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一种复杂环境试验系统实质审查 发明

技术领域

[0001] 本公开涉及环境与可靠性试验技术领域,尤其涉及一种复杂环境试验系统。

相关背景技术

[0002] 综合试验作为环境试验的关键一环,是考核产品可靠性的有效手段。根据不同的试验需求,有的产品要做单一环境试验、有的则要进行复杂环境试验。其中单一环境包括:振动环境、冲击环境、大气环境、压力环境等,综合环境试验则指两种及以上因素同时作用于产品的试验。不同类型的试验有相应的试验设备,如:模拟振动环境的振动台,改变温度湿度等参数的高低温湿热试验箱等。在现有的试验技术中,单一设备可完成某一项环境试验,将设备进行组合可完成复杂类型试验。
[0003] 常见的综合环境试验系统面临一些技术问题,因综合系统占地资源有限,常有因为产品过重使振动台无法产生足够推力、产品规格过大超出温湿度试验箱尺寸无法测量等问题,且常因为接口不统一或设备间不在同一个系统范围内的原因,使得综合试验的联动效率低下,如温湿度试验和振动试验无法和两轴振动在同一系统内对同一产品施行。
[0004] 基于此,亟需一种能够适应不同产品规格、同一系统内包含多个试验设备、并可加强设备联动效率的复杂环境试验系统。

