室内加热器玻璃面板耐受热冲击试验装置的制作方法

本发明涉及室内加热装置检测技术领域，具体为一种室内加热器玻璃面板耐受热冲击试验装置。

背景技术：

室内加热器产品的安全检测标准gb4706.23-2007中第22.107条规定：“与发热元件直接接触的易触及玻璃面板应能耐受热冲击。”

按照室内加热器产品的安全检测标准gb4706.23-2007的规定：先将加热器在1.15倍额定功率下工作，直到达到稳态。然后，通过一直径为5mm的管子将1l温度为15℃的水以10ml/s速率直接倒向面板的中心部分。试验后，玻璃面板不应破裂等损坏情况出现。

目前，室内加热器玻璃面板耐受热冲击试验通常由人工进行：首先使加热器按要求工作至稳态，然后使用一个出水口为直径5mm软管的漏斗，把漏斗的出水口对着玻璃面板上，把1l温度为15℃的水在约100秒内倒在玻璃面板的中心部分。

这种方式存在的问题是：

1、由于是人手持水管朝向加热器玻璃面板中心，每次水流施加的部位无法保证；

2、每次试验需手动测量出容量为1l的水；

3、标准要求的10ml/s水流速度无法精确保证；

4、标准要求的15℃的水温无法精确保证。

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便的室内加热器玻璃面板耐受热冲击试验装置。该装置能够将5mm的管子固定朝向加热器玻璃面板中心位置，并保持在位，采用自动化控制，能够精确控制的试验用水的水温及流速，并在试验用水容量达到1l时自动结束试验。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的室内加热器玻璃面板耐受热冲击试验装置，其特征在于：包括供水装置、供电装置、样机测温装置，以及与它们分别连接的控制柜；

样机测温装置采用温度传感器，温度传感器连接控制柜；

供电装置包括样机供电插座和热电偶插座，它们安装在底座上，并且连接控制柜；

供水装置包括相互连接的水箱、水泵、水流量传感器、水管，水箱内安装有温控器、温度传感器，水箱也安装在底座上，水泵、水流量传感器、温控器、温度传感器都连接控制柜。

样机测温装置还包括样机安放底盘，用于放置实验样机，并回收实验用水。

控制柜外部安装电源开关、急停按钮、变压器调压手柄；控制柜内部安装控制器、测温模块装置、变压器、功率检测模块装置、电压电流测量模块装置，控制器的显示屏位于控制柜外部。

底座上还安装有水管升降调节装置，该装置包括安装在底座的垂直支架、安装在垂直支架上的电动升降装置，水管连接电动升降装置，进行升降调节高度。

水管前部采用软管，后部采用硬质万向竹节管，以便调节角度，水管内径为5mm。

电动升降装置包括依次连接的电机、齿轮、齿条，齿条固定在垂直支架上，垂直支架上前后两侧还设置有凹槽轨道，电机上安装有前后两个卡爪，电机经卡爪抱住轨道并沿轨道上下运行；电机采用带刹车的伺服电机，电机连接控制器；电机、齿轮、卡爪安装在壳体内，壳体外侧安装有卡箍，水管经卡箍安装在外壳上。

控制器采用单片机或plc控制器。

样机安放底盘内放有样机支撑座，防止样机泡水里。

温度传感器采用测温热点偶。

水箱可以采用恒温水箱。水箱内可以安装电加热器，电加热器连接水箱的温控器，当水温太低时用于加热水箱内的水。水箱还可以安装制冷装置，当水温过高时用于给水箱内的水制冷。制冷装置包括相互连接的制冷盘管和制冷压缩机，制冷盘管安装在水箱内，制冷压缩机位于水箱外面，制冷压缩机由温控器控制。此处制冷盘管内的冷媒采用冰箱用冷媒，制冷盘管的制冷原理与电冰箱冷藏柜的制冷原理相似、结构相似，因此不再详述。

