一种换热迅速的微型冷热冲击试验装置的制作方法

本发明涉及电子产品测试领域，具体来讲是一种换热迅速的微型冷热冲击试验装置。

背景技术：

冷热试验箱又名“冷热冲击试验箱”，是一种可以瞬间从高温到低温转换的检测设备，用于测试材料结构或复合材料，在瞬间下经极高温及极低温的连续环境下所能忍受的程度，得以在最短时间内检测试样因热胀冷缩所引起的化学变化或物理伤害。

现有冷热试验箱的体积庞大，需要较大的占地空间，而且搬移不方便；价格昂贵，动辄数万元，一般小型企业难以承受；冷热试验箱开箱关箱时与环境换热较多，影响能源利用效率，重新放入待试验电子元件后，仅依靠温差进行热量交换，装置内受热、制冷不均匀，试验效果不佳。

技术实现要素：

本发明提供了一种换热迅速的微型冷热冲击试验装置，以解决现有技术中电子元件试验装置内受热、制冷不均匀的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案概述如下：

一种换热迅速的微型冷热冲击试验装置，包括上下套接的试验本体和试验样品安装底座，所述试验本体外套设有支架，试验本体包括保温外壳，所述保温外壳呈下端开口的圆柱状，保温外壳内设置有保温隔板，所述保温隔板和试验样品安装底座将保温外壳隔成呈左右独立设置的冷试验室和热试验室，所述冷试验室和热试验室中分别设有制冷装置和制热装置；保温外壳的内壁设有限位块和密封环板，保温外壳内套设有活动封板，所述活动封板设在限位块和密封环板之间，活动封板上设有风机，活动封板的上表面与保温外壳顶部之间设有竖直的导柱，所述导柱由内外套接的内管和外套管组成，所述内管和外套管内分别设有上导体和下导体，上导体和下导体分别与风机电联，风机所在的电路并联在制冷装置或制热装置所在的电路上；活动封板的底面与试验样品安装底座相连；将待试验电子元件安装在试验样品安装底座上后，再将试验样品安装底座套接入试验本体中，在安装过程中，试验样品安装底座推动活动封板向上，使得活动封板离开密封环板，进而使得冷试验室或热试验室与待试验电子元件相通，活动封板向上时，沿导柱轴向移动，进而使得内管和外套管内的上导体和下导体相接，上导体、下导体、风机形成电流回路，风机开始工作，增加冷热两股气体的相互运动，加快了换热速率，解决了现有技术中电子元件试验装置内受热、制冷不均匀的问题；当撤离试验样品安装底座时，带动活动封板向下，上导体和下导体分开，上导体、下导体、风机形成的电流回路断开，风机停止工作，活动封板与密封环板相接触，阻止冷试验室或热试验室与外界进行能量交换。

更优的，所述保温隔板的上半部分镶有半导体制冷装置，所述半导体制冷装置位于限位块上方，半导体制冷装置由冷端面、热端面、金属导体、N型半导体、P型半导体以及直流电源组成，所述冷端面和热端面的材质为绝缘陶瓷片，所述N型半导体和P型半导体设有若干组，若干组N型半导体和P型半导体并排设置在冷端面和热端面之间，N型半导体和P型半导体之间经金属导体相连，所述金属导体紧贴冷端面或热端面的内侧，金属导体、N型半导体、P型半导体以及直流电源相互串联形成闭合回路，所述冷端面的外侧延伸至冷试验室内，所述热端面的外侧延伸至热试验室内，采用半导体制冷装置制冷升温，半导体制冷装置通电后，热试验室的能量传递至冷试验室中，从而使得冷试验室和热试验室中分别降温和升温，由于装置的保温效果好且为密封结构，故而采用较小的半导体制冷装置即可满足试验温度要求，整个装置体积大大减小；使用过程中无需额外增加制冷剂，对环境无负担，从而解决了现有技术中电子元件试验设备占地空间大、环境污染大以及浪费能源的问题。

