用于多参数复合试验的环境舱制造技术

用于多参数复合试验的环境舱，包括密闭的箱体，箱体与一箱盖密封连接，箱体和箱盖均包括由金属制成、以确保箱体刚性的外层和由非金属制成、以保持复合腔内部温度的保温层，箱体的内腔形成与外界独立的环境复合腔；复合腔内部从上到下依次设有：固定于复合腔的上部的噪声发生机构，固定于复合腔的腔壁上的温度控制机构，位于复合腔的内部、并与外界的振动源联动的振动发生机构，和与气泵连接、将气体引入复合腔的内部以形成气压场的入气口以及与真空发生器密封连接的排气口。本发明专利技术具有能全面模拟器件的工作环境，试验效果好、精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于可靠性加速试验系统的环境舱。技术背景随着科学技术，特别是航空航天技术的发展，对机电元器件产品的可靠性要求越来越高。而这些元器件产品的应用环境越来越复杂，如航天器在发射和再入大气层飞行时，会受到诸如线加速度、温度、振动、噪声等复合环境因素的影响。为保证航天器能够在飞行中正常工作，要求其表面材料及内部电子仪器设备等必须经受得起这种外在的冲击。具有廉价、高效、可控、可重复等优点的环境试验对于检测产品对环境冲击的响应具有十分重要的意义。而现有的环境舱均是模拟了单一的环境参数，这种单一参数的环境试验并不能全面模拟元器件产品的工作环境，影响了环境试验的效果和精度。
技术实现思路
为克服现有技术的只能模拟单一的环境参数，无法全面模拟器件的工作环境，试验效果差、精度低的缺点，本专利技术提供了一种能全面模拟器件的工作环境，试验效果好、精度高的用于多参数复合试验的环境舱。用于多参数复合试验的环境舱，包括密闭的箱体，所述的箱体与一箱盖密封连接，所述的箱体和箱盖均包括由金属制成、以确保箱体刚性的外层和由非金属制成、以保持复合腔内部温度的保温层，所述的箱体的内腔形成与外界独立的环境复合腔；其特征在于：所述的复合腔内部从上到下依次设有：固定于复合腔的上部的噪声发生机构和复合腔的腔壁上的温度控制机构，位于复合腔的内部、并与外界的振动源联动的振动发生机构，和与气泵连接、将气体引入所述的复合腔的内部以形成气压场的入气口以及与真空发生器密封连接的排气口；所述的振动发生机构包括承载被测试件的测试平台，对称地设置于所述的测试平台的两端、且伸出复合腔与外界的振动源连接的第一推杆和第二推杆，连接所述的测试平台与所述的复合腔的内壁的支撑簧片，和固定在测试平台、检测振动加速度的传感器；所述的复合腔的腔壁上设有允许所述的推杆贯穿的通孔，所述的推杆的表面与通孔壁之间有间隙，所述的推杆的外露段和内含段之间形成台阶；所述的外露段上套接一环形密封膜，密封膜的内圈与推杆的外露段适配、并通过内圈固定环压紧于所述的台阶，密封膜的外圈通过外圈固定环压紧于所述的环境舱外壁。进一步，所述的噪声发生机构包括固定在所述的复合腔的上部的噪声发生板，固定在所述的噪声发生板上的噪音源和检测复合腔内噪声的分贝值的音频传感器，以及控制所述的噪音源的发生分贝的置于箱体外的控制器；所述的音频传感器的输出信号输入至所述的控制器中；所述的温度控制机构包括固定在所述的复合腔的外壁的半导体片，紧贴于所述的半导体片的外表面的散热装置，复合腔的内壁上的将半导体片内表面的热量传递至复合腔内的-->传热翅片，复合腔体内部监测复合腔内的实际温度的温度传感器；所述的温度传感器与所述的控制器连接，所述的半导体片受控于所述的控制器；所述的复合腔内设有感应其内气压的气压传感器，所述的气压传感器与所述的控制器连接。进一步，所述的箱体由上段和下段拼接而成，上段保温层的顶部向内延伸形成一圈能托持所述的噪声发生板的第一凸环，下段保温层的顶部向内延伸形成第二凸环；所述的第一凸环和第二凸环之间设有由导热体制成、以安装半导体片的内层，所述的内层架设于所述的第二凸环，上段保温层和上段外层均设有允许所述的散热装置外露的开口；所述的内层与所述的上段保温层和下段保温层密封连接，下段保温层和下段外层之间密封连接。