恒温恒湿试验箱校准用传感器布置装置及布置方法与流程

本发明涉及温湿度标准箱检测校准技术领域，尤其涉及一种恒温恒湿试验箱校准用传感器布置装置及布置方法。

背景技术：

在检测材料质量的过程中，通常将材料放置于恒温恒湿试验箱中，通过设置温度、湿度等参数来检测材料在不同环境下的性能，如：耐热性能、耐寒性能和耐干性能等。为了保证检测结果的准确性，需要使用多个传感器对恒温恒湿试验箱的温度和湿度进行定期校准，而在校准过程中，该多个传感器设置的位置对校准结果有着重要影响。

相关技术中，通常采用人工手动测量的方式来确定传感器的位置。即，工作人员手动测量恒温恒湿试验箱的箱体内腔的尺寸后，确定每个传感器在箱体内腔的放置位置，再通过手动测量每个传感器与箱体内壁之间的距离来定位每个传感器的位置，进行传感器的布置。

采用人工手动测量的方式，不仅工作人员的劳动强度大，而且设置传感器的效率及精确度低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种恒温恒湿试验箱校准用传感器布置装置及布置方法，解决了相关技术中存在的因采用人工手动测量的方式，不仅工作人员的劳动强度大，而且设置传感器的效率及精确度低的问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

本发明实施例的第一方面，提供了一种恒温恒湿试验箱校准用传感器布置装置，所述装置包括：框架结构和中心结构；

所述框架结构包括由若干个可伸缩的连接杆和若干个连接头形成的两层框架层，每个框架层包括四个框架单元，所述框架结构用于放置于所述恒温恒湿实验箱内腔中，且每个所述连接头均与所述恒温恒湿实验箱的内壁接触；

所述中心结构设置于所述框架结构的几何中心处，所述中心结构的表面上设置有若干个第一圆柱凸起，所述中心结构通过所述若干个第一圆柱凸起与所述框架结构连接；

若干个传感器分别固定设置于所述框架结构和所述中心结构上。

作为本发明的进一步改进，所述连接头包括第一类连接头、第二类连接头和第三类连接头；

所述第一类连接头包括三个第二圆柱凸起、三个弹性部件、三个圆球和三个凹槽，所述第二类连接头包括四个第二圆柱凸起、两个弹性部件、两个圆球和两个凹槽，所述第三类连接头包括五个第二圆柱凸起、一个弹性部件、一个圆球和一个凹槽；

所述第二圆柱凸起设置于所述连接头的表面，用于连接所述连接杆，每个弹性部件设置于一个所述凹槽内，且与一个所述圆球连接；

所述圆球，用于当接收到压应力时，挤压所述弹性部件；当所述压应力消失时，在所述弹性部件的弹力作用下恢复原位。

作为本发明的进一步改进，所述连接杆包括第一区段中间区段和第二区段，所述第一区段和所述第二区段分别设置于所述中间区段的两侧，所述第一区段的内径和所述第二区段的内径均大于所述中间区段的外径；