更优的，所述试验本体的上端设有支耳，所述支架经支耳套在试验本体上。

更优的，所述试验本体的下端设有将试验样品安装底座固定的固定螺钉。

更优的，所述试验样品安装底座的侧壁上设有与固定螺钉对应的固定小孔。

更优的，所述活动封板与密封环板的接触面上设有密封圈。

更优的，所述试验样品安装底座呈圆柱状，所述试验样品安装底座的外径等于保温外壳的内径，试验样品安装底座的上表面的边缘处沿轴向均布至少2个固定架。

更优的，所述固定架包括可旋转设置在试验样品安装底座的上表面上的纵向支撑杆，所述纵向支撑杆的顶部转动连接有水平伸缩杆，所述水平伸缩杆的端部设有上下设置的上夹板和下夹板，所述上夹板和下夹板之间设有夹紧螺钉。

更优的，所述活动封板的下端面上设有连接刮钩，所述试验样品安装底座的上表面上还设有连接杆，所述连接杆内部中空，连接杆内设有弹簧，所述弹簧的上端挂在连接刮钩上。

更优的，所述试验样品安装底座的外侧设有拉手。

与现有技术相比，本发明所产生的有益效果：本发明中风机的设置使得在试验进行时增加冷热两股气体的相互运动，加快了换热速率，从而解决了现有技术中电子元件试验装置内受热、制冷不均匀的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是试验本体的结构示意图；

图3是半导体制冷装置的结构示意图；

图4是试验本体内部的俯视图；

图5是试验本体内部的仰视图；

图6是试验样品安装底座的结构示意图；

图7是活动封板的结构示意图；

图8是固定架的结构示意图；

图中标号分别为：1、试验本体；11、支耳；12、保温外壳；13、保温隔板；14、半导体制冷装置；141、冷端面；142、热端面；143、金属导体；144、N型半导体；145、P型半导体；146、直流电源；15、限位块；16、密封环板；17、活动封板；171、导柱；1711、内管；1712、外套管；1713、上导体；1714、下导体；172、风机；173、连接刮钩；18、固定螺钉；19、密封圈；2、试验样品安装底座；21、连接杆；211、弹簧；22、拉手；23、固定架；231、纵向支撑杆；232、水平伸缩杆；233、上夹板；234、下夹板；235、夹紧螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1、图2、图4、图7所示，一种换热迅速的微型冷热冲击试验装置，包括上下套接的试验本体1和试验样品安装底座2，所述试验本体1外套设有支架3，试验本体1包括保温外壳12，所述保温外壳12呈下端开口的圆柱状，保温外壳12内设置有保温隔板13，所述保温隔板13和试验样品安装底座2将保温外壳12隔成呈左右独立设置的冷试验室和热试验室，所述冷试验室和热试验室中分别设有制冷装置和制热装置；保温外壳12的内壁设有限位块15和密封环板16，保温外壳12内套设有活动封板17，所述活动封板17设在限位块15和密封环板16之间，活动封板17上设有风机172，活动封板17的上表面与保温外壳12顶部之间设有竖直的导柱171，所述导柱171由内外套接的内管1711和外套管1712组成，所述内管1711和外套管1712内分别设有上导体1713和下导体1714，上导体1713和下导体1714分别与风机172电联，活动封板17的底面与试验样品安装底座2相连；所述活动封板17与密封环板16的接触面上设有密封圈19。

所述试验本体1的上端设有支耳11，所述支架3经支耳11套在试验本体1上。

所述试验本体1的下端设有将试验样品安装底座2固定的固定螺钉18，所述试验样品安装底座2的侧壁上设有与固定螺钉18对应的固定小孔。

所述试验样品安装底座2的外侧设有拉手22。

本实施例活动封板17与密封环板16的设置是为了在调换微型电子元件位置时，减少冷试验室和热试验室与环境的换热，节约能量；密封圈19的设置增加了密封性能；设置的限位块15是为了避免活动封板17冲压制冷装置和制热装置。

本实施例中，风机172所在的电路并联在制冷装置或制热装置所在的电路上，将待试验电子元件安装在试验样品安装底座2上后，再将试验样品安装底座2套接入试验本体1中，在安装过程中，试验样品安装底座2推动活动封板17向上，使得活动封板17离开密封环板16，进而使得冷试验室或热试验室与待试验电子元件相通，活动封板17向上时，沿导柱171轴向移动，进而使得内管1711和外套管1712内的上导体1713和下导体1714相接，上导体1713、下导体1714、风机172形成电流回路，风机172开始工作；当撤离试验样品安装底座2时，带动活动封板17向下，上导体1713和下导体1714分开，上导体1713、下导体1714、风机172形成的电流回路断开，风机172停止工作，活动封板17与密封环板16相接触，阻止冷试验室或热试验室与外界进行能量交换。

