一种变频节能型快速温度变化试验设备的制作方法

本发明涉及温度变化试验设备，具体为一种变频节能型快速温度变化试验设备。

背景技术：

1、温度变化试验设备主要用于检验金属、塑料、橡胶、电子等材料或复合材料的结构，在高温、高湿、低温、低湿等不同环境下的耐受程度，通过对测试空间内温度、湿度的控制，能使被测试的试样品，发生物理结构或化学性质的变化，从而检验试样品的耐热、耐寒、耐干、耐湿等性能；

2、目前温度变化试验设备在温度变化时，需较长时间进行过渡，温度变化较为缓慢，要求过渡时间很短甚至阶跃变化的试验则常采用的是快速更换试验仓的方法来实现的，从而导致试验成本增加，为此，我们提出了一种变频节能型快速温度变化试验设备。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种变频节能型快速温度变化试验设备，解决了温度变化试验设备的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种变频节能型快速温度变化试验设备，包括试验箱，所述试验箱的顶部设置有测试区机构和储能室机构，所述测试区机构和储能室机构之间通过出风口和回风口形成连通结构，所述测试区机构用于对物品进行温度变化实验，所述储能室机构用于对低温能量进行存储，所述试验箱的前端且对应测试区机构的位置设置有箱门，所述试验箱的一侧安装有人机界面，所述试验箱的底部安装有分别与测试区机构和储能室机构连接的单级冷冻系统和复叠冷冻系统。

3、优选的，所述测试区机构包括测试区箱体和测试区箱盖，所述测试区箱体和测试区箱盖的中间设置有l型隔板，所述测试区箱体的内部且位于l型隔板的一侧后端安装有测试区风机，所述测试区箱体的内部且位于l型隔板的后侧安装有测试区发热丝和测试区蒸发器，所述测试区箱体的后端开设有两组测试区通槽，且两组测试区通槽分别与出风口和回风口相连通，所述测试区箱体和测试区箱盖的后端且对应每组测试区通槽的位置均安装有风门组件。

4、优选的，所述风门组件包括风门和电动推杆，所述电动推杆的后端转动连接有转轴，所述风门的一侧固定安装有转杆，所述电动推杆的伸缩端连接有连杆，所述连杆的自由端和转杆的底部相连。

5、优选的，所述风门位于测试区通槽的外部，所述转轴的顶部和试验箱为转动连接，所述转杆和测试区箱体与测试区箱盖为转动连接。

6、优选的，所述储能室机构包括储能室箱体和储能室箱盖，所述储能室箱体的前端安装有竖板，所述储能室箱体的内部且位于竖板的一侧安装有储能室风机，所述储能室箱体的内部且位于竖板的后侧安装有储能室发热丝、储能室蒸发器和铝板组，所述储能室箱体的后侧面安装有导流板，且铝板组位于竖板和导流板之间，所述储能室箱体的前端开设有两组测试区通槽，且两组测试区通槽分别与出风口和回风口相连通。

7、优选的，所述单级冷冻系统包括安装在试验箱底部的第一压缩机和第一冷凝器，所述第一压缩机的排气端和第一冷凝器的进气端通过管道相连，且管道上串接有第一电子膨胀阀，所述第一冷凝器的排气端通过管道和测试区蒸发器的进气端相连，且管道上串接有第一压力传感器和第二电子膨胀阀，所述第一压缩机的回气端和第一电子膨胀阀的泄压端通过管道和测试区蒸发器的排气端相连，且管道的进口端上串接有第二压力传感器。

8、优选的，所述复叠冷冻系统包括安装在试验箱底部的第二压缩机、第三压缩机、第二冷凝器和板式换热器，所述第二压缩机的排气端和第二冷凝器的一组进气端通过管道相连，所述第二冷凝器的一组排气端和板式换热器的一组进气端通过管道相连，且管道上串接有第三压力传感器和第三电子膨胀阀，所述板式换热器的一组排气端和第二压缩机的回气端通过管道相连，且管道上串接有第四压力传感器。

