一种高低温试验装置的制作方法

本实用新型涉及环境试验技术领域，尤其是涉及一种高低温试验装置。

背景技术：

高低温试验是按照国家标准要求或用户自定义要求，在低温或高温条件下，对被测器件的物理特性以及其他相关特性进行环境模拟测试，在测试后通过检测比对相关参数来判断产品的性能，以供产品设计、改进、鉴定及出厂检验备用。

现有的声波传感器在进行高低温试验时，由多个被测样件同时发射声波信号，信号抵达反射面返回后再由被测样件接收，通过将测出的距离测试值与实际值相比较，判断被测样件是否正常工作。但发明人发现在实际试验过程中，多个被测样件同时进行试验会对彼此的信号接收产生干扰，导致试验测试的结果受到影响，且试验设备本身会对声波信号进行反射，使得被测样件接收到非抵达反射面返回的信号，导致试验测试的结果受到影响。

技术实现要素：

本实用新型提供一种高低温试验装置，以解决现有的声波传感器的高低温试验的准确率较低的技术问题，通过改进高低温试验装置的结构，能够有效消除测试过程中的漫反射干扰，实现多个被测样件的逐一测试，从而提高了声波传感器等被测样件在高低温试验中的准确率。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种高低温试验装置，其包括高低温试验箱与控制装置；

所述高低温试验箱的非反射面上设有吸音棉；所述控制装置包括数据采集模块与开关模块；

所述开关模块具有多个控制端，置放在所述高低温试验箱内的每一被测样件的受控端对应连接所述开关模块的一所述控制端，且每一被测样件的输出端连接至所述数据采集模块的输入端。

在其中一种实施例中，所述控制装置还包括控制器，所述控制器与所述开关模块连接。

在其中一种实施例中，所述开关模块包括受控于所述控制器的多个继电器，且所述开关模块的控制端与对应的所述继电器连接。

在其中一种实施例中，所述高低温试验装置还包括数据处理装置，所述数据处理装置与所述数据采集模块的输出端连接。

在其中一种实施例中，所述数据处理装置包括上位机。

在其中一种实施例中，所述数据采集模块包括模数转换电路。

在其中一种实施例中，所述吸音棉具有连接所述高低温试验箱的非反射面的连接表面、用于吸收声波的吸收表面。

在其中一种实施例中，所述高低温试验箱的五个非反射面上各自覆盖有所述吸音棉。

在其中一种实施例中，所述吸音棉为波峰吸音棉。

作为优选方案，所述高低温试验箱内设有用于放置被测样件的第一放置架、第二放置架，所述第一放置架与所述第二放置架平行。

相比于现有技术，本实用新型实施例具有如下有益效果：

(1)通过在高低温试验箱的非反射面上设置吸音棉，声波传感器发射的声波信号在抵达反射面后返回，由被测样件接收，而声波信号在抵达非反射面后被吸音棉吸收，信号不再返回，从而通过吸音棉消除了漫反射的干扰，使得被测样件接收到准确的由反射面返回后的信号，进而提高了测出的距离测试值的准确率。

(2)通过设置开关模块逐一地对每一被测样件进行单独控制，有效避免了多个被测样件同时进行试验会相互反射对彼此的信号接收产生干扰，实现了对被测样件的定向控制，从而提高了声波传感器的高低温试验的准确率。此外，还可通过开关模块控制多个被测样件在测试环境中连续不间断进行自动测试。

附图说明

图1是本实用新型其中一种实施例的高低温试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型其中一种实施例所采用的吸音棉的结构图；

图3是本实用新型其中一种实施例所采用的吸音棉的侧视图；

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1、高低温试验箱；11、被测样件；12、吸音棉；13、连接线；14、第一放置架；15、第二放置架；

2、控制装置；21、数据采集模块；22、开关模块；

3、数据处理装置。

具体实施方式

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作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。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本实用新型所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本实用新型提供了一种高低温试验装置，具体的，请参见图1，图1示出为其中一实施例的高低温试验装置的结构示意图，其包括高低温试验箱1与控制装置2。