具体实施方式

[0020] 为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
[0021] 需要说明的是,除非另外定义,本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0022] 综合试验作为环境试验的关键一环,是考核产品可靠性的有效手段,但如背景技术部分所述,常见综合环境试验系统的技术问题在于:因综合系统占地资源有限,常有因为产品过重使振动台无法产生足够推力、产品规格过大超出温湿度试验箱尺寸无法测量等问题,且常因为接口不统一或设备间不在同一个系统范围内的原因,使得综合试验的联动效率低下。
[0023] 在同一综合实验系统内,如果按最大产品规格来选择温湿度试验箱和振动台,则会占用巨大空间、所需经费高昂、过多浪费资源,且影响小件产品试验的准确度;且同一综合试验系统内的各个试验设备间的联动效率不高,通常只能完成单台振动和温湿度综合试验,无法做到大型产品多振动台并推和温湿度综合试验、温湿度和两轴以上振动的复杂环境试验。
[0024] 针对以上技术的问题,本申请考虑将温湿度试验箱和多个振动台放在同一系统内,通过多条地轨结构对整体系统进行紧凑的布局,高效切换试验设备并能够提高联动效率。其中温湿度试验箱主箱体设计为大尺寸,并分隔为多个子箱体,针对不同产品的尺寸选择相应数量的子箱体进行分区测试;振动台能够沿地轨移动定位,并能转动成水平或垂直方向可互相组合完成多轴振动试验,或与温湿度试验箱组合,使温湿度试验中可以并行单轴或多轴振动试验。
[0025] 以下,通过具体的实施例并结合图1‑7进一步详细说明本发明的技术方案。
[0026] 本发明提供了一种复杂环境试验系统,包括:地基5,所述地基5上铺设多个平行设置的第一地轨组51;
振动台2,多个所述振动台2置于所述第一地轨组51上,并被配置为能沿所述第一
地轨组51的长度方向移动定位。由图1可见,所述第一地轨组51分为三组,为方便区分,以下将所述第一地轨组51的三组地轨自上而下编号为51a、51b、51c。所述振动台2包括振动台主体21和振动台底座22,所述振动台主体包括振动台台面211;所述振动台主体21被配置为能相对所述振动台底座22转动成所述振动台台面211平行于或垂直于地基5设置;
温湿度试验箱1,所述温湿度试验箱1置于处于边缘处的一所述第一地轨组51上
方,所述温湿度试验箱1包括主箱体和隔板门,多个所述隔板门位于所述主箱体内,并将所述主箱体分隔为多个独立的子箱体。
[0027] 本实施例中,通过在地基5上布局多个地轨组,多个试验设备按地轨组的布局有规则摆放,使整体系统更紧凑。所述地轨组的类型可进一步选择直线滚轮导轨,直线滚轮导轨环境适应性强、安装和维修难度低、维护更换成本低、噪音低。其中温湿度试验箱1的大尺寸主箱体能够分隔为多个子箱体,针对不同产品的尺寸可选择相应数量的子箱体进行测试;振动台2能够沿地轨移动定位,并能根据试验需要转动成相对地基为水平或垂直方向。在本实施例中,振动台的类型可进一步选择噪音小、频率范围宽、可控制性能好的电动振动台。
温湿度试验箱与一个或多个振动台配合,可完成小型和大型产品的温湿度及振动性能测试等综合试验。进一步可选地,所述温湿度试验箱1的底部装有支架,且振动台能放置于支架内,即该支架高度略高于所述振动台2的高度。
[0028] 在一些实施例中,还设有第二地轨组52,所述第二地轨组52被配置为与多个所述第一地轨组51相垂直,所述第二地轨组52被配置为安装有吊架和吊机4,所述吊机4通过顶部滑动连接件与吊架连接,并被配置为能沿第二地轨组52的长度方向在第一地轨组51上方移动。所述振动台2被吊机4吊起,在所述第一地轨组51a、51b、51c之间变换位置。
[0029] 在一些实施例中,所述振动台2底部设有能相对于所述地基5升降的垫高机构7。在进行两轴以上的振动试验时,垫高机构7能够使旋转至竖直方向的振动台台面211的高度与待测产品6匹配。依据待测产品6的规格,所述垫高机构7可选择不同型号,或由多个垫高机构组合安装,以适应不同高度的需求。具体地,该垫高机构7可以为千斤顶。
[0030] 在一些实施例中,所述振动台2被配置为安装有解耦机构3,用来完成振动台和待测产品间的解耦,当需要解耦以消除激振的影响时,其与待测产品之间铰接。
[0031] 在一些实施例中,如图7所示,所述振动台2的振动台底座22配置有与所述第一地轨组51匹配的滑轮机构221,所述滑轮机构能够在轨道上实现滑动和定位。
[0032] 在一些实施例中,所述温湿度试验箱1的子箱体的下方放置有振动台2;所述振动台主体21通过所述温湿度试验箱底部通孔进入子箱体,使所述振动台台面211与所述温湿度试验箱1内的待测产品6抵接;所述通孔处配置有孔径小于所述振动台主体21轴径的密封橡胶圈,使振动台主体21的边缘和温湿度试验箱1的连接处过盈配合,以实现振动台主体与温湿度试验箱的密封配合。
[0033] 在一些实施例中,所述子箱体的侧面放置有振动台2;所述振动台主体21转动成其振动台台面211垂直于地基,并通过所述温湿度试验箱1的侧面通孔进入主箱体,使所述振动台台面211与所述温湿度试验箱1内的待测产品6抵接;所述通孔处配置有孔径小于所述振动台主体21轴径的密封橡胶圈,使振动台主体21的边缘和温湿度试验箱1的连接处过盈配合,以实现振动台主体21与温湿度试验箱1的密封配合。
[0034] 进一步地,所述温湿度试验箱控制器15和振动台控制器23包括但不限于旋转控制器、按压控制器等,操控方式不限于手动控制器、桌面计算机、移动电脑、平板电脑或其它能够实现上述功能的电子设备等。所述控制器可进一步选择485型工业级温湿度控制器,其电路工作温湿度范围高、测量温湿度范围大、频率响应快,测量精度高。
[0035] 在一些实施例中,所述隔板门与所述主箱体1为可拆卸连接;每一所述子箱体1顶部均设有用以覆盖所述子箱体的上开门11。所述上开门11可以实现大型产品的吊装放置。进一步可选地,上开门11为运动惯性小、反应速度快、节省电能的电动液压伸缩杆双开门。
[0036] 在一些实施例中,所述隔板门包括隔断14和隔门12,所述隔门12被配置为能相对所述隔断14打开或闭合,所述隔断14包括上下设置且可拆卸连接的隔断上框体141和隔断下框体142,所述上开门11相对于所述子箱体1闭合时与所述隔断上框体141的顶面抵接,所述隔断下框体142的底面与所述子箱体1的内底面可拆卸连接。
[0037] 参考图4‑6,本实施例的大型产品分区综合试验过程如下:1. 选择合适数目的子箱体和振动台2,将振动台2移至温湿度试验箱1下方。