9、优选的，所述第三压缩机的排气端和第二冷凝器的另一组进气端通过管道相连，所述第二冷凝器的另一组排气端和板式换热器的另一组进气端通过管道相连，且管道上串接有第五压力传感器和第四电子膨胀阀，所述板式换热器的另一组排气端和储能室蒸发器的进气端通过管道相连，且管道上串接有第五电子膨胀阀，所述第三压缩机的回气端和第四电子膨胀阀的泄压端通过管道和储能室蒸发器的排气端相连，且管道上串接有第六压力传感器。

10、有益效果

11、本发明提供了一种变频节能型快速温度变化试验设备。与现有技术相比具备以下有益效果：

12、1、一种变频节能型快速温度变化试验设备，通过复叠冷冻系统在快速降温需求时根据制冷量要求启动，提前启动预冷到完成快速降温需求后关闭系统；单级冷冻系统能协同复叠冷冻系统一起做功，快速温变时以最高频率和最大供液量运行；温度到达后更具制冷量需求逐步降低频率然后降低供液量实现冷冻系统最低能耗，以及提前储存一部分低温能量，在线性降温时通过电动气缸来调节风门开度，来实现制冷量线性补充到测试区，相对传统方式可以降低二分之一以上冷冻配置，在快速温度变化下能极大的降低能耗，从提高系统稳定性。

13、2、一种变频节能型快速温度变化试验设备，通过系统根据制冷量需求，通过控制电子膨胀阀的开启度，来控制制冷液的大小进而减小制冷量过剩，降低制冷系统负载实现降低冷冻系统功率，无过剩制冷量同时也可以降低发热平衡所需功率以及通过变频器调节控制压缩机的输出频率使压缩机以最佳效率运转，通过变频器控制转速功率消耗减少约30％~60％，根据实际温度的需求，从源头上控制制冷量的输出；可以实现极小加热输出调节，就可以达到预期的目标温度恒定，该方式在提升了控制精度的同时，也极大的降低了能量的无效性消耗，达到了节能、降耗的目的。

14、3、一种变频节能型快速温度变化试验设备，通过储能室风机使得储能室箱体内气流围绕竖板实现流通循环风，且循环风依次经过储能室发热丝、储能室蒸发器和铝板组完成温度能量储能，且通过竖板和导流板使得经过储能室蒸发器的循环风的流通朝向铝板组，该结构使得循环风流通时必须穿过铝板组，从而增加循环风和铝板组的接触，便于铝板组对温度能量进行储能。

技术特征：

1.一种变频节能型快速温度变化试验设备，其特征在于，包括试验箱（1），所述试验箱（1）的顶部设置有测试区机构（2）和储能室机构（3），所述测试区机构（2）和储能室机构（3）之间通过出风口（4）和回风口（5）形成连通结构，所述测试区机构（2）用于对物品进行温度变化实验，所述储能室机构（3）用于对低温能量进行存储，所述试验箱（1）的前端且对应测试区机构（2）的位置设置有箱门（6），所述试验箱（1）的一侧安装有人机界面（7），所述试验箱（1）的底部安装有分别与测试区机构（2）和储能室机构（3）连接的单级冷冻系统（9）和复叠冷冻系统（10）。

2.根据权利要求1所述的一种变频节能型快速温度变化试验设备，其特征在于，所述测试区机构（2）包括测试区箱体（21）和测试区箱盖（22），所述测试区箱体（21）和测试区箱盖（22）的中间设置有l型隔板（23），所述测试区箱体（21）的内部且位于l型隔板（23）的一侧后端安装有测试区风机（24），所述测试区箱体（21）的内部且位于l型隔板（23）的后侧安装有测试区发热丝（25）和测试区蒸发器（26），所述测试区箱体（21）的后端开设有两组测试区通槽（27），且两组测试区通槽（27）分别与出风口（4）和回风口（5）相连通，所述测试区箱体（21）和测试区箱盖（22）的后端且对应每组测试区通槽（27）的位置均安装有风门组件（29）。

3.根据权利要求2所述的一种变频节能型快速温度变化试验设备，其特征在于，所述风门组件（29）包括风门（291）和电动推杆（292），所述电动推杆（292）的后端转动连接有转轴（293），所述风门（291）的一侧固定安装有转杆（295），所述电动推杆（292）的伸缩端连接有连杆（294），所述连杆（294）的自由端和转杆（295）的底部相连。