在本实施例中，应当说明的是，高低温试验箱1能够模拟环境中温度的变化规律，主要用于对内部的被测样件11在特定温度环境中的工作性能进行鉴定及检验，在本实施例中，高低温试验箱1的非反射面上设有吸音棉12(图中为方便展示仅在底层设置了吸音棉，在实际试验过程中，需要在所有非反射面上均设置吸音棉)，用于对抵达非反射面的信号进行吸收，提高试验的准确率。例如对超声波传感器进行高低温试验，在试验开始前将超声波传感器放置于高低温试验箱内，将超声波传感器与反射面之间的距离记录为实际值，并在设置完成高低温试验箱的相关参数后开始运行，此时置放在所述高低温试验箱内的被测样件(即超声波传感器)接收到电源脉冲信号开始工作，传感器内的锥形辐射器将超声振动信号向外发射出去，发射出的超声波信号向四面八方沿直线传播，遇到非反射面后被吸音棉吸收，遇到反射面后发生反射，由传感器内的接收器接收返回后的信号，使内部的振片谐振，通过声电转换作用将声能转换为电脉冲信号，然后输入信号放大器，驱动执行器使相关电路动作，最终获取到由超声波传感器检测出的距离测试值，将其与记录的实际值进行比较，通过误差分析得到超声波传感器的产品性能。

在进行高低温试验过程中，置放在高低温试验箱1内的被测样件11的数量可以有多个。为了实现自动测试，本实施例还设有控制装置2。具体的，控制装置2包括数据采集模块21与开关模块22，其中开关模块22具有多个控制端，置放在所述高低温试验箱1内的每一被测样件11的控制端与所述开关模块22的对应的控制端连接，且每一被测样件11的输出端与所述数据采集模块21的输入端连接。本实施例通过设置开关模块22逐一地对每一被测样件进行单独控制，有效避免了多个被测样件同时进行试验会相互反射对彼此的信号接收产生干扰，实现了对被测样件的定向控制，提高了声波传感器的高低温试验的准确率，且通过对多组被测样件的试验数据进行比对，能够得到更为精准的产品性能分析报表，以供产品设计、改进、鉴定及出厂检验备用。

作为其中一种优选方案，上述控制装置2还包括控制器(图未示)，所述控制器与所述开关模块22连接。通过对控制器进行程序设计，以使开关模块22能够控制多个被测样件在测试环境中连续不间断进行自动测试。

作为进一步的，所述开关模块22包括受控于所述控制器的多个继电器(图未示)，且所述开关模块22的控制端与对应的所述继电器连接。开关模块22通过继电器对多个被测样件进行定向控制，本实施例可以选用灵敏型多触点继电器，多触点继电器根据控制端接收到的不同控制信号，对应控制换接、开断、接通触点组的不同工作状态，从而达到对每一被测样件的精准控制，避免了多个被测样件同时进行试验会相互反射的现象，提高了高低温试验的准确率。

需要说明的是，考虑到试验成本要求，在开关模块中，也可选用单刀多掷开关对多个被测样件进行定向控制，通过控制不同掷点开关的接通来控制不同被测样件的电源接通状态，使得被测样件轮流工作，从而达到多个被测样件的有序控制效果。

作为其中一种优选方案，所述高低温试验装置还包括数据处理装置3，所述数据处理装置3与所述数据采集模块21的输出端连接。数据处理装置用于对获取到的试验数据进行接收与处理，以得到对应的实验结果，优选地，数据处理装置包括上位机，能够直接发出相关操控命令使得控制装置实现对多个被测样件的自动切换与轮流测试功能。优选地，上位机通过内置的labview开发环境优化了产品的自动控制、测试、监控、以及数据保存，使得技术人员能够更为方便地对高低温试验过程进行调控，节省试验复测时间，为后续的试验失效分析提供了可靠的数据支撑。当然，数据处理装置也可选用单片机芯片来实现数据的处理功能，通过内置的ram存储器实现数据的存储功能，或通过连接显示界面来显示相关的测试结果，均由实际的高低温试验要求与成本因素限制所决定，在此不再赘述。

