霧凇模擬發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種霧凇模擬發(fā)生裝置，可以產(chǎn)生自然界中霧凇形成的環(huán)境，模擬霧凇的形成。
【背景技術(shù)】
[0002]模擬霧凇形成的環(huán)境，主要是空氣中的過冷水滴碰撞到同樣低于凍結(jié)溫度的物體時，凝結(jié)于物體表面，形成霧凇。除了觀賞價值外，霧凇也會對電線等產(chǎn)生危害。
[0003]目前，現(xiàn)有的人造霧凇方法和裝置都是開放式的，即在低溫自然環(huán)境下，直接向樹木等噴灑水蒸氣或相關(guān)溶液形成霧凇。此種方法由于相關(guān)參數(shù)不可控，且嚴(yán)格依賴零下低溫的自然環(huán)境，因此無法直接運(yùn)用到要求較高的霧凇模擬試驗(yàn)中。
[0004]再比如公開號為CN1583423A的公開專利，即在低溫環(huán)境下，用加熱裝置將水或冰加熱成水蒸氣，水蒸氣上升遇冷后在樹木上凝結(jié)形成霧凇。但是此種方法操作繁瑣，還需加熱，浪費(fèi)能源，同樣也無法直接運(yùn)用到要求較高的霧凇模擬試驗(yàn)中。
[0005]因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，易于組裝維護(hù)，且能滿足不同試驗(yàn)需求的霧凇模擬發(fā)生裝置，是目前市場上亟待解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種霧凇模擬發(fā)生裝置，其結(jié)構(gòu)簡單合理，易于組裝維護(hù)，且能滿足不同試驗(yàn)需求。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案包括:
[0008]一種霧凇模擬發(fā)生裝置，包括:
[0009]能夠提供水霧的水霧發(fā)生裝置以及可以提供-40?5°C的低溫環(huán)境的第一溫度試驗(yàn)箱和第二溫度試驗(yàn)箱，其中所述水霧發(fā)生裝置的水霧輸出口與第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)腔連通，所述第一溫度試驗(yàn)箱與第二溫度試驗(yàn)箱連通，
[0010]以及，至少用于驅(qū)使氣流依次在水霧發(fā)生裝置、第一溫度試驗(yàn)箱和第二溫度試驗(yàn)箱之間流通的風(fēng)機(jī)；
[0011]其中，由水霧發(fā)生裝置輸入第一溫度試驗(yàn)箱的水霧轉(zhuǎn)變形成的低溫高濕水汽從第一溫度試驗(yàn)箱流入第二溫度試驗(yàn)箱后，與設(shè)置在第二溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的低溫試驗(yàn)件表面接觸。
[0012]優(yōu)選的，所述水霧發(fā)生裝置包括與第一溫度試驗(yàn)箱連通和/或置于所述第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的加濕系統(tǒng)。
[0013]進(jìn)一步的，所述加濕系統(tǒng)包括水栗與加濕器，所述水栗的進(jìn)水端與水源連接，出水端連接加濕器的進(jìn)水口。
[0014]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案之一，所述風(fēng)機(jī)包括置于第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)和/或與第一溫度試驗(yàn)箱連通的變頻風(fēng)機(jī)。
[0015]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案之一，至少用以容置試驗(yàn)件的密閉試驗(yàn)容器，所述試驗(yàn)容器被置于第二溫度試驗(yàn)箱內(nèi)并與第一溫度試驗(yàn)箱連通，且所述試驗(yàn)容器具有導(dǎo)熱外殼，所述水霧發(fā)生裝置依次經(jīng)風(fēng)機(jī)和第一閥門與試驗(yàn)容器的進(jìn)氣口連通，所述試驗(yàn)容器的出氣口還經(jīng)第二閥門與外界空氣連通。
[0016]具體的，所述第一閥門設(shè)置于第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)部，而所述第二閥門設(shè)置于外界空氣中。
[0017]更具體的，所述水霧發(fā)生裝置的出氣口連接風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣端，且所述水霧發(fā)生裝置與風(fēng)機(jī)均設(shè)置于第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)。