本发明的有益效果是，该装置能够将5mm的管子固定朝向加热器玻璃面板中心位置，并保持在位，采用自动化控制，能够精确控制的试验用水的水温及流速，并在试验用水容量达到1l时自动结束试验。

1、试验装置将样品供电、冲击测试整合为一体，实现了一体化设计。

2、装置采用自动化控制代替人工操作，减少操作的随意性，增加了试验的可重复性。

3、实现了整个检测过程的自动化，测试效率得到提高，降低了测试工作强度。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

图1为本发明的整体示意图。图2为局部示意图。图3为控制柜结构示意图。图4为控制器功能结构图。图5为电动升降装置。

图中：1样机供电插座、2热电偶插座、3垂直支架、4电动升降装置、5软管、6水箱、7水箱温度传感器、8接线盒、9水箱水温控制器（温控器）、10底座、11水泵、12水流量传感器、13温度传感器、14万向水管；15样机安放底盘、16测试样机、17连接电缆、18控制柜、19控制器、20电源开关、21急停按钮、22变压器调压手柄。23电机、24齿轮、25齿条、26卡爪、27凹槽轨道、28壳体、29卡箍。30样机支撑座。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

本发明的室内加热器玻璃面板耐受热冲击试验装置，包括供水装置、供电装置、样机测温装置，以及与它们分别连接的控制柜18；

样机测温装置采用温度传感器13，温度传感器连接控制柜；

供电装置包括样机供电插座1和热电偶插座2，它们安装在底座10上，并且连接控制柜；

供水装置包括相互连接的水箱6、水泵11、水流量传感器12、水管，水箱内安装有温控器（水箱水温控制器9）、温度传感器7，水箱也安装在底座上，水泵、水流量传感器、温控器、温度传感器都连接控制柜。

样机测温装置还包括样机安放底盘15，用于放置实验样机，并回收实验用水。

控制柜外部安装电源开关20、急停按钮21、变压器调压手柄22；控制柜内部安装控制器19、测温模块装置、变压器、功率检测模块装置（功率计）、电压电流测量模块装置，控制器的显示屏位于控制柜外部。

底座上还安装有水管升降调节装置，该装置包括安装在底座的垂直支架3、安装在垂直支架上的电动升降装置4，水管连接电动升降装置，进行升降调节高度。

水管前部采用软管5，后部采用硬质万向竹节管14，以便调节角度，水管内径为5mm。

电动升降装置包括依次连接的电机23、齿轮24、齿条25，齿条固定在垂直支架上，垂直支架上前后两侧还设置有凹槽轨道27，电机上安装有前后两个卡爪26，电机经卡爪抱住轨道并沿轨道上下运行；电机采用带刹车的伺服电机，电机连接控制器；电机、齿轮、卡爪安装在壳体28内，壳体外侧安装有卡箍29，水管经卡箍安装在外壳上。

控制器采用单片机或plc控制器。

样机安放底盘内放有样机支撑座30，防止样机泡水里。

底座10上还安装有接线盒8，经连接电缆17连接控制柜。

温度传感器采用测温热点偶。测温热电偶可以采用防水热电偶（防水的温度传感器探头）。

水箱可以采用恒温水箱。水箱内可以安装电加热器，电加热器连接水箱的温控器，当水温太低时用于加热水箱内的水。水箱还可以安装制冷装置，当水温过高时用于给水箱内的水制冷。制冷装置包括相互连接的制冷盘管和制冷压缩机，制冷盘管安装在水箱内，制冷压缩机位于水箱外面，制冷压缩机由温控器控制。此处制冷盘管内的冷媒采用冰箱用冷媒，制冷盘管的制冷原理与电冰箱冷藏柜的制冷原理相似、结构相似，因此不再详述。