优选地，所述数据采集模块21包括模数转换电路(图未示)。由超声波传感器获取到的模拟信号经数据采集模块中的模数转换电路进行模数转换，使得获取到的数字电信号能够准确地发送至后续的数据处理装置，完善了整个信号的流向与转换过程，当然，数据采集模块也可优选为相关型号的数据采集卡，通过内置的模数转换功能来实现。

作为其中一种优选方案，本实用新型实施例中的吸音棉12具有连接所述高低温试验箱1内非反射面的连接表面，和用于吸收声波的吸收表面。吸音棉12的连接表面与高低温试验箱的非反射面之间的连接方式可以优选为粘接，以提高吸音棉稳固程度；也可在高低温试验箱的非反射面上设置相关卡槽以承接所述吸音棉的非反射面，从而方便了技术人员对试验设备的搭建与调整。吸音棉的吸收表面能够吸收对应的声波信号，具有吸音率高，隔音性能好的优点。

优选地，高低温试验箱1的五个非反射面上各自覆盖有所述吸音棉12。吸音棉的尺寸由实际的试验要求所决定，且需要保证吸音棉覆盖在五个非反射面上，可以选用五块吸音棉分别对设备内部的五面进行覆盖，也可选用多块数量的吸音棉共同拼接在五个非反射面上。

在其中一种可行实施方式中，吸音棉12选用如图2所示的波峰吸音棉，波峰吸音棉的吸收表面呈凹凸波浪状，其波峰、波谷与连接表面之间的直线距离根据试验中的声波频率而适应设计，可以是如图3所示的25±2cm、10cm，也可以是其他尺寸组合，在此不进行穷举赘述。通过在高低温试验箱1内设置该波峰吸音棉，当声波入射到其中时，引起海绵空隙中空气的振动，由于空气的粘滞阻力，空气与孔壁的摩擦，使声能转化成热能而被消耗，从而消除高低温试验箱1的漫反射干扰。可以理解的是，吸音棉12还可以是本领域技术人员公知的金字塔状吸音棉、楔形吸音棉等等，这些均在本实用新型的保护范围之内，在此不做限制。

应当注意的是，在实际试验过程中，应将高低温试验箱1内的，与被测样件11连接的连接线13埋没在吸音棉12内，具体可以采用两块吸音棉12将连接线13包覆于内，以此减少设备内部的来自连接线的漫反射干扰，从而提高了声波传感器的高低温试验的准确率。

作为其中一种优选方案，在高低温试验箱1内设有用于放置被测样件11两层平行的放置架，分别是第一放置架14、第二放置架15，技术人员可以根据试验要求调整第一放置架14、第二放置架15与反射面之间的距离。优选地，可以通过在试验箱内设置不同位置的卡槽卡接所述放置架来实现距离的调整，当然也可根据实际的试验要求设置单层或多层放置架，从而保证每一被测样件都具有足够的空间来完成高低温试验。

本实用新型实施例通过在高低温试验箱的非反射面上设置吸音棉，声波传感器发射的声波信号在抵达反射面后返回，由被测样件接收，而声波信号在抵达非反射面后被吸音棉吸收，信号不再返回，通过吸音棉消除了漫反射的干扰，使得被测样件接收到准确的由反射面返回后的信号，提高了测出的距离测试值的准确率；此外，通过设置开关模块对每一被测样件进行单独控制，解决了多个被测样件同时进行试验会相互反射对彼此的信号接收产生干扰的技术问题，实现了对被测样件的定向控制，从而提高了声波传感器的高低温试验的准确率。

此外，可以理解的是，本实用新型所提供的高低温试验装置不仅可以用于声波传感器的温度耐久环境试验，还可以用于其他量产产线类似产品的基本功能检测。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。