所述第一区段，用于沿所述中间区段的外壁向第二区段的方向移动，或者，沿所述中间区段的外壁向远离第二区段的方向移动；

所述第二区段用于沿所述中间区段的外壁向所述第一区段的方向移动，或者，沿所述中间区段的外壁向远离所述第一区段的方向移动。

作为本发明的进一步改进，所述中间区段的外壁上设置有刻度，所述刻度用于确定所述连接杆的长度。

作为本发明的进一步改进，所述装置还包括备用连接杆，所述备用连接杆的长度与所述第一区段的长度相等，所述备用连接杆用于与所述连接杆连接。

作为本发明的进一步改进，所述第一区段的长度和所述第二区段的长度相等。

作为本发明的进一步改进，所述中心结构的表面上还设置有至少一个开孔，所述传感器设置于所述开孔处。

作为本发明的进一步改进，所述装置还包括传感器支架，所述传感器支架与所述框架结构连接，所述传感器支架用于放置至少一个所述传感器，所述传感器设置于所述传感器支架上。

本发明实施例的第二方面，提供了一种恒温恒湿试验箱校准用传感器布置方法，所述方法包括：

获取待校准的恒温恒湿实验箱的内腔的长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸；

将中心结构的表面上的第一圆柱凸起均与连接杆连接，形成基础框架；

其中，所述基础框架中的同轴连接杆的长度相等，且所述基础框架的第一尺寸与所述长度尺寸相等，所述基础框架的所述第二尺寸与所述宽度尺寸相等，所述基础框架的所述第三尺寸与所述高度尺寸相等；所述第一尺寸、所述第二尺寸和所述第三尺寸分别为三条不同方向的同轴连接杆的自由端之间的距离；

根据所述基础框架，通过所述连接头形成框架结构，所述框架结构包括两层框架层，每个所述框架层包括四个框架单元；

将所述框架结构放置于所述恒温恒湿实验箱的内腔中，且每个所述连接头均与所述恒温恒湿实验箱的内壁接触；

将若干个所述传感器分别固定设置于所述框架结构和所述中心结构上。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明实施例通过可伸缩的连接杆和连接头可得到符合任意尺寸的恒温恒湿试验箱的箱体内腔轮廓的框架结构，得到了用于布置传感器的平台，即，恒温恒湿试验箱校准用传感器布置装置；通过将中心结构设置于框架结构的几何中心处，在布置传感器时可以很便捷的确定箱体内腔的几何中心，无需再进行多次的测量；在组装框架结构时，确保中心结构的前后两侧、左右两侧、上下两侧的连接杆长度分别对应相等，即可确保中心结构位于框架结构的几何中心。当需要确定传感器放置位置时，仅需将该装置放置于恒温恒湿试验箱的箱体内腔，并保证每个连接头均与恒温恒湿实验箱的内壁接触，将若干个传感器分别固定设置于框架结构和中心结构上即可，不仅减轻了工作人员的劳动强度，而且由于框架结构与恒温恒湿试验箱的内腔相适配，且中心结构位于框架结构的几何中心处，也提高了布置传感器的效率及精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其它的附图。

附图1是本发明实施例提供的一种恒温恒湿试验箱校准用传感器布置装置的结构示意图；

附图2是本发明实施例提供的一种基础框架的结构示意图；

附图3是本发明实施例提供的第一种传感器布置位置的示意图；

附图4是本发明实施例提供的第二种传感器布置位置的示意图；

附图5是本发明实施例提供的一种中心结构的结构示意图；

附图6是本发明实施例提供的一种传感器支架布置位置的示意图；

附图7是本发明实施例提供的一种第一类连接头的结构示意图；

附图8是本发明实施例提供的一种第二类连接头的结构示意图；

附图9是本发明实施例提供的一种第三类连接头的结构示意图；

附图10是附图1中的a部放大示意图；

附图11是本发明实施例提供的第一种连接头的剖视图；

附图12是本发明实施例提供的第二种连接头的剖视图；

附图13是本发明实施例提供的一种连接杆的结构示意图；

附图14是本发明实施例提供的一种备用连接杆的结构示意图；

附图15是本发明实施例提供的一种恒温恒湿试验箱校准用传感器布置方法的流程图。

其中，附图中的标号分别表示：

1-框架结构，2-中心结构，101-连接杆，102-连接头，

3-备用连接杆，101-1-第一区段，101-2-中间区段，101-3-第二区段，

101-4-刻度，201-第一圆柱凸起，202-开孔，102-1-第二圆柱凸起，

102-2-弹性部件，102-3-圆球，102-4-凹槽，m-传感器，100-恒温恒湿试验箱。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

本发明提供了一种恒温恒湿试验箱100校准用传感器布置装置，如附图1所示。该装置包括：框架结构1和中心结构2。

框架结构1包括由若干个可伸缩的连接杆101和若干个连接头102形成的两层框架层，每个框架层包括四个框架单元，框架结构1用于放置于恒温恒湿实验箱100内腔中，且每个连接头102均与恒温恒湿实验箱100的内壁接触；