进一步，所述的复合腔内放置有隔流板，所述的隔流板的外壁紧贴所述的第二凸环的内壁；下段保温层、第二凸环和隔流板围合成与入气口、排气口连通的缓冲气道，所述的隔流板的底部设有连通所述的缓冲气道和复合腔内部的通气孔；所述的隔流板设有内凸的第三凸环，所述的第三凸环将复合腔分隔为底部的搅拌子腔和上部的试验子腔，所述的搅拌子腔和试验子腔之间设有将气流从下向上驱赶的风扇，所述的通气孔位于所述的第三凸环的下方，所述的振动发生机构位于第三凸环之上；所述的振动发生机构设置于箱体下段。进一步，所述的内层上设有连通所述的试验子腔和缓冲气道的回流气道，所述的隔流板上设有与所述的回流气道连接的连通气道，所述的连通气道与所述的缓冲气道连通；所述的连通气道位于所述的第三凸环之上；所述的入气口、缓冲气道、通气孔、搅拌子腔、风扇、试验子腔和回流气道以及连通气道、排气口构成允许气体在复合腔内部循环的气流通道。进一步，所述的内层固定有平台安装支架，所述的测试平台的两端均设有支撑簧片，所述的支撑簧片中部固定于所述的测试平台、两端固定于所述的平台安装支架的内凸的耳板上。进一步，所述的散热装置包括热管散热器，固定于所述的内层外壁上、紧贴所述半导体片外表面、以夹持所述的热管的蒸发段的安装座，和固定于所述的外层以定位所述的热管的冷凝段的固定板。进一步，所述的安装座包括紧贴所述的半导体片的外表面的基座，和顶紧所述的基座、使热管散热器与所述的半导体片外表面充分接触的夹紧板；所述的基座由上凹部和下凹部形成能夹紧热管的夹持部；所述的夹持部呈椭圆形。进一步，每个安装座上有两个夹持部，每个夹持部固定一只热管，每个安装座对应一片半导体片。进一步，所述的上段外层设有密封航空插座、以实现箱体内外的电气连接。密封航空插座可传递箱体内部的温度、气压、振动、噪声等传感器的采集信号到箱体外部的控制器；与此同时，控制器发出的对安装于箱体内部的噪声源的控制信号也由密封航空插座传递。进一步，所述的噪声源为扬声器组，所述的音频传感器为传声器组。本专利技术的技术构思是：通过密闭、保温的箱体形成一个与外界环境相独立的环境-->复合腔。通过噪声发生机构、温度控制机构、振动发生机构和气流通道将噪声因素、温度因素、振动因素和气压因素等多个环境因素复合于同一个腔体内，能全面模拟器件的工作环境气泵内的气体经入气口进入缓冲气道中，再经通气孔进入搅拌子腔内，搅拌子腔内的气体被风扇向上驱赶至试验子腔，气体在试验子腔中被半导体片加热（或致冷）形成热（或冷）空气，最后试验子腔内的气体经回流气道、连通气道流汇至缓冲气道中。当复合腔内的气压达到预设值时，关闭气泵，则气体经气流通道不断循环。当需要将复合腔内的气体卸除时，只需开启真空发生器，气体经排气口排入大气中。本专利技术通过设置气流通道，不但形成气压场，而且被半导体片加热或致冷后的空气不断在复合腔内循环，使复合腔内的温度缓慢升高或下降，且腔内各点的温度均匀，温差小。本专利技术通过设置缓冲气道，将入气口和排气口与试验子腔隔离，避免了冲放气的瞬间对试验子腔内的气压产生影响，保证试验环境气压稳定，试验精度高。本专利技术的振动发生机构是将箱外的振动源与第一或第二推杆联动，从而将振动传递至测试平台。测试平台通过支撑簧片安装于平台安装支架上。使用弹性材料来制造平台安装支架，当推杆振动时，平台安装支架发生弹性变形，而支撑簧片又起到杠杆放大作用，从而实现对振动的往复跟随，并限制测试平台的其余自由度。推杆和下段外层之间采用密封膜密封，密封膜的内圈和外圈按O型密封圈的标准设计，内、外圈之间为内凹的橡胶膜。安装时，密封膜的内圈和外圈分别用内圈固定环和外圈固定环压紧。这种密封方式在实现密封的同时，由于橡胶膜为弹性件，因此对推杆的运动影响小，保证振动的传递。本专利技术具有能全面模拟器件的工作环境，试验效果好、精度高的优点。附图说明图1是本专利技术的正视图。图2是图1的A-A向剖视图。