一种环境舱温度均匀性测试方法及样品盛放装置与流程

本发明属于装备检验检测技术领域，尤其涉及一种环境舱温度均匀性测试方法及样品盛放装置。

背景技术：

环境舱是由密封舱、空气过滤器、空气温湿度调节控制及监控系统等组成，并通过控制舱体内部的温度、相对湿度等环境因素从而模拟环境条件的试验设备。现在广泛利用环境舱进行环境模拟试验，以此来开展电子电工产品、应急装备的环境适应性研究，并检测装备在极限温度(极限高温、极限低温)条件下是否正常运行。

环境舱内通常需要进行极限温度下的环境试验。此时，实验舱内的温度极高或极低(极限温度已超出人体可承受极限)，实验人员进入舱内对人体的负荷较大且不安全。同时，大型环境实验舱内，实验时需要在舱内不同高度、不同位置进行温湿度传感器布点，测量极限条件下装备运行状态。因此，迫切需要有一种环境舱温度均匀性测试方法及样品盛放装置，满足样品、测量设备不同位置承载需求，并方便进行传感器布点以及固定；避免温度实验给操作人员的带来身体伤害，同时降低试验过程中人为操作带来的误差。

技术实现要素：

为了实现满足样品、测量设备不同位置承载需求，并方便进行传感器布点以及固定、避免温度实验给操作人员的带来身体伤害、同时降低试验过程中人为操作带来的误差的目的，为此，本发明提供一种环境舱温度均匀性测试方法及样品盛放装置，本发明采用以下技术方案：

一种环境舱温度均匀性测试方法，包括以下步骤：

s1、制作样品架，所述样品架包括框架结构和包裹框架结构的面板，所述框架结构的顶部作为挂载层，所述挂载层在框架内部设置有挂钩，底板用于搭载检测设备及必要盛放重型样品，所述底板和挂载层通过竖向支撑柱连接，所述竖向支撑柱上还设置有若干个与底板平行的承载层；

s2、在样品架的框架结构中的每个拐角处和承载层均设置温度传感器；

s3、移动样品架在环境舱内的位置，获得每个位置中样品架上所有的温度传感器的数值，根据以下公式计算标准差；

式中：xn表示每个传感器采集的温度值，n表示传感器总数量，表示n个温度值的平均值；

s4、当温度采集数据区域内标准差达到95％时，作为环境舱内的最佳位置。

实现上述的一种环境舱温度均匀性测试方法的样品盛放装置，所述承载层为网状结构，且在所述竖向支撑柱的高度方向上可来回移动。

优化的，所述承载层为钢丝网结构。

优化的，所述承载层可拆卸。

优化的，在框架结构的8个拐角位置均布置温度传感器，并且在框架结构的上面板、下面板的中部均匀设置有5个温度传感器。

优化的，承载层的中部也按照上面板和下面板的方式均布置5个温度传感器，并且每根竖向支撑柱还均匀布置有若干个温度传感器，每一层承载层上均布置有9个温度传感器。

优化的，承载层还包括多个可移动的温度传感器，设置在样品上各拐角和面板中部。

优化的，所述框架结构的下方还设置有设备层，所述设备层设置有驱动电机，驱动电机用于给装置滚轮移动提供动力。

优化的，所述设备层还设置有数据收集处理模块、蓄电池或ups，所述数据收集处理模块与所述温度传感器的信号端连接，所述蓄电池或ups给数据收集处理模块供电，所述设备层使用保温石棉护套进行保温。

优化的，还包括多个显示模块，所述显示模块分别设置在上面板、下面板、承载层处的面板外。

本发明的优点在于：

(1)本发明解决了极限温度下环境舱装备检测时，样品、测量设备不同位置承载需求，以及传感器精确布点以及固定问题。并通过传感器布点监测，可实现移测架空间内温度均匀性检测。

(2)对于长时间运行试验，本发明设置ups和电池，实现电子电工产品、装备通电问题。

(3)可移动的温度传感器用于测量样品表面的温度。

(4)显示模块获得相应层的平均温度。

(5)驱动电机的设置可以实现装置的自行移动。

附图说明

图1为本发明中未放置样品时的结构示意图。

图2为本发明中放置样品时的结构示意图。

图3为本发明中挂载层、底板、承载层、样品表面温度传感器的布置图。

图中标注符号的含义如下：

11-挂载层12-底板13-竖向支撑柱

2-挂钩3-承载层4-滚轮5-显示模块6-温度传感器

7-设备层

具体实施方式

实施例1

一种环境舱温度均匀性测试方法，包括以下步骤：

s1、制作样品架，所述样品架包括框架结构和包裹框架结构的面板，所述框架结构的顶部作为挂载层11，所述挂载层11在框架内部设置有挂钩2，底板12用于搭载检测设备及必要盛放重型样品，所述底板12和挂载层11通过竖向支撑柱13连接，所述竖向支撑柱13上还设置有若干个与底板12平行的承载层3；