中心结构2设置于框架结构1的几何中心处，中心结构2的表面上设置有若干个第一圆柱凸起201，中心结构1通过若干个第一圆柱凸起201与框架结构1连接。其中，第一圆柱凸起201与连接杆101的连接方式可以任意，示例性地，第一圆柱凸起与连接杆螺纹连接。

在检测材料质量的过程中，通常将材料放置于恒温恒湿试验箱100中，通过设置温度、湿度等参数来检测材料在不同环境下的性能，如：耐热性能、耐寒性能和耐干性能等。为了保证检测结果的准确性，需要使用多个传感器m对恒温恒湿试验箱100的温度和湿度进行定期校准。

本发明实施例通过可伸缩的连接杆101和连接头102可得到符合任意尺寸的恒温恒湿试验箱100的箱体内腔的框架结构1，得到了用于布置传感器的平台，即，恒温恒湿试验箱100校准用传感器布置装置通过将中心结构2设置于框架结构1的几何中心处，在布置传感器m时可以很便捷的确定箱体内腔的几何中心，无需再进行多次的测量。当需要确定传感器m放置位置时，仅需将该装置放置于恒温恒湿试验箱100的箱体内腔，并保证每个连接头102均与恒温恒湿实验箱100的内壁接触，将若干个传感器m分别固定设置于框架结构1和中心结构2上即可，不仅减轻了工作人员的劳动强度，而且由于框架结构1与恒温恒湿试验箱100的内腔相适配，且中心结构2位于框架结构1的几何中心处，也提高了布置传感器m的效率及精确度。

其中，上述中心结构2的形状和尺寸可以根据工作人员的需要进行设置，例如：中心结构2为长度5cm（厘米）、宽度5cm和高度5cm的正方体结构、或者中心结构2长度10cm、宽度8cm和高度6cm的长方体结构，或者中心结构2为直径为5cm的球形结构，本发明实施例对此不作具体限定。

为了方便本装置适用于不同尺寸的恒温恒湿试验箱100的箱体内腔，工作人员可采用但不限于下述方式：

通过刻度尺测量待校准的恒温恒湿实验箱100的内腔的长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸，将中心结构2表面上的第一圆柱凸起201与连接杆101连接，形成基础框架，并保证基础框架中的同轴连接杆102的长度相等，且，基础框架的第一尺寸与长度尺寸相等，第二尺寸与宽度尺寸相等，第三尺寸与高度尺寸相等；

其中，第一尺寸、第二尺寸和第三尺寸分别为三条不同方向的同轴连接杆101的自由端之间的距离。本发明实施例在组装框架结构1时，确保中心结构2的前后两侧、左右两侧、上下两侧的连接杆102长度分别对应相等，即可确保中心结构2位于框架结构1的几何中心。

根据基础框架，通过连接杆101和连接头102形成框架结构1，框架结构1包括两层框架层，每个框架层包括四个框架单元，将框架结构1放置于恒温恒湿实验箱100的内腔中，使得每个连接头102均与恒温恒湿实验箱100的内壁接触，将传感器m分别与框架结构1和中心结构2连接。

在本发明实施例中，传感器m的布置方式通常采用9点和15点两种方式，如附图3和附图4所示。其中，附图3和附图4分别示出了采用9点方式和15点方式布置传感器m时，传感器m位于上、中、下三层的位置。

在一种可能实现方式中，当传感器m的布置方式采用9点时，上层中的四个位置处有三个位置处设置温度传感器，剩余一个位置处设置温度传感器和湿度传感器，中层中的位置处设置温度传感器和湿度传感器，下层中的四个位置处有三个位置处设置温度传感器，剩余一个位置处设置温度传感器和湿度传感器；当传感器的布置方式采用15点时，上层中的五个位置处有四个位置处设置温度传感器，剩余一个位置处设置温度传感器和湿度传感器，中层中的五个位置处有三个位置处设置温度传感器，剩余两个位置处设置温度传感器和湿度传感器设置温度传感器和湿度传感器，下层中的五个位置处有四个位置处设置温度传感器，剩余一个位置处设置温度传感器和湿度传感器。