图3是上段箱体的示意图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于多参数复合试验的环境舱，包括密闭的箱体，所述的箱体与一箱盖密封连接，所述的箱体和箱盖均包括由金属制成、以确保箱体刚性的外层和由非金属制成、以保持复合腔内部温度的保温层，所述的箱体的内腔形成与外界独立的环境复合腔；其特征在于：所述的复合腔内部从上到下依次设有：固定于复合腔的上部的噪声发生机构和复合腔的腔壁上的温度控制机构，位于复合腔的内部、并与外界的振动源联动的振动发生机构，和与气泵连接、将气体引入所述的复合腔的内部以形成气压场的入气口以及与真空发生器密封连接的排气口；所述的振动发生机构包括承载被测试件的测试平台，对称地设置于所述的测试平台的两端、且伸出复合腔与外界的振动源连接的第一推杆和第二推杆，连接所述的测试平台与所述的复合腔的内壁的支撑簧片，和固定在测试平台、检测振动加速度的传感器；所述的复合腔的腔壁上设有允许所述的推杆贯穿的通孔，所述的推杆的表面与通孔壁之间有间隙，所述的推杆的外露段和内含段之间形成台阶；所述的外露段上套接一环形密封膜，密封膜的内圈与推杆的外露段适配、并通过内圈固定环压紧于所述的台阶，密封膜的外圈通过外圈固定环压紧于所述的环境舱外壁。

【技术特征摘要】
1.用于多参数复合试验的环境舱，包括密闭的箱体，所述的箱体与一箱盖密封连接，所述的箱体和箱盖均包括由金属制成、以确保箱体刚性的外层和由非金属制成、以保持复合腔内部温度的保温层，所述的箱体的内腔形成与外界独立的环境复合腔；其特征在于：所述的复合腔内部从上到下依次设有：固定于复合腔的上部的噪声发生机构和复合腔的腔壁上的温度控制机构，位于复合腔的内部、并与外界的振动源联动的振动发生机构，和与气泵连接、将气体引入所述的复合腔的内部以形成气压场的入气口以及与真空发生器密封连接的排气口；所述的振动发生机构包括承载被测试件的测试平台，对称地设置于所述的测试平台的两端、且伸出复合腔与外界的振动源连接的第一推杆和第二推杆，连接所述的测试平台与所述的复合腔的内壁的支撑簧片，和固定在测试平台、检测振动加速度的传感器；所述的复合腔的腔壁上设有允许所述的推杆贯穿的通孔，所述的推杆的表面与通孔壁之间有间隙，所述的推杆的外露段和内含段之间形成台阶；所述的外露段上套接一环形密封膜，密封膜的内圈与推杆的外露段适配、并通过内圈固定环压紧于所述的台阶，密封膜的外圈通过外圈固定环压紧于所述的环境舱外壁。2.如权利要求1所述的用于多参数复合试验的环境舱，其特征在于：所述的噪声发生机构包括固定在所述的复合腔的上部的噪声发生板，固定在所述的噪声发生板上的噪音源和检测复合腔内噪声的分贝值的音频传感器，以及控制所述的噪音源的发生分贝的置于箱体外的控制器；所述的音频传感器的输出信号输入至所述的控制器中；所述的温度控制机构包括固定在所述的复合腔的外壁的半导体片，紧贴于所述的半导体片的外表面的散热装置，复合腔的内壁上的将半导体片内表面的热量传递至复合腔内的传热翅片，复合腔体内部监测腔内实际温度的温度传感器；所述的温度传感器与所述的控制器连接，所述的半导体片受控于所述的控制器；所述的复合腔内设有感应其内气压的气压传感器，所述的气压传感器与所述的控制器连接。3.如权利要求2所述的用于多参数复合试验的环境舱，其特征在于：所述的箱体由上段和下段拼接而成，上段保温层的顶部向内延伸形成一圈能托持所述的噪声发生板的第一凸环，下段保温层的顶部向内延伸形成第二凸环；所述的第一凸环和第二凸环之间设有由导热体制成、以安装半导体片的内层，所述的内层架设于所述的第二凸环，上段保温层和上段外层均设有允许所述的散热装置外露的开口；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈润杰，王春宇，何闻，贾叔仕，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]