4.根据权利要求3所述的一种变频节能型快速温度变化试验设备，其特征在于，所述风门（291）位于测试区通槽（27）的外部，所述转轴（293）的顶部和试验箱（1）为转动连接，所述转杆（295）和测试区箱体（21）与测试区箱盖（22）为转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种变频节能型快速温度变化试验设备，其特征在于，所述储能室机构（3）包括储能室箱体（31）和储能室箱盖（32），所述储能室箱体（31）的前端安装有竖板（33），所述储能室箱体（31）的内部且位于竖板（33）的一侧安装有储能室风机（34），所述储能室箱体（31）的内部且位于竖板（33）的后侧安装有储能室发热丝（35）、储能室蒸发器（36）和铝板组（37），所述储能室箱体（31）的后侧面安装有导流板（38），且铝板组（37）位于竖板（33）和导流板（38）之间，所述储能室箱体（31）的前端开设有两组测试区通槽（39），且两组测试区通槽（39）分别与出风口（4）和回风口（5）相连通。

6.根据权利要求1所述的一种变频节能型快速温度变化试验设备，其特征在于，所述单级冷冻系统（9）包括安装在试验箱（1）底部的第一压缩机（91）和第一冷凝器（92），所述第一压缩机（91）的排气端和第一冷凝器（92）的进气端通过管道相连，且管道上串接有第一电子膨胀阀（93），所述第一冷凝器（92）的排气端通过管道和测试区蒸发器（26）的进气端相连，且管道上串接有第一压力传感器（94）和第二电子膨胀阀（95），所述第一压缩机（91）的回气端和第一电子膨胀阀（93）的泄压端通过管道和测试区蒸发器（26）的排气端相连，且管道的进口端上串接有第二压力传感器（96）。

7.根据权利要求1所述的一种变频节能型快速温度变化试验设备，其特征在于，所述复叠冷冻系统（10）包括安装在试验箱（1）底部的第二压缩机（101）、第三压缩机（102）、第二冷凝器（103）和板式换热器（104），所述第二压缩机（101）的排气端和第二冷凝器（103）的一组进气端通过管道相连，所述第二冷凝器（103）的一组排气端和板式换热器（104）的一组进气端通过管道相连，且管道上串接有第三压力传感器（105）和第三电子膨胀阀（106），所述板式换热器（104）的一组排气端和第二压缩机（101）的回气端通过管道相连，且管道上串接有第四压力传感器（107）。

8.根据权利要求7所述的一种变频节能型快速温度变化试验设备，其特征在于，所述第三压缩机（102）的排气端和第二冷凝器（103）的另一组进气端通过管道相连，所述第二冷凝器（103）的另一组排气端和板式换热器（104）的另一组进气端通过管道相连，且管道上串接有第五压力传感器（108）和第四电子膨胀阀（109），所述板式换热器（104）的另一组排气端和储能室蒸发器（36）的进气端通过管道相连，且管道上串接有第五电子膨胀阀（110），所述第三压缩机（102）的回气端和第四电子膨胀阀（109）的泄压端通过管道和储能室蒸发器（36）的排气端相连，且管道上串接有第六压力传感器（111）。

技术总结
本发明公开了一种变频节能型快速温度变化试验设备，本发明涉及温度变化试验设备技术领域，包括试验箱，所述试验箱的顶部设置有测试区机构和储能室机构，通过复叠冷冻系统在快速降温需求时根据制冷量要求启动，提前启动预冷到完成快速降温需求后关闭系统；单级冷冻系统能协同复叠冷冻系统一起做功，快速温变时以最高频率和最大供液量运行；温度到达后更具制冷量需求逐步降低频率然后降低供液量实现冷冻系统最低能耗，以及提前储存一部分低温能量，在线性降温时通过电动气缸来调节风门开度，来实现制冷量线性补充到测试区，相对传统方式可以降低二分之一以上冷冻配置，在快速温度变化下能极大的降低能耗，从提高系统稳定性。

技术研发人员：贾政,孔凡敏,邓芸,高佩
受保护的技术使用者：东莞市正航仪器设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22