[0018]優(yōu)選的，所述試驗(yàn)容器和/或第二溫度試驗(yàn)箱上還設(shè)置有至少用以觀察試驗(yàn)件上霧凇形成狀況的觀測裝置。
[0019]更為優(yōu)選的，至少在用以連通第一溫度試驗(yàn)箱和第二溫度試驗(yàn)箱的管道上包裹有保溫層。
[0020]進(jìn)一步的，該系統(tǒng)還包括控制單元，所述控制單元至少與第一、第二溫度試驗(yàn)箱，水霧發(fā)生裝置和風(fēng)機(jī)的控制模塊連接。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所取得的有益效果包括:該霧凇模擬發(fā)生裝置采用常見的試驗(yàn)儀器和設(shè)備以及成熟的試驗(yàn)技術(shù)，利用溫度試驗(yàn)箱、加濕器和變頻風(fēng)機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)霧凇的形成模擬，并通過簡單的控制電路實(shí)現(xiàn)全自動運(yùn)行，不僅結(jié)構(gòu)簡單合理，操作簡單方便，效果明顯，組裝維護(hù)成本低，且能夠精確地模擬自然界中的環(huán)境溫度、氣流速度及濕度，同時，溫度、風(fēng)速和濕度可調(diào)，從而滿足不同的測試需求，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用前景好。
【附圖說明】
[0022]為了說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)要點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023]圖1是本實(shí)用新型一典型實(shí)施例所公開的一種霧凇模擬發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]附圖標(biāo)記說明:1-水栗，2-加濕器，3-第一溫度試驗(yàn)箱，4-第二溫度試驗(yàn)箱，5-變頻風(fēng)機(jī)，6-試驗(yàn)容器，7-試驗(yàn)件，8-第一閥門，9-控制單元，10-第二閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在本發(fā)明的一個典型實(shí)施方案之中提供了一種霧凇模擬發(fā)生裝置，包括:
[0026]兩個提供-40?5°C低溫環(huán)境溫度可調(diào)的溫度試驗(yàn)箱，兩個溫度試驗(yàn)箱相互連通，并且每個溫度試驗(yàn)箱都設(shè)置有和外界相通的開孔；
[0027]至少用于提供濕氣的加濕系統(tǒng)；
[0028]至少用以將濕氣在兩個溫度試驗(yàn)箱內(nèi)輸送的變頻風(fēng)機(jī)，通過變頻可以改變氣流速度，模擬自然界不同的風(fēng)速；所述加濕系統(tǒng)與變頻風(fēng)機(jī)連接；
[0029]至少用以為試驗(yàn)件提供霧凇形成場所的試驗(yàn)容器，其除了進(jìn)氣口和出氣口外密閉，所述變頻風(fēng)機(jī)通過第一閥門與試驗(yàn)容器相互連通；
[0030]以及控制單元，至少用以同步控制加濕系統(tǒng)、變頻風(fēng)機(jī)及閥門的開閉，當(dāng)加濕系統(tǒng)打開時，變頻風(fēng)機(jī)和第一閥門打開，保證濕氣流能流經(jīng)整個試驗(yàn)系統(tǒng)；當(dāng)加濕系統(tǒng)關(guān)閉時，變頻風(fēng)機(jī)和第一閥門關(guān)閉，保證加濕系統(tǒng)和試驗(yàn)容器達(dá)到各自穩(wěn)定的溫度；
[0031]及其連接管路。
[0032]優(yōu)選的，所述加濕系統(tǒng)包括水栗與加濕器，所述水栗的進(jìn)水端與水源連接，出水端連接加濕器的進(jìn)水口 ；所述水栗的供水速率大于加濕器的耗水速率。
[0033]進(jìn)一步的，所述加濕器的出氣口連接變頻風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣端，且所述加濕器與變頻風(fēng)機(jī)設(shè)置于第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)部，該第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度為O?5°C。所述試驗(yàn)容器設(shè)置于第二溫度試驗(yàn)箱內(nèi)部，該第二溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度為-40?0°C，至少用以使放置于試驗(yàn)容器內(nèi)的試驗(yàn)件的溫度低于水的凍結(jié)溫度。