本实施例中，在试验进行时增加了冷热两股气体的相互运动，加快了换热速率，从而解决了现有技术中电子元件试验装置内受热、制冷不均匀的问题。

实施例2

如图3所示，在实施例1所述的一种换热迅速的微型冷热冲击试验装置的基础上作进一步优化，所述保温隔板13的上半部分镶有半导体制冷装置14，所述半导体制冷装置14位于限位块15上方，半导体制冷装置14由冷端面141、热端面142、金属导体143、N型半导体144、P型半导体145以及直流电源146组成，所述冷端面141和热端面142的材质为绝缘陶瓷片，所述N型半导体144和P型半导体145设有若干组，若干组N型半导体144和P型半导体145并排设置在冷端面141和热端面142之间，N型半导体144和P型半导体145之间经金属导体143相连，所述金属导体143紧贴冷端面141或热端面142的内侧，金属导体143、N型半导体144、P型半导体145以及直流电源146相互串联形成闭合回路，所述冷端面141的外侧延伸至冷试验室内，所述热端面142的外侧延伸至热试验室内。

本实施例中，所述试验本体1的上端设有支耳11，所述支架3经支耳11套在试验本体1上；所述保温外壳12、保温隔板13均为夹层结构，夹层中设有保温层，保温层的材质为聚氨酯，保温效果好；所述试验本体1的下端设有将试验样品安装底座2固定的固定螺钉18，所述试验样品安装底座2的侧壁上设有与固定螺钉18对应的固定小孔，便于试验样品安装底座2的安装与拆卸。

本实施例能同时试验多种电子元件，工作原理为，将带待试验的多种微型电子元件固定在试验样品安装底座2的相应位置，使得多种微型电子元件分别位于冷试验室和热试验室，再将试验本体1和试验样品安装底座2相固定，打开直流电源146使得半导体制冷装置14工作，使得一部分微型电子元件实现冷冲击试验，另一部分微型电子元件实现热冲击试验；完成后，调换位置，达到每个微型电子元件均实现冷热冲击试验。

本实施例提供的试验装置体积小，使用过程中无需额外增加制冷剂，对环境无负担，从而解决了现有技术中电子元件试验设备占地空间大、环境污染大以及浪费能源的问题。

实施例3

如图6、图8所示，在实施例1所述的一种换热迅速的微型冷热冲击试验装置的基础上作进一步优化，所述试验样品安装底座2呈圆柱状，所述试验样品安装底座2的外径等于保温外壳12的内径，试验样品安装底座2的上表面的边缘处沿轴向均布至少2个固定架23，所述固定架23包括可旋转设置在试验样品安装底座2的上表面上的纵向支撑杆231，所述纵向支撑杆231的顶部转动连接有水平伸缩杆232，所述水平伸缩杆232的端部设有上下设置的上夹板233和下夹板234，所述上夹板233和下夹板234之间设有夹紧螺钉235。

本实施例的设置用于固定待试验电子元件，纵向支撑杆231的可旋转设置便于调节固定架23的朝向，水平伸缩杆232的设置可适应不同大小的待试验电子元件，水平伸缩杆232与纵向支撑杆231的可转动连接为铰接，可适应待试验电子元件的安装高度，上夹板233、下夹板234以及夹紧螺钉235的设置可适应待试验电子元件的厚度，安装方便，适应性强。

实施例4

如图5所示，在实施例1或2或3所述的一种换热迅速的微型冷热冲击试验装置的基础上作进一步优化，所述活动封板17的下端面上设有连接刮钩173，所述试验样品安装底座2的上表面上还设有连接杆21，所述连接杆21内部中空，连接杆21内设有弹簧211，所述弹簧211的上端挂在连接刮钩173上。

本实施例活动封板17与连接杆21的连接方式为弹簧211挂在连接刮钩173上，连接拆卸都极为方便，使得在调换待试验电子元件位置时，仅需调转试验样品安装底座2的方向，并将弹簧211重新挂接到另一侧的连接刮钩173上即可，无需再对待试验电子元件进行重新固定，增加了工作效率。

如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。