，为保证叶轮32的转轴旋转顺畅、稳定，本实施例还在内箱体1中增设了轴承33。具体的，该轴承33嵌设在内箱体1的侧壁中，主要用于支承叶轮32的转轴。
36.为提高导风罩4对于热风的导向效果和逸散效果，在本实施例中，导风罩4的具体结构为球面罩。其中，球面罩为整个球体的表面部分，呈现中心内凹而四周翘曲的碗型形状，且球面罩在内箱体1中的曲率半径朝向风机3，使得风机3吹出的热风首先沿内箱体1的中心区域直线流动，然后撞击到球面罩的中心区域，再沿着球面罩的弧形表面从各个径向方向上朝外扩散，最终达到整个内箱体1的内部空间。
37.当然，导风罩4还可以为其余形状的弧形罩或凹型罩等。
38.进一步的，在本实施例中，风机3中的叶轮32具体设置在内箱体1的底壁表面，一般位于中心区域，而导风罩4具体设置在内箱体1的顶壁表面。如此设置，风机3所产生的热风将从内箱体1的底部中心垂向流动至顶部，并通过导风罩4向四周垂落，最终流回至叶轮32处，形成循环流道。
39.当然，叶轮32不仅可以设置在内箱体1的底壁表面，还可以设置在内箱体1的其余侧壁表面，而导风罩4的具体设置位置随叶轮32的位置变化而相应变化。
40.为便于稳定安装待测工件，本实施例中增设了安装架5。具体的，该安装架5设置在内箱体1中，主要用于定位装夹待测工件。同时，考虑到现有技术中的待测工件通过类似安装架5的支撑架进行支撑时，容易因待测工件与支撑架的接触部位被遮挡而产生升温慢的问题，针对此，本实施例中将安装架5设计为导热架，即安装架5由导热材料制成，比如铜、铜合金等。
41.如图2所示，图2为安装架5的具体结构示意图。
42.在关于安装架5的一种优选实施例中，该安装架5主要包括连接支脚51和固定网52。其中，连接支脚51的一端连接在内箱体1的其中一侧内壁面上，而另一端垂直向外延伸一定长度，一般同时分布有多根连接支脚51，比如4～8根等。固定网52设置在各根连接支脚51上，比如设置在各根连接支脚51的另一端等，主要用于定位装夹待测工件，一般可通过螺栓等紧固件与待测工件相连。同时，固定网52位于风机3的出风方向上，比如可将风机3中的叶轮32设置在固定网52的底部等，从而可使叶轮32吹出的热风首先通过固定网52的网眼流动到待测工件的底部。
43.一般的，安装架5设置在内箱体1的底壁表面，待测工件此时只需静置在安装架5表面即可。当然，安装架5还可以设置在内箱体1的其余侧壁表面，待测工件此时需要通过螺栓等紧固件固定在安装架5的表面。
44.此外，为精确测量、控制内箱体1的加热温度，提高试验准确性，本实施例中增设了温度传感器6、温度控制器8和外箱体7。
45.如图3所示，图3为外箱体7的具体结构示意图。
46.其中，外箱体7主要用于容纳内箱体1，将内箱体1放置在外箱体7内，以对内箱体1形成防护和密闭。温度传感器6设置在内箱体1中，一般同时设置有多个，通常分布在内箱体1的各个内壁面上，主要用于检测内箱体1的箱内温度。温度控制器8设置在外箱体7上，并与各个加热器2保持信号连接，主要用于根据温度传感器6的检测数据控制各个加热器2的工作状态，进而控制内箱体1的箱内温度。
47.一般的，当温度传感器6检测到箱内温度未达到预设温度时，温度控制器8将使各个加热器2继续保持工作(加热)状态；而当温度传感器6检测到箱内温度达到预设温度时，温度控制器8将使各个加热器2暂停工作一定时间，以避免箱内温度继续升高，并保持一定时间的恒温状态。
48.此外，温度控制器8还可同时将温度传感器6的检测数据实时通过外箱体7上的屏幕进行显示。
49.考虑到内箱体1在进行试验时的温度较高，为避免外箱体7受到高温影响而伤人或烧毁，本实施例在内箱体1的外壁与外箱体7的内壁之间嵌设有隔热层9。具体的，该隔热层9可为石棉垫板、聚氨酯垫板、玻璃纤维垫板等。
50.另外，为在试验结束后为待测工件快速降温，本实施例中增设了制冷器10和换热管11。其中，制冷器10设置在外箱体7内，换热管11与制冷器10连通，其内充满换热介质，比如冷水、制冷剂、冷空气等。换热管11的两端与制冷器10相连，而换热管11的管体插设进内箱体1中。如此设置，通过换热介质在换热管11内的流通，可与内箱体1中的热空气进行快速换热，将内箱体1中的热量带走，而换热介质在吸收了热量后重新在制冷器10中进行散热、降温，以此循环。
51.如图4所示，图4为换热管11的具体结构示意图。
52.进一步的，为提高换热管11与内箱体1中的热空气的接触时间和接触面积，在本实施例中，换热管11具体呈包括多个u型弯折部分的曲形管。
53.不仅如此，本实施例中还增设有支撑支脚12、箱门13、散热窗14和备用柜15。
54.其中，为便于调整外箱体7的安装高度，本实施例还在外箱体7的底部设置了若干个支撑支脚12，以通过对支撑支脚12的支撑高度调节实现外箱体7及内箱体1等部件的安装高度调节和稳定支撑。
55.为便于内箱体1的密封和待测工件在内箱体1中的取放，本实施例在外箱体7上开设有箱门13，以在箱门13关闭时密封内箱体1。同时，箱门13由隔热材料制成，并且在箱门13与内箱体1的接触部位粘接有耐高温密封垫。
56.散热窗14开设在外箱体7的侧壁上，其具体开设位置与风机3中的驱动电机31对应，主要用于对驱动电机31进行散热，保证驱动电机31的正常运行。
57.备用柜15开设在外箱体7的侧壁上，主要用于容纳部分备用部件，比如加热器2等。
58.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。