针对传感器m的布置，如附图5所示，可以将中心结构2的表面上设置至少一个开孔202，将传感器m设置于开孔202处，其中，表面上可设置有不同直径的开孔202，将传感器放置于与之适配的开孔202处。

或者，该装置还包括传感器支架4，该传感器支架4与框架结构1连接，该传感器支架4用于放置至少一个传感器m，还可以将传感器m设置于传感器支架4上，该传感器可以为温湿度传感器，或者该传感器包括温度传感器和湿度传感器。

其中，传该传感器支架4可以以任意角度与框架结构1中的任意连接杆101连接，从而保证传感器可以设置于任意位置处，例如：针对传感器m需要放置于a点位置处的情况，可将传感器支架4与距离a点最近的连接杆101呈90度角连接，如附图6所示。

由于传感器m需通过信号线进行信息传递，为了避免当传感器m数量较多时，因电信号线较多而造成杂乱的情况，该装置的框架结构1上还可设置有线卡来固定信号线。

本发明实施例中，为了方便将该装置放置于恒温恒湿实验箱100内腔中，如附图7-附图12所示，连接头102包括第一类连接头、第二类连接头和第三类连接头。第一类连接头包括三个第二圆柱凸起102-1、三个弹性部件102-2、三个圆球102-3和三个凹槽102-4，第二类连接头包括四个第二圆柱凸起102-1、两个弹性部件102-2、两个圆球102-3和两个凹槽102-4，第三类连接头包括五个第二圆柱凸起102-1、一个弹性部件102-2、一个圆球102-3和一个凹槽102-4。

第二圆柱凸起102-1设置于连接头102的表面，用于连接连接杆101，每个弹性部件102-2设置于一个凹槽102-4内，且与一个圆球102-3连接；圆球102-3，用于当接收到压应力时，挤压弹性部件102-2；当压应力消失时，在弹性部件102-2的弹力作用下恢复原位。本发明实施例对弹性部件102-2的类型不作具体限定，示例性地，该弹性部件102-2为弹簧。

本发明实施例提供的装置，通过在连接头102上设置有可通过弹性部件102-2在凹槽102-4内可伸缩移动的圆球102-3，使得该装置能够在圆球102-3的滚动下实现在恒温恒湿实验箱100内腔中的移动，提高了移动的便捷性。

关于连接杆101的伸缩方式，在一种可能的实现方式中，如附图13所示，连接杆101包括第一区段101-1、中间区段101-2和第二区段101-3，第一区段101-1和第二区段101-3分别设置于中间区段101-2的两侧。

其中，第一区段101-1的内径和第二区段101-3的内径均大于中间区段101-2的外径，第一区段101-1用于沿中间区段101-2的外壁向第二区段101-3的方向移动；第二区段101-3用于沿中间区段101-2的外壁向第一区段101-1的方向移动。本发明实施例对第一区段的长度和第二区段的长度大小不作具体限定，示例性地，第一区段的长度和第二区段的长度相等。

当恒温恒湿试验箱100的内腔的尺寸小于该装置框架结构1的尺寸时，可以通过旋转第一区段101-1，使得第一区段101-1沿中间区段101-2的外壁向第二区段101-3的方向移动，或者，旋转第二区段101-3，使得第二区段101-3沿中间区段101-2的外壁向第一区段101-1的方向移动来缩短101的尺寸，从而缩短框架结构1的尺寸，保证框架结构1可以放置于恒温恒湿实验箱100内腔中。