s2、在样品架的框架结构中的每个拐角处和承载层3均设置温度传感器6；

s3、移动样品架在环境舱内的位置，获得每个位置中样品架上所有的温度传感器的数值，根据以下公式计算标准差：

式中：xn表示每个传感器采集的温度值，n表示传感器总数量，表示n个温度值的平均值；

s4、当温度采集数据的区域标准差达到95％时，作为环境舱内的最佳位置，通过在移动测量架测试空间内布置20-50个测点，在实验过程中通过移动测量架，来标定环境舱内最佳试验位置。温度场空间均匀度最优。

实施例2

根据实施例1制作的样品盛放装置，如图1所示，包括样品架，所述样品架包括框架结构和包括包裹框架结构的面板，所述面板为透明状，这样能够获得环境舱内的状态。框架结构的尺寸规格为1650*1300*850mm。

框架结构的顶部作为挂载层11，挂载层11采用45*45*1.5mm厚不锈钢方管，内侧设置有挂钩2，承重不低于20kg，用于固定需要悬挂放置的试验样品。框架结构的底板12用于搭载检测设备及必要盛放重型样品，底板12采用厚度为1.5mm厚，材质：304不锈钢板并在底部加板，承重不低于40kg。所述样品架还包括设置在竖向支撑柱13上的若干承载层3，所述承载层3与样品架的顶部和底板12均平行，且在竖向支撑柱13上的高度可调，调节后利用螺纹螺栓固定，且承载层3为网状结构，这样可以降低承载层3的重量。具体地说，承载层3采用钢丝网，四周支架采用不锈钢方管加强筋进行制作，钢丝网为可拆卸及且可以实现上下移动0-300mm左右距离，承重不低于10kg。在该方案中，承载层3为2个。挂钩2、承载层3和底板12三个位置可以满足不同特征样品的测量需求，可以实现对同一样品进行不同高度不同范围的温湿度测量。对于小尺寸样品0.1m-0.5m可以放置于承载层3，对于大件样品0.5m*1.5m可以去除承载层3后由挂钩2进行固定后再进行环境适应性实验。所述竖向支撑柱13为方管，尺寸可以为50*50及45*45mm。框架结构的底部还设置有滑轮，使得样品架可以整体移动，实现特殊样品在极限条件下运行状态检测。

所述框架结构内设置有多个温度传感器6，具体地说，在框架结构的8个拐角位置均布置温度传感器6，并且在框架结构的上面板、下面板的中部均匀设置有5个温度传感器6。并且承载层3的中部也按照上面板和下面板的方式均布置5个温度传感器6，并且每根竖向支撑柱13还均匀布置有若干个温度传感器6。每一层承载层3上均布置有9个温度传感器6，实现框架结构内温度均匀性检测。这样可以获得环境实验舱内的空间各位置的温度。

承载层3还包括多个可移动的温度传感器6，设置在样品上各拐角和面板中部，即可获得样品在实验时的各部位的温度。

优化的，在温度传感器6位置还可以设置湿度传感器，相应的还能够检测湿度。也可以是温湿度为一体的传感器，比如型号为sht75.

本申请可由样品架中的温度传感器6先进行空间内温度分布监测，得到满足条件的高均匀性、高精度温度空间。

框架结构的下方还设置有设备层7，设备层7设置有驱动电机、数据收集处理模块、多个显示模块5、蓄电池或ups，驱动电机用于给装置滚轮4移动提供动力，其中驱动由无线电遥控操作。数据收集处理模块用于收集各位置处温度传感器6的信号和处理数据信号。显示模块5在该方案中为3个，分别设置在上面板、下面板、承载层3处的面板外。其中显示模块5的数据是将相应层高位置处的平均温度。所述蓄电池或ups用以在对样品进行温度耐久运行试验时为实验样品和驱动电机以及监测设备提供电力支持。设备层7整体采取保温措施，使用保温隔热材料隔绝实验舱对检测设备的影响，并且设备层7还空出部分空间针对不同的实验样品可以使用设备对带电运行的一些实验样品进行监测。

为了解决样品在环境舱长时间实验时，承载需保护的测量设备并精准的进行传感器布点，对样品进行实时监测，减少人员进入环境舱造成的人体负荷影响。通过建立一种装置来对装备在环境舱中温湿度实现实时监测，可实现遥控进出实验舱，搭载其他针对样品属性专用的检测装置从而为装备的环境试验提供数据。

设备层位于底板12的正下方，从而保证整个装置的稳定性，另外，设备层中的仪器电源电池等均使用保温石棉护套进行保温。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。