室内加热器一般是能防溅水（外壳溅水不会有漏电危险），不能防泡水。室内加热器样机放在样机支撑座上，水落入样机安放底盘，能够防止样机泡水。

本发明的使用方法：

1、将测试样机按正常工作状态放置在试验底盘上；

2、将温度传感器放置于测试样机的发热部位，用来测量测试样机是否达到稳定状态；

3、通过控制柜的显示屏调节升降装置使万向竹节水管接近试验样品玻璃面板中心位置，通过调节万向竹节水管，使出水口准确置于需进行热冲击试验的玻璃面板中心位置；

4、开启设备电源，使恒温水箱工作，试验用水保持在15℃±1℃；

5、将试验样品的电源线连到输出插座，开启样品电源，调节变压器调压手柄，使试验样品达到1.15倍额定功率；

6、待试验样品工作至稳态后，按下试验开始按钮，开始试验；

7、万向竹节水管出水口以10ml/s的流速将15℃试验用水流向测试样机玻璃面板的中心部分；

8、当水量达到1l时，装置自动切断水流，测试结束。

本发明中，各个零部件的作用如下。

一、样品安放底盘：用于放置测试样机，并回收试验用水。

二、测试装置：主要包括电动升降装置、试验用水管路、恒温水箱、水泵、流量传感器、测温热电偶、内径为5mm的万向竹节水管等。

1.样机供电插座：为被测样机提供电源；

2.热电偶插座：连接测温热电偶；

3.垂直支架：支撑升降装置，为升降装置提供轨道；

4.电动升降装置：根据需要进行升降，配合万向水管调节水流施加位置；

5.软管：连接水箱和万向水管；

6.水箱：容纳试验用水；

7.水箱温度传感器：测量水箱水温；

8.接线盒：与控制柜进行电气连接，包括电源线、信号线等的接线；

9.水箱水温控制器：通过对水箱的水加热或制冷，控制水温；

10.底座：安装测试装置的各个部分；

11.水泵：将水箱里的水喷出，可根据水流量传感器的信号使水流速度达到要求；

12.流量传感器：测量试验时水流的流速和流量；（例如omega公司的fpr1504）

13.测温热电偶：测量被测样机的温度，供控制器判定是否达到稳定；

14.万向水管：对水泵喷出的水进行导流，保证喷水方向符合要求。

三、控制柜：主要包括触摸显示屏、变压器调压手柄、电源开关、急停按钮等，内部包括测温模块、功率模块、变压器等部分。控制柜通过连接电缆与测试装置连接，为测试装置和被测样机提供电力，控制测试装置的运行，并接收测试装置返回的各种信号。

1.控制器：控制器安装在控制柜中，根据各传感器的信号和测试人员的操作，控制测试过程；

2.急停按钮：当测试系统发生故障时，停止整个系统的供电；

3.变压器调压手柄：调节被测样机插座的电压，达到试验要求的功率。

工作原理：控制柜中的中央处理模块根据水箱水温传感器的读数控制水箱温度控制器加热或制冷，保持水温恒定；实验过程中根据测温热电偶的读数判定样机是否已达到稳定状态，如果已达到稳定状态，启动水泵喷水，根据流量传感器返回的流速值调整水泵，使流量保持在规定的数值；根据流量传感器返回的流量读数，判断是否结束喷水。

1、装置带有电源变压器及电源输出插座，可为试验样品提供1.15倍额定功率的对应的电压输出，并带有功率计，在显示屏上显示试验样机的功率；

2、装置带有恒温水箱，可保证15℃试验用水的要求，在显示屏上显示水温；

3、通过测温热电偶监测测试样机的发热状况，并在显示屏上显示实时温度，用来判定测试样机是否达到稳定状态；

3、水管为一内径为5mm的万向竹节水管，通过调节升降装置及万向竹节管上出水口的角度，保证水管口固定朝向加热器玻璃面板中心位置，并保持在位；

4、可实现从不同角度的、不同位置的对样品玻璃面板进行冲击测试；

5、通过水泵及流量传感器控制试验用水10ml/s的流速，并在试验用水量达到1l时，自动切断水流，结束试验。