正负压高低温环境模拟试验台及其使用方法技术

本发明专利技术公开了正负压高低温环境模拟试验台及其使用方法，包括腔体，腔体上连接有冷热循环机一和温度传感器；所述腔体上设置有腔体门和两对接口，其中一对接口分别连接有压力支管路，另一对接口分别连接有真空支管路；压力支管路上设置有压力换热器，压力主管路上设置有压力通断阀、空压机；腔体门通过法兰进行连接，压力换热器和真空换热器分别连接有高低温换热器支管路，密封圈处连接有高低温腔体门支管路，高低温腔体门支管路与两高低温换热器支管路并联连接在高低温主管路上，高低温主管路连接在冷热循环机二上。解决了目前由于压力和温度环境的各自要求导致设备无法整合为一套系统而成本高且模拟环境有限的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
正负压高低温环境模拟试验台及其使用方法
本专利技术属于环境模拟
，特别涉及正负压高低温环境模拟试验台及其使用方法。
技术介绍
伴随着环境模拟试验设备及技术的发展，在实践和解决理论问题的过程中，吸收了多门学科(热学、力学、电学、生物学、医学和光学等)和多项技术(制冷、真空、空调、自动控制、计量等)的相关理论和方法，形成了一个独立的技术理论体系——环境模拟技术。环境模拟技术是一门新的边缘科技，主要研究各种自然环境及诱发环境的人工再现技术和在环境模拟状态下的试验技术。目前，经过研发，人们已经分别研发出对空气压力或温度领域的环境模拟设备，有压力下高温的环境模拟、真空下高温的环境模拟、压力下低温的环境模拟和真空下低温的环境模拟的不同系统设备。设备各自独立，不能对不同压力和温度的环境进行模拟，不能对工件内外部进行不同正负压环境的模拟，模拟存在局限性，多套系统需要较高的成本。而对于压力、真空、高温、低温的每个领域有各自的标准要求，这些要求之间不仅互相干扰，并且对泵、阀门、测量仪器、密封形式影响都很大，因此整合为一套系统需要解决密封问题和不同环境下测量仪器准确性的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了正负压高低温环境模拟试验台及其使用方法，用以解决目前由于压力和温度环境的各自要求导致设备无法整合为一套系统而成本高且模拟环境有限的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：正负压高低温环境模拟试验台，包括腔体，所述腔体上连接有冷热循环机一和温度传感器；所述腔体上设置有腔体门和两对接口，每对接口包括腔体法兰接口和工件法兰接口，工件法兰接口穿入腔体的一端设有工件波纹管；其中一对接口分别连接有压力支管路，另一对接口分别连接有真空支管路；压力支管路上分别设置有自腔体一端的压力换热器、压力通断阀，两压力支管路汇合为压力主管路，压力主管路上设置有自压力支管路一端的压力通断阀、空压机；真空支管路上分别设置有自腔体一端的真空换热器、真空通断阀、真空传感器，两真空支管路汇合为真空主管路，所述真空主管路上设置有自真空支管路一端的真空通断阀、真空泵；所述压力通断阀和真空通断阀均为正负压通用安全阀；所述腔体采用不锈钢材料，腔体门通过法兰进行连接，腔体门上的法兰连接处设置有内外分隔的两处密封圈，内圈采用四氟垫圈、外圈采用真空密封圈；所述压力换热器和真空换热器分别连接有高低温换热器支管路，密封圈处连接有高低温腔体门支管路，高低温腔体门支管路与两高低温换热器支管路并联连接在高低温主管路上，高低温主管路连接在冷热循环机二上。通过采用上述技术方案，冷热循环机一能够实现腔体内低温和高温的系统工作，空压机实现腔体内工件内外的压力的系统工作，真空泵实现腔体内外的真空的系统工作，因此能够实现高低温固定下工件内外不同的真空、高压的组合环境模拟，扩大了模拟的范畴，节省了分别制作不同的环境模拟的成本，实现一机多用的效果，具有显著的进步。