恒温无风装置及温度控制方法与流程

本发明涉及恒温无风测试系统技术领域，尤其涉及一种恒温无风装置及温度控制方法。

背景技术：

目前有些产品使用在无风场景，比如露天无风环境，密封的室内等，为检验这些场景下产品的性能，需要模拟这种严酷场景，并在对应场景下测试产品性能。为提高产品质量，设计和生产阶段都需要对产品进行测试。为提高测试的准确性，测试环境需要尽可能的接近实际环境，故而出现了恒温无风测试系统或装置。

目前市面上的高温无风环境大部分是用高温有风环境来替代的，即有风温箱。有风温箱的高低温是通过吹风送热或者送冷的方法来实现的。这种实现方式可以实现高低温的快速实现，缺点是温箱中一直有风，在有风环境下产品的散热条件和无风环境差别较大，无法准确检验产品的性能。

还有一部分高温无风环境是通过自然对流的方法实现散热，即无风温箱。这类温箱加热是通过红外加热的方法来实现，散热是通过在箱壁开孔，通过自然对流的方法来实现。但是，由于这种实现方式加热是利用红外线的波长和被测物或空气中的物质谐振来发热的，散热是通过箱壁空内外空气对流，容易导致测试产品受热不均，部分产品适用性差，且实验环境不能保证完全无风，也无法准确检验产品的性能。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种恒温无风装置及温度控制方法，旨在解决现有恒温无风测试温箱无法准确检验产品性能的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种恒温无风装置，所述恒温无风装置包括箱体、恒温液体生成器、循环水路、控制芯片、第一温度传感器和第二温度传感器，所述箱体内部留置有密闭腔，所述循环水路设置于所述密闭腔的腔体壁中且与所述恒温液体生成器连通，所述恒温液体生成器用于向 循环水路提供恒温液体，所述第一温度传感器和第二温度传感器分设于所述循环水路的不同位置，所述第一温度传感器和第二温度传感器均与所述控制芯片通信连接，所述控制芯片基于所述第一温度传感器和第二温度传感器采集的温度值调整所述恒温液体生成器提供恒温液体的流速。

优选地，所述循环水路的进水端与所述恒温液体生成器的出水口连通，所述循环水路的出水端与所述恒温液体生成器的进水口连通，所述第一温度传感器设置于所述恒温液体生成器的出水口，所述第二温度传感器设置于所述恒温液体生成器的进水口。

优选地，所述恒温无风装置还包括冷媒循环管路，所述冷媒循环管路流经所述恒温液体生成器的内部，所述控制芯片控制所述冷媒循环管路中冷媒的流速。

优选地，所述冷媒循环管路流经所述密闭腔的腔体壁。

优选地，部分所述循环水路凸设于所述密闭腔的腔体壁表面或悬空设置于所述密闭腔中。

优选地，所述恒温无风装置还包括设于所述循环水路的出水端与所述恒温液体生成器的进水口之间的水泵，所述水泵将所述循环水路的出水端流出的液体驱动至所述恒温液体生成器的进水口。

优选地，所述恒温无风装置还包括设于所述水泵与所述循环水路的出水端之间的储水器，所述储水器暂时储存所述循环水路的出水端流出的液体。

优选地，所述箱体和所述密闭腔的腔体壁之间设有隔热层。

优选地，所述密闭腔内部设置一个或多个第三温度传感器，所述第三温度传感器与所述控制芯片通信连接。

本发明还提供一种基于上述恒温无风装置的温度控制方法，所述温度控制方法包括：

实时获取第一温度传感器采集的第一温度值和第二温度传感器的第二温度值；

比较所述第一温度值和第二温度值，当所述第一温度值和第二温度值的差值大于预设阈值时，增大恒温液体发生器的液体供应流速。

本发明通过在箱体内部设置密闭腔，并在密闭腔的腔体壁中设置供恒温液体流过的循环水路，通过恒温液体与密闭腔内的空气进行热交换，从而将密闭腔内的温度与恒温液体温度保持一致，无需通过吹风送热或送冷或通过对流风冷散热，避免产品在有风环境下产生散热条件差异，进而解决无法准确检验产品的性能的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明恒温无风装置第一实施例的结构示意图；