[0038] 2. 将与待测产品6外型相适配的隔断下框体142采用螺栓连接方式固定在主箱体内底部,打开隔门12,将待测产品6用吊机4从上开门11处放入温湿度试验箱1,使其底部与隔断下框体142内表面完全贴合。进一步可选地,可在待测产品6和隔断间放入密封橡胶圈,以更好地消除工件间的缝隙。
[0039] 3. 安装与待测产品6外形相适配的隔断上框体141,在上、下框体都完全与待测件形状契合之后,隔断上框体141和隔断下框体142通过螺栓连接固定。
[0040] 4. 振动台主体21通过所述温湿度试验箱1的底面通孔进入主箱体,用垫高机构调解振动台的高度,使所述振动台台面211与所述温湿度试验箱1内的待测产品6抵接。
[0041] 5. 关闭上开门11和前开门13,做好密封措施,大型产品即被分为互不相通的几个部分。振动台2和温湿度试验箱1分别通过振动台控制器23和温湿度试验箱控制器15进行控制,可进行大型产品综合试验。
[0042] 参考图2和图1,本实施例的大型产品两轴综合试验过程如下:1. 选择合适数目的子箱体和振动台2,将振动台2移动至温湿度试验箱1下方。
[0043] 2. 打开温湿度试验箱1的上开门11,用吊机4将待测产品6从上开门11处放置于温湿度试验箱1内,根据待测产品的规格在温湿度试验箱1中安装相应隔断。
[0044] 3.振动台主体21通过所述温湿度试验箱1的底面通孔进入主箱体,用垫高机构调节振动台的高度,使所述振动台台面211与所述温湿度试验箱1内的待测产品6抵接。所述振动台2用于待测产品6的z轴向的振动试验。
[0045] 4.在与所述温湿度试验箱1所在的同一所述第一地轨组51a上放置振动台2,所述振动台2在所述温湿度试验箱1的右侧。将所述振动台2放置于垫高机构7上方。所述垫高机构7与所述地基5和振动台2分别通过螺栓连接固定。
[0046] 5.所述振动台2的振动台主体21通过所述温湿度试验箱1侧面通孔进入主箱体,在所述振动台2的振动台动圈212处与所述温湿度试验箱1内的待测产品6之间安装解耦机构3,在本实施例中可进一步选择用球头结构来解耦。所述振动台2用于待测产品6的x轴向的振动试验。
[0047] 6.关闭温湿度试验箱1的上开门11和前开门13,做好密封措施。振动台2和温湿度试验箱1分别通过振动台控制器23和温湿度试验箱控制器15进行控制,可实现大型产品的两轴综合试验。
[0048] 参考图3和图2,本实施例的三轴振动试验的操作过程如下:1. 根据待测产品的规格选择合适数目的振动台2,所述振动台2位于所述第一地
轨组51b上,所述振动台台面211平行于地基5,将待测产品6放置在所述振动台2上。所述振动台2用于待测产品6的z轴向的振动试验。
[0049] 2. 解除第一地轨组51c上单个或多个振动台2与第一地轨组51c的定位,将所述振动台2放置于垫高机构7上。
[0050] 3. 将所述振动台主体21转动成振动台台面211相对于地基为垂直方向,所述振动台台面211与待测产品6的前侧面抵接。所述振动台2用于待测产品6的y轴向的振动试验。
[0051] 4. 在第一地轨组51b上放置振动台2,所述振动台2在待测产品6的右侧。将所述振动台2放置于垫高机构7上方,将所述振动台主体21转动成振动台台面211相对于地基为垂直方向,将所述振动台台面211与待测产品6的右侧面抵接。所述振动台2用于待测产品6的x轴向的振动试验。
[0052] 5. 将各所述垫高机构7和对应的各所述振动台2通过螺栓连接固定,可进行x、y、z三轴振动试验。
[0053] 在一些实施例中,如图1所示,本公开所述的一种复杂环境试验系统还包括微波屏蔽暗箱8,用于实现电磁兼容类试验,避免测试结果受外界信号干扰、测试人员直接暴露在电磁辐射环境下。所述微波屏蔽暗箱8位于所述温湿度试验箱1一侧,与所述温湿度试验箱1位于同一所述第一地轨组51上,并被配置为能沿所述第一地轨组51的长度方向移动定位。
[0054] 需要说明的是,上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的工序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的示意图不一定要求其形状、规格和数量一致才能实现期望的结果。在某些实施方式中,增减温湿度试验箱独立子箱体和振动台的数量、放大或缩小温湿度试验箱的体积、改变振动台、地轨和吊机的选型也是可以的或者可能是有利的。
[0055] 需要说明的是,本公开实施例中振动台2可以通过台体中的转轴进行旋转,也可以使用油膜滑台进行辅助。
[0056] 需要说明的是,本公开实施例中所述温湿度试验箱1的上开门11、前开门13和隔门12、隔断14应具备隔温隔热的条件,其材质或涂料包括但不限于真空隔热板、气凝胶毡、断桥隔热、玻璃纤维、石棉或其他能够实现隔热的材料等。
[0057] 所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本公开的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
[0058] 另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本公开实施例难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出地轨与地基之间和其它部件的公知的螺栓连接。此外,可以以示意图的形式示出装置,以便避免使本公开实施例难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些试验箱装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,解耦机构)以描述本公开的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
[0059] 尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它连接方式(例如,铆接)可以使用所讨论的实施例。
[0060] 本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本公开实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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