一种吹砂吹尘试验箱的制作方法

[技术领域]

本发明涉及环境试验装置技术领域，具体地说是一种吹砂吹尘试验箱。

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背景技术：
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随着现代工业技术的迅速发展，电工、电子产品的应用领域日益广阔，所经受的环境条件也愈来愈复杂多样，只有合理地规定产品的环境条件，正确地选择产品的环境防护措施，才能保证产品在储存运输中免遭损坏，在使用过程中安全可靠。因而，对电工、电子产品进行人工模拟环境试验是保证其高质量所必不可少的重要环节。人工模拟环境试验是实际环境影响的科学概括，具有典型化、规范化、使用方便、便于比较等特点。

砂尘试验设备是一种模拟自然及人工环境中砂尘的环境条件，供样品提供砂尘试验的综合试验设备。环境条件的多样化和环境试验的重要性也对环境试验设备提出了更严格的要求，市场上常规砂尘试验设备，大多存在以下不足之处：

(1)循环风道设计不优化，设备占用空间大，风循环不流畅，沙尘浓度不均匀；

(2)只能单一的做吹尘或是吹砂试验；

(3)收集尘或收集砂不方便，清理难干净；

(4)没有稳定而精确提供砂或尘的补充装置，试验结果不理想，不稳定。

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技术实现要素：
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本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种吹砂吹尘试验箱，可做吹砂试验也可做吹尘试验，大大减少了设备的试验成本及多台设备占地面积大的问题，且自动化程度非常高。

为实现上述目的设计一种吹砂吹尘试验箱，包括用于模拟砂尘环境的封闭式循环风道，所述封闭式循环风道包括依次首尾相连的试验段1、进风段2、风管段3，所述试验段1安装有砂尘试验装置，所述砂尘试验装置包括箱体4，所述箱体4前端面上设有箱门5，所述箱门5上设置有观察窗6，所述箱体4内设有样品架，所述箱体4的出风端通过锥形料斗7连接进风段2的回风口，所述进风段2的出风口连接风管段3的进风口，所述进风段2的出风口设置在进风段2回风口的下方，所述风管段3的出风口与箱体4的进风端相连，所述进风段2内安装有风机，所述风机包括风轮8以及与风轮8连接的变频电机9。

进一步地，所述风管段3设置有加热器10和制冷管11，所述加热器10为采用ssr输出及pid恒温控制的电加热器，所述制冷管11与制冷机组12相连，所述制冷机组12包括压缩机、风冷冷凝器13、蒸发器、冷却水箱以及配电柜18，所述蒸发器的入口端通过管道连接风冷冷凝器13，所述风冷冷凝器13底部安装有冷却水箱，所述蒸发器与风冷冷凝器13之间设有过滤器，所述风冷冷凝器13的入口端连接压缩机。

进一步地，所述风管段3下游的循环风道顶部设置有用于监测砂尘浓度的浓度传感器14，所述浓度传感器14电连接led控制器。

进一步地，所述浓度传感器14为静电感应式砂尘浓度传感器，所述浓度传感器14上设置有金属防护罩。

进一步地，所述风管段3上安装有风速调节器15和砂尘收集口，所述风速调节器15安装在风管段3下游的循环风道底部，所述风速调节器15电连接led控制器，所述砂尘收集口处配备有收集袋。

进一步地，所述风管段3安装有砂尘补充装置，所述砂尘补充装置电连接led控制器。

进一步地，所述试验段1设置有温度传感器、湿度传感器，所述温度传感器、湿度传感器分别电连接led控制器，所述led控制器连接干燥机。

进一步地，所述箱体4包括外箱和内箱，所述内箱采用sus304不锈钢板制成，所述外箱采用实心喷涂钢板制成，所述外箱与内箱之间设置有保温材质，所述箱体4与箱门5之间采用密封条密封连接。

进一步地，所述箱门5上的观察窗6采用加厚单层有机玻璃制成。

进一步地，还包括控制台16，所述控制台16上设有触摸屏17，所述触摸屏17通过rs485通讯线与控制模块进行通讯连接，所述控制台16上设有电源开、电源关及紧急停止开关以及超温保护器。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明通过设置有专门优化的风循环风管，从而风机吹出来的风经风管有序地流动，使风管内每一个角落的空气都得到充分的流动，从而最大限度地保证箱内的温度及粉尘浓度都能在设定允许的范围内；