克服了以下困难，一是腔体承受不同环境的能力，采用不锈钢材料并且设置两层密封圈，内圈密封圈承受部分密封以及隔绝温度，外圈起到真空密封，压力密封能够通过压紧实现密封，从而腔体能够满足低温、高温、真空、高压的组合环境模拟的环境模拟；二是压力调节阀、压力流量计、真空传感器、真空调节阀、各管路和阀门、真空泵、空压机会受到腔体温度影响，通过设置换热器，换热器上连接冷热循环机二对压力换热器和真空换热器的温度进行中和，传感器、阀门、管件、设备能够在常温下进行工作，实现实验需求；三是压力管路和真空管路的阀门，采用正负压通用安全阀（适用压力范围在绝压1Pa到1.0MPa之间，若超出这个压力范围，系统的密封和耐压需要重新设计），既可在压力工况下工作,也可以在真空工况下工作，从而操作压力或真空管路阀门的启闭，能够实现压力或真空的环境状态切换。优选的，两压力支管路上的压力换热器共用一台换热器，两所述真空支管路上的真空换热器共用一台换热器。通过采用上述技术方案，结构简单，节省资源，方便控制。优选的，所述压力换热器与压力调节阀之间连通有压力放空管路，压力放空管路上设置有压力通断阀。通过采用上述技术方案，压力放空管路的设置目的是在腔体需要抽真空时候，先泄压再抽真空，保护负压部分的泵阀。优选的，所述真空换热器与真空传感器之间连通有真空补气管路，真空补气管路上设置有真空通断阀。通过采用上述技术方案，真空补气管路的设置目的是在腔体需要充压时，先补气，再充压，保护腔体以及泵阀。另外真空补气管路上的真空调节阀可以实现负压状态下的升压速度控制。优选的，所述压力主管路上靠近压力支管路的一端设置有压力流量计，所述压力支管路上靠近压力主管路的一端设置有压力调节阀。通过采用上述技术方案，系统可以根据压力流量计的反馈数据对压力调节阀进行流量及压力的调整，并控制充压速度和泄压速度。优选的，所述真空支管路靠近真空主管路的一端设置有真空调节阀。通过采用上述技术方案，系统可以根据真空传感器的反馈数据对真空调节阀进行压力调整，并控制抽真空速度。一种使用上述正负压高低温环境模拟试验台的使用方法，模拟高温环境下的正负压时，启动高低温冷热循环机一制热，给予腔体高温环境，启动高低温冷热循环机二制冷，给予腔体门、压力换热器和真空换热器中和降温，工件内部需要正压则将工件连接在压力支管路对应的波纹管上，外部通过未设置波纹管的腔体法兰接口给予工件外而腔体内的正压或真空环境，工件内部需要负压则将工件连接在真空支管路对应的波纹管上，外部通过未设置波纹管的腔体法兰接口给予工件外而腔体内的正压或真空环境；模拟低温环境下的正负压时，启动高低温冷热循环机一制冷，给予腔体低温环境，启动高低温冷热循环机二制热，给予腔体门、压力换热器以及真空换热器中和降温，工件内部需要正压则将工件连接在压力支管路对应的波纹管上，外部通过未设置波纹管的腔体法兰接口给予工件外而腔体内的正压或真空环境，工件内部需要负压则将工件连接在真空支管路对应的波纹管上，外部通过未设置波纹管的腔体法兰接口给予工件外而腔体内的正压或真空环境。本专利技术的有益效果体现在：冷热循环机一能够实现腔体内低温和高温的系统工作，空压机实现腔体内工件内外的压力的系统工作，真空泵实现腔体内外的真空的系统工作，因此能够实现高低温固定下工件内外不同的真空、高压的组合环境模拟，扩大了模拟的范畴，节省了分别制作不同的环境模拟的成本，实现一机多用的效果，具有显著的进步。克服了以下困难，一是腔体承受不同环境的能力，采用不锈钢材料并且设置两层密封圈，内圈密封圈承受部分密封以及隔绝温度，外圈起到真空密封，压力密封能够通过压紧实现密封，从而腔体能够满足低温、高温、真空、高压的组合环境模拟的环境模拟；二是压力调节阀、压力流量计、真空传感器、真空调节阀、各管路和阀门、真空泵、空压机会受到腔体温度影响，通过设置换热器，换热器上连接冷热循环机二对压力换热器和真空换热器的温度进行中和，传感器、阀门、管件、设备能够在常温下进行工作，实现实验需求；三是压力管路和真空管路的阀门，采用正负压通用安全阀（适用压力范围在绝压1Pa到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.