图2为本发明恒温无风装置第二实施例的结构示意图；

图3为本发明恒温无风装置第三实施例的结构示意图；

图4为本发明恒温无风装置第四实施例的结构示意图；

图5为本发明恒温无风装置第五实施例的结构示意图；

图6为本发明恒温无风装置第六实施例的结构示意图；

图7为本发明恒温无风装置第七实施例的结构示意图；

图8为本发明恒温液体生成器一实施方式的结构原理图；

图9为本发明温度控制方法一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种恒温无风装置，在恒温无风装置第一实施例中，参照图1，恒温无风装置包括箱体1、恒温液体生成器2、循环水路3、控制芯片(图中未示出)、第一温度传感器41和第二温度传感器42，箱体1内部留置有密闭腔11，循环水路3设置于密闭腔11的腔体壁中且与恒温液体生成器2连通，恒温液体生成器2用于向循环水路提供恒温液体，第一温度传感器41和第二温度传感器42分设于循环水路3的不同位置，第一温度传感器41和第二温度传感器42均与控制芯片通信连接，控制芯片基于第一温度传感器41和第二温度传感器42采集的温度值调整恒温液体生成器2提供恒温液体的流速。

恒温液体生成器2可以安装于箱体1的外部或内部，恒温液体为一种液态传热介质，恒温液体具有良好的传热系数，在0摄氏度至100摄氏度不会出现碳化或分解，例如润滑油、没有杂质的水等。箱体1内部设有与外界无对流的密闭腔11，密闭腔11用于放置进行恒温无风测试的产品。循环水路3环绕设置于包围密闭腔11的腔体壁中，当恒温液体流经循环水路3时，恒温液体与密闭腔11内空气进行强制热交换，以将密闭腔11内的温度逐步调整 为恒温液体的温度。

控制芯片可设置于恒温无风装置内部或与恒温无风装置外接，第一温度传感器41和第二温度传感器42实时采集所在位置的循环水路3中恒温液体的温度，第一温度传感器41将采集的温度t1、第二温度传感器将采集的温度t2发送给控制芯片，控制芯片基于t1和t2，调整恒温液体生成器2提供恒温液体的流速；例如t1和t2的温度差大于等于预设阈值，表明此时恒温液体与密闭腔11内空气交换热量较多，恒温液体流经循环水路3时温度变化较大而无法使密闭腔11中空气温度一致，故增大恒温液体生成器2供应恒温液体的流速。

在本实施例中，通过在箱体1内部设置密闭腔11，并在密闭腔11的腔体壁中设置供恒温液体流过的循环水路3，通过恒温液体与密闭腔11内的空气进行热交换，即恒温液体的温度为进行无风恒温测试的需求温度，当恒温液体的温度高于密闭腔11内的温度时，恒温液体向密闭腔11内散发热量，当恒温液体的温度低于密闭腔11内的温度时，恒温液体吸收密闭腔11内的热量，从而将密闭腔11内的温度与恒温液体温度保持一致，无需通过吹风送热或送冷或通过对流风冷散热，避免产品在有风环境下产生散热条件差异，进而解决无法准确检验产品的性能的问题。

此外，由于测试环境的温度波动高几度就可能导致产品高温无法正常工作或者产品内器件温度超标，低几度可能导致设计产品时留的余量太小，实际使用时产品在严酷的高温环境下无法正常工作，故而本发明提供一种利用强制热交换的恒温无风装置，可以保持密闭腔11内温度均衡稳定，且真实无风，解决了因温箱测试环境有风、温度不均所引起的产品检验准确性低的问题。

优选地，参照图1，循环水路3的进水端与恒温液体生成器2的出水口连通，循环水路3的出水端与恒温液体生成器2的进水口连通，第一温度传感器41设置于恒温液体生成器2的出水口，第二温度传感器42设置于恒温液体生成器的2进水口。从而第一温度传感器41检测到刚流进循环水路3时恒温液体的温度t1，第二温度传感器42检测到刚流出循环水路3时恒温液体的温度t2，从而更加准确地获取恒温液体流经循环水路3的温度变化情况，进而更准确地获取循环水路3中恒温液体与密闭腔11内空气进行热交换的情 况，控制芯片可以更精确调整恒温液体生成器2供应恒温液体的流速，保证密闭腔11内的恒温。

优选地，参照图1，箱体1和密闭腔11的腔体壁之间设有隔热层8，防止循环水路3的热量或冷媒循环管路中的热量的散失，以减少能量的不必要浪费；同时，防止箱体1外表面温度过热或过冷，避免对恒温无风装置的用户造成伤害。