(2)本发明在风道中装有加热管及制冷部件，可以对风道中的空气进行加热及制冷，从而可以更广泛地满足各种试验要求；

(3)由于在合适的位置预留有可方便打开及清理和安装收集袋的出口，即砂尘收集口，并配备了特制的收集袋，从而能够方便用户收集砂或尘；

(4)本发明所述的一台设备可以做吹砂试验也可做吹尘试验，每次做完试验需要换另一种试验时，只需收集完设备的砂或尘，清理干净即可，大大减少了设备的试验成本及多台设备占地面积大的问题；

(5)通过配备有砂尘补充装置，从而只需按试验加入适量的砂或尘便可，补砂补尘装置会自动根据试验仪表设定粉尘浓度准确的添加砂或尘；

(6)由于配备有触摸屏，从而只需在控制器上设定，则可按照测试标准，一次性完成所有测试，且测试数据会自动储存起来，以备查阅，一旦机器发生故障，产生中断，则会自动停机，从而确保测试产品的安全性，并发出声光报警，所以整机的自动化程度非常高。

[附图说明]

图1是本发明的正面结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图中：1、试验段2、进风段3、风管段4、箱体5、箱门6、观察窗7、锥形料斗8、风轮9、变频电机10、加热器11、制冷管12、制冷机组13、风冷冷凝器14、浓度传感器15、风速调节器16、控制台17、触摸屏18、配电柜19、导风板。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图所示，本发明包括：用于模拟砂尘环境的封闭式循环风道，封闭式循环风道包括依次首尾相连的试验段1、进风段2、风管段3，试验段1安装有砂尘试验装置，砂尘试验装置包括箱体4，箱体4前端面上设有箱门5，箱门5上设置有观察窗6，箱体4内设有样品架，箱体4的出风端通过锥形料斗7连接进风段2的回风口，进风段2的出风口连接风管段3的进风口，进风段2的出风口设置在进风段2回风口的下方，风管段3的出风口与箱体4的进风端相连，进风段2内安装有风机，风机包括风轮8以及与风轮8连接的变频电机9。

其中，风管段3设置有加热器10和制冷管11，加热器10为采用ssr输出及pid恒温控制的电加热器，制冷管11与制冷机组12相连，制冷机组12包括压缩机、风冷冷凝器13、蒸发器、冷却水箱以及配电柜18，蒸发器的入口端通过管道连接风冷冷凝器13，风冷冷凝器13底部安装有冷却水箱，蒸发器与风冷冷凝器13之间设有过滤器，风冷冷凝器13的入口端连接压缩机；风管段3下游的循环风道顶部设置有用于监测砂尘浓度的浓度传感器14，浓度传感器14电连接led控制器，该浓度传感器14为静电感应式砂尘浓度传感器，浓度传感器14上设置有金属防护罩。

本发明中，风管段3上安装有风速调节器15和砂尘收集口，风速调节器15安装在风管段3下游的循环风道底部，风速调节器15电连接plc控制器，砂尘收集口处配备有收集袋；同时，风管段3安装有砂尘补充装置，砂尘补充装置电连接led控制器；试验段1设置有温度传感器、湿度传感器，温度传感器、湿度传感器，干燥机分别电连接plc控制器；箱体4包括外箱和内箱，内箱采用sus304不锈钢板制成，外箱采用实心喷涂钢板制成，外箱与内箱之间设置有保温材质，箱体4与箱门5之间采用密封条密封连接；箱门5上的观察窗6采用加厚单层有机玻璃制成；还包括控制台16，控制台16上设有触摸屏17，触摸屏17通过rs485通讯线，与控制模块进行通讯连接，控制台上设有“电源开”“电源关”及紧急停止开关，超温保护器等。