正负压高低温环境模拟试验台，其特征在于：包括腔体（1），所述腔体（1）上连接有冷热循环机一（2）和温度传感器（3）；所述腔体（1）上设置有腔体门（4）和两对接口，每对接口包括腔体法兰接口（5）和工件法兰接口（6），工件法兰接口（6）穿入腔体（1）的一端设有工件波纹管（7）；其中一对接口分别连接有压力支管路（8），另一对接口分别连接有真空支管路（9）；压力支管路（8）上分别设置有自腔体（1）一端的压力换热器（10）、压力通断阀（11），两压力支管路（8）汇合为压力主管路（12），压力主管路（12）上设置有自压力支管路（8）一端的压力通断阀（11）、空压机（13）；真空支管路（9）上分别设置有自腔体（1）一端的真空换热器（14）、真空通断阀（15）、真空传感器（16），两真空支管路（9）汇合为真空主管路（17），所述真空主管路（17）上设置有自真空支管路（9）一端的真空通断阀（15）、真空泵（19）；所述压力通断阀（11）和真空通断阀（15）均为正负压通用安全阀；所述腔体（1）采用不锈钢材料，腔体门（4）通过法兰进行连接，腔体门（4）上的法兰连接处设置有内外分隔的两处密封圈，内圈（19）采用四氟垫圈、外圈（20）采用真空密封圈；所述压力换热器（10）和真空换热器（14）分别连接有高低温换热器支管路（21），密封圈处连接有高低温腔体门支管路（22），高低温腔体门支管路（22）与两高低温换热器支管路（21）并联连接在高低温主管路（23）上，高低温主管路（23）连接在冷热循环机二（24）上。/n...

【技术特征摘要】
1.正负压高低温环境模拟试验台，其特征在于：包括腔体（1），所述腔体（1）上连接有冷热循环机一（2）和温度传感器（3）；所述腔体（1）上设置有腔体门（4）和两对接口，每对接口包括腔体法兰接口（5）和工件法兰接口（6），工件法兰接口（6）穿入腔体（1）的一端设有工件波纹管（7）；其中一对接口分别连接有压力支管路（8），另一对接口分别连接有真空支管路（9）；压力支管路（8）上分别设置有自腔体（1）一端的压力换热器（10）、压力通断阀（11），两压力支管路（8）汇合为压力主管路（12），压力主管路（12）上设置有自压力支管路（8）一端的压力通断阀（11）、空压机（13）；真空支管路（9）上分别设置有自腔体（1）一端的真空换热器（14）、真空通断阀（15）、真空传感器（16），两真空支管路（9）汇合为真空主管路（17），所述真空主管路（17）上设置有自真空支管路（9）一端的真空通断阀（15）、真空泵（19）；所述压力通断阀（11）和真空通断阀（15）均为正负压通用安全阀；所述腔体（1）采用不锈钢材料，腔体门（4）通过法兰进行连接，腔体门（4）上的法兰连接处设置有内外分隔的两处密封圈，内圈（19）采用四氟垫圈、外圈（20）采用真空密封圈；所述压力换热器（10）和真空换热器（14）分别连接有高低温换热器支管路（21），密封圈处连接有高低温腔体门支管路（22），高低温腔体门支管路（22）与两高低温换热器支管路（21）并联连接在高低温主管路（23）上，高低温主管路（23）连接在冷热循环机二（24）上。


2.根据权利要求1所述的正负压高低温环境模拟试验台，其特征在于：两压力支管路（8）上的压力换热器（10）共用一台换热器，两所述真空支管路（9）上的真空换热器（14）共用一台换热器。


3.根据权利要求1所述的正负压高低温环境模拟试验台，其特征在于：所述压力换热器（10）与压力调节阀（28）之间连通有压力放空管路（25），压力放空管路（25）上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈箬伦，于鲲，
申请(专利权)人：北京华诚浩达真空空压设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11