相应地，当恒温恒湿试验箱100的内腔的尺寸大于该装置框架结构1的尺寸时，可以通过旋转第一区段101-1，使得第一区段101-1沿中间区段101-2的外壁向远离第二区段101-3的方向移动，或者，旋转第二区段101-3，使得第二区段101-3沿中间区段101-2的外壁向远离第一区段101-1的方向移动来延长101的尺寸，从而延长框架结构1的尺寸，保证每个连接头102均与恒温恒湿实验箱100的内壁接触。

进一步地，为了方便工作人员通过操作连接杆101的第一区段101-1和第二区段101-3使得连接杆101的尺寸与恒温恒湿实验箱100的尺寸适配，在中间区段101-2的外壁上设置有刻度101-4，刻度101-4用于确定该连接杆101的长度。

关于刻度101-4的标记形式，在一种可能的实现方式中，当第一区段101-1和第二区段101-3移动至第一区段101-1和第二区段101-3之间的距离最大时，中间区段101-2的刻度101-4显示为0-20，此时表示该连接杆101的长度为20cm，随着第一区段101-1沿中间区段101-2的外壁向第二区段101-3的方向移动，或者第二区段101-3沿中间区段101-2的外壁向第一区段101-1的方向移动至中间区段101-2的刻度101-4显示为20-a时，此时表示该框架的长度为（20-a）cm，其中，a表示0-20之间的任意数值。

在一种可能的实现方式中，可能还会出现所有连接杆101中的第一区段101-1和第二区段101-3移动至第一区段101-1和第二区段101-3之间的距离最大时，所构成的框架结构1的尺寸依旧小于恒温恒湿试验箱100的内腔的尺寸的情况。为避免上述情况，如附图14所示，该装置还包括备用连接杆3，备用连接杆3的长度与第一区段101-1的长度相等，备用连接杆3用于与连接杆101连接，以延长连接杆101的尺寸，从而延长框架结构1的尺寸，以保证每个连接头102均与恒温恒湿实验箱100的内壁接触。

本发明提供了一种恒温恒湿试验箱100校准用传感器布置方法，如附图15所示。该方法包括：

s1501、获取待校准的恒温恒湿实验箱100的内腔的长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸。

可以通过刻度尺测量待校准的恒温恒湿实验箱100的内腔的长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸。

s1502、将中心结构2的表面上的第一圆柱凸起201均与连接杆101连接，形成基础框架；

其中，基础框架中的同轴连接杆102的长度相等，且基础框架的第一尺寸与长度尺寸相等，基础框架的第二尺寸与宽度尺寸相等，基础框架的第三尺寸与高度尺寸相等；第一尺寸、第二尺寸和第三尺寸分别为三条不同方向的同轴连接杆101的自由端之间的距离。

s1503、根据基础框架，通过连接头102形成框架结构1，框架结构1包括两层框架层，每个框架层包括四个框架单元。

s1504、将框架结构1放置于恒温恒湿实验箱100的内腔中，且每个连接头102均与恒温恒湿实验箱100的内壁接触。

s1505、将若干个传感器m分别固定于框架结构1和中心结构2上。

本发明实施例提供的方法，通过可伸缩的连接杆101和连接头102可得到符合任意尺寸的恒温恒湿试验箱100的箱体内腔的框架结构1，得到了用于布置传感器的平台，即，恒温恒湿试验箱100校准用传感器布置装置；通过将中心结构2设置于框架结构1的几何中心处，在布置传感器m时可以很便捷的确定箱体内腔的几何中心，无需再进行多次的测量；在组装框架结构1时，确保中心结构2的前后两侧、左右两侧、上下两侧的连接杆长度分别对应相等，即可确保中心结构2位于框架结构的几何中心。当需要确定传感器m放置位置时，仅需将该装置放置于恒温恒湿试验箱100的箱体内腔，并保证每个连接头102均与恒温恒湿实验箱100的内壁接触，将若干个传感器m分别固定设置于框架结构1和中心结构2上即可。该装置不仅减轻了工作人员的劳动强度，而且由于框架结构1与恒温恒湿试验箱100的内腔相适配，且中心结构2位于框架结构1的几何中心处，也提高了布置传感器m的效率及精确度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。