本发明中，测试区域的尺寸为600dx700wx600h(mm)，其容积约252l，整体设备的外径尺寸为4200wx2200hx2000d(mm)，检测温度范围为23-70℃(温度偏差≤±2℃)，其温度是由一个独立的风冷的温度控制系统来做维护，由压缩机、冷凝器、蒸发器、传感器、冷却水箱(或冷却器)组成。其温度范围<30％rh，吹尘风速为1.5-8.9m/s，吹砂风速为18.0-29.0m/s。吹尘浓度为3.0-17.6g/m3(10.7±7g/m3)，吹砂浓度为0.18+0.2g/m3；1.1±0.3g/m32.2±0.5g/m3。

箱门的尺寸为800wx700h(mm)，为单开门，该箱门内部的尺寸是由高质量的不绣钢(sus#304)，外部尺寸是由实心喷涂钢板内部材料高温保护材质，机身连接抗静电保护。风速循环系统有超温保护的喷涂钢板，风机组件为高压风道循环，风速在1.0-29.0m/s连接一个风速调节器。加热器为电加热器，带ssr&pid恒温控制；尘&砂补充装置在设定值的基础上，用一个自动调节砂尘容量；干燥系统采用自动干燥风处理装卸系统，用户可自行装配0.7mpa的压缩空气，流量将近10m3/小时；设备具有非常完好的密封，密封必须始终维持来满足沙尘和粉尘排放的环境需要。

本发明的测试条件为：(1)吹尘：沙尘类型为石英粉尘，沙尘尺寸≤149μm来通过直径为150μm的网筛；(2)吹砂：砂尘类型为石英粉尘，沙尘尺寸为能通过直径为150μm-850um的网筛，吹沙浓度为0.18+0.2-2.2±0.5g/m3。本发明的测试时间为99小时59分钟(最大可设定)。本发明的控制系统中：(1)温度控制组件：用一个pt100ω温度传感器输入到plc控制器，控制器能控制加热器，显示温度参数/值，面板上的plc控制器是用来超温保护的，一旦内箱超温，即产生报警停机。(2)湿度控制组件：用一个电子式的湿度传感器(4-20ma输出)，是由plc来控制，控制器能控制干燥机，显示湿度参数/值。(3)风速控制组件：在设定的值的基础上，用风速计算器(0hz-60hz)输出，控制变频器的频率，调整到设定的风速，实时显示风速。(4)浓度控制组件：用一个电子的浓度传感器(4-20ma输出)，能够自动的转换沙尘信号到需要的浓度值，这个数值移交给plc，控制器允许实时显示沙尘浓度值。本发明的控制面板中，采用触摸屏+plc控制器,控制显示温度/湿度/风速/沙尘浓度/测试时间等,也显示温度湿度风速和沙尘浓度的设定值和设定操作次数。能够手动设置。并具有数据收集功能，能够记录和保存测试温度湿度风速和沙尘浓度值，操作次数等，保存的数据能够被显示和打印。

本发明设计了专门优化的风循环风管，风机吹出来的风经风管有序地流动，使风管内每一个角落的空气都得到充分的流动，从而最大限度地保证箱内的温度及粉尘浓度都能在设定允许的范围内；同时在风道中装有加热管及制冷部件，可以对风道中的空气进行加热及制冷，从而可以更广泛地满足各种试验要求。为了方便用户收集砂或尘，本发明对风管进行了特殊设计，在合适的位置留了两处可方便打开及清理和安装收集袋的出口，并配备了特制的收集袋。本发明所述的一台设备可以做吹砂试验也可做吹尘试验，每次做完试验需要换另一种试验时，只需收集完设备的砂或尘，清理干净即可，大大减少了设备的试验成本及多台设备占地面积大的问题。该设备专门为吹砂试验和吹尘试验配备补砂和补尘装置，只要按试验加入适量的砂或尘便可，补砂补尘装置会自动根据试验仪表设定粉尘浓度准确的添加砂或尘。本发明配备了专业定制的触摸屏，完全自主开发编辑程序，完全符合测试标准上的要求，在控制器上设定好程序后，机器会按照测试标准，一次性完成所有测试，且测试数据会自动储存起来，以备查阅，一旦机器发生故障，产生中断，则会自动停机，确保测试产品的安全性，并发出声光报警，所以整机的自动化程度非常高。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。