进一步地，参照图2，在本发明恒温无风装置另一实施例中，恒温无风装置还包括冷媒循环管路5，冷媒循环管路5流经恒温液体生成器2的内部，控制芯片控制冷媒循环管路5中冷媒的流速。冷媒循环管路5与外设的冷媒提供设备a连通，冷媒提供设备a根据本发明恒温无风装置升温或降温要求，提供高温冷媒(冷媒即冷凝剂)或低温冷媒，从而冷媒循环管路5向恒温液体生成器2提供适用的冷媒，以辅助恒温液体生成器2快速调节恒温液体的温度，提高恒温液体生成器2提供不同温度的恒温液体的转换效率。

进一步地，参照图3，在本发明恒温无风装置又一实施例中，冷媒循环管路5流经密闭腔11的腔体壁，可选地，冷媒循环管路5可以凸设于腔体壁表面以直接与密闭腔11内部空气接触。在恒温液体与密闭腔11内部空气温度相差较大时，冷媒循环管5可以辅助调整密闭腔11内部空气的温度，从而提高调整密闭腔11内温度的效率。

可选地，参照图4，在本发明恒温无风装置又一实施例中，部分循环水路3凸设于密闭腔11的腔体壁表面或悬空设置于密闭腔11中。从而增大了循环水路3的热传递面积，提高了循环水路3与密闭腔11中空气的热传递效率。

进一步地，参照图5，恒温无风装置还包括设于循环水路3的出水端与恒温液体生成器2的进水口之间的水泵6，水泵6将循环水路3的出水端流出的液体驱动至恒温液体生成器2的进水口。水泵6是输送液体或使液体增压的机械，水泵6对恒温液体增压，以将从循环水路3出水端流出的恒温液体及时抽送至恒温液体生成器2的进水口，保证循环水路3中恒温液体流速不受恒温无风装置的摆放角度等因素影响。

优选地，参照图6，恒温无风装置还包括设于水泵6与循环水路3的出水端之间的储水器7，储水器7暂时储存循环水路3的出水端流出的液体。储水器7可以暂时储存从循环水路3中流出的恒温液体，无需水泵6实时检测管路中水压变化而开启和关闭，降低了恒温无风装置对水泵6的技术精度要求，从而降低了恒温无风装置的生产成本。

进一步地，参照图7，密闭腔11内部设置一个或多个第三温度传感器43，第三温度传感器43与控制芯片通信连接。第三温度传感器43用于采集密闭腔11内不同位置的实时温度，控制芯片接收第三温度传感器43发送的实时温度t3，若不同第三温度传感器43采集的温度t3之间差值大于预设阈值，表明密闭腔11内部空间不同位置温度不一致，控制芯片加大恒温液体生成器2提供恒温液体的流速，使密闭腔11各位置点与温度基本相同的恒温液体进行热交换，进而以将密闭腔11内各位置点的温度调整一致，进一步保证恒温无风装置内部密闭腔11的恒温性。

此外，为了更好地理解本发明，在此提供一种恒温液体发生器的实现方式，参照图8，恒温液体发生器包括调温部c3、加热部c1、制冷部c2、温度检测件c4(例如温度感应器)，恒温液体供应管路流经调温部c3，加热部c1加热流经调温部c3的液体，制冷部c2制冷流经调温部c3的液体，温度检测件c4检测流出调温部c3液体的温度，通过综合控制加热部c1和制冷部c2对流经调温部c3的液体进行温度调节，并通过温度检测件c4进行修正，以将从进水口d1进入恒温液体发生器的液体自出水口d2流出时达到设置温度，从而实现提供恒温液体的功能。

本发明还提供一种基于上述恒温无风装置的温度控制方法，参照图9，温度控制方法包括：

步骤s10，实时获取第一温度传感器采集的第一温度值和第二温度传感器的第二温度值；

步骤s20，比较第一温度值和第二温度值，当第一温度值和第二温度值的差值大于预设阈值时，增大恒温液体发生器的液体供应流速。

恒温无风装置的控制芯片实时获取第一温度传感器采集的第一温度值t1和第二温度传感器的第二温度值t2，比较t1和t2，当t1和t2的温度差大于等于预设阈值，表明此时恒温液体与密闭腔11内空气交换热量较多，恒温液体流经循环水路3时温度变化较大而无法使密闭腔11中空气温度一致，故增大恒温液体生成器2供应恒温液体的流速；当t1和t2的温度差小于预设阈值时，则不改变当前恒温液体发生器2供应恒温液体的流速；从而基于t1和t2动态调节恒温液体发生器的液体供应流速，保证密闭腔11内的温度恒定。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。