[0034]具體的，所述試驗(yàn)容器的出氣端通過連接管路與外界空氣相連，且此段連接管路上設(shè)置有第二閥門。
[0035]其中，所述第一閥門設(shè)置于第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)部。所述第二閥門設(shè)置于外界空氣中。
[0036]作為優(yōu)選方案之一，所述試驗(yàn)容器的外殼由導(dǎo)熱性良好的材料制成，以便試驗(yàn)容器內(nèi)的溫度能較快的和第二溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度保持一致。更優(yōu)選的，所述連接管路的外表面包設(shè)有一保溫層。
[0037]作為優(yōu)選方案之一，所述試驗(yàn)容器及第二溫度試驗(yàn)箱上還設(shè)置有至少用以觀察試驗(yàn)件霧凇形成狀況的觀測裝置。
[0038]在本發(fā)明的一個典型實(shí)施方案之中還提供了一種霧凇模擬試驗(yàn)方法，其可以基于上述的霧凇模擬發(fā)生裝置而實(shí)施，具體可以包括以下步驟:
[0039]運(yùn)行第一、第二溫度試驗(yàn)箱，運(yùn)行一段時間，直至達(dá)到目標(biāo)溫度且穩(wěn)定；
[0040]水栗將水輸送至加濕系統(tǒng)，加濕系統(tǒng)產(chǎn)生濕氣通過變頻風(fēng)機(jī)輸送至位于第二溫度試驗(yàn)箱內(nèi)部的試驗(yàn)容器，水蒸氣碰撞低溫的試驗(yàn)件形成霧??；
[0041]所述加濕系統(tǒng)、變頻風(fēng)機(jī)和第一閥門通過控制電路實(shí)現(xiàn)同步開閉，當(dāng)加濕系統(tǒng)打開時，變頻風(fēng)機(jī)和第一閥門打開，保證濕氣流能流經(jīng)整個試驗(yàn)系統(tǒng)；當(dāng)加濕系統(tǒng)關(guān)閉時，變頻風(fēng)機(jī)和第一閥門關(guān)閉，保證加濕系統(tǒng)和試驗(yàn)容器在低溫環(huán)境下達(dá)到各自穩(wěn)定的溫度。
[0042]其中，所述加濕系統(tǒng)包括水栗與加濕器，所述加濕器和變頻風(fēng)機(jī)設(shè)置于第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)，該第一溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度為O?5°C ;所述試驗(yàn)容器設(shè)置于第二溫度試驗(yàn)箱內(nèi)，該第二溫度試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度為-40?0°C。
[0043]其中，一定時間后，由于與氣流的熱交換，試驗(yàn)容器中的溫度會升高，為了保證形成的霧凇不會融化，控制電路將切換至關(guān)閉狀態(tài)，使得加濕系統(tǒng)、變頻風(fēng)機(jī)和第一閥門關(guān)閉，試驗(yàn)容器在第二溫度試驗(yàn)箱中慢慢降溫直至穩(wěn)定，然后控制電路開啟，開始下一個循環(huán)。
[0044]具體流程為:水栗為加濕器提供水，控制電路切換至工作狀態(tài)，在第一溫度試驗(yàn)箱中的加濕器運(yùn)行，將水變成水霧，連接管路中的第一閥門打開，管路暢通，變頻風(fēng)機(jī)將低溫水霧以一定風(fēng)速輸送至位于第二溫度試驗(yàn)箱中的試驗(yàn)容器中，低溫水霧撞擊低于凍結(jié)溫度的試驗(yàn)件，水滴在試驗(yàn)件表面凝結(jié)，形成霧凇，剩余水汽排出至外界空氣。一定時間后，由于與氣流的熱交換，試驗(yàn)容器中的溫度會升高，為了保證形成的霧凇不會融化，控制電路將切換至關(guān)閉狀態(tài)，使得加濕器、風(fēng)機(jī)和閥門關(guān)閉，試驗(yàn)容器在第二溫度試驗(yàn)箱中慢慢降溫直至穩(wěn)定，然后控制電路開啟，開始下一個循環(huán)。
[0045]進(jìn)一步的，在整個試驗(yàn)過程中，水栗可以一直通電運(yùn)行，也可以加入控制電路和加濕器等同步運(yùn)行。
[0046]進(jìn)一步的，水栗的供水速率需大于加濕器的耗水速率，且加濕器內(nèi)部水量達(dá)到警戒線后其進(jìn)水口將關(guān)閉。
[0047]本發(fā)明采用常見的試驗(yàn)儀器和設(shè)備以及成熟的試驗(yàn)技術(shù)，利用溫度試驗(yàn)箱、加濕器和變頻風(fēng)