機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)霧凇形成的高仿真模擬，并通過簡單的控制電路實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)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(shí)，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。
[0048]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述:
[0049]參見圖1所示，為本實(shí)施例的一種霧凇模擬發(fā)生裝置，可用于模擬自然界中霧凇的形成，其包括水栗1、加濕器2、第一溫度試驗(yàn)箱3、第二溫度試驗(yàn)箱4、變頻風(fēng)機(jī)5、試驗(yàn)容器6、試驗(yàn)件7、第一閥門8、控制電路9及第二閥門10。
[0050]水栗I進(jìn)水端連接水源，出水端連接加濕器2的進(jìn)水口，用于給加濕器補(bǔ)水。加濕器2的出氣口連接變頻風(fēng)機(jī)5的進(jìn)氣端，當(dāng)變頻風(fēng)機(jī)5運(yùn)行時(shí)，濕氣可流經(jīng)后續(xù)容器及管路。變頻風(fēng)機(jī)5的出氣端連接試驗(yàn)容器6的進(jìn)氣端，其中變頻風(fēng)機(jī)5和試驗(yàn)容器6段的連接管路中設(shè)有第一閥門8。試驗(yàn)件7通過特定的安裝方式置于試驗(yàn)容器6內(nèi)，試驗(yàn)容器6的出氣端通過連接管路與外界空氣相連，且外界空氣中的此段連接管路上安裝有第二閥門10。
[0051]兩個(gè)提供-40?5°C低溫環(huán)境溫度可調(diào)的第一溫度試驗(yàn)箱3、第二溫度試驗(yàn)箱4，兩者相互連通，并且每個(gè)溫度試驗(yàn)箱都設(shè)置有和外界相通的開孔。所述加濕器2與變頻風(fēng)機(jī)5設(shè)置于第一溫度試驗(yàn)箱3的內(nèi)部，該第一溫度試驗(yàn)箱3內(nèi)的溫度為O?5°C，避免加濕器內(nèi)的水結(jié)冰。所述試驗(yàn)容器6設(shè)置于第二溫度試驗(yàn)箱4的內(nèi)部，該第二溫度試驗(yàn)箱4內(nèi)的溫度為-40?0°C，至少用以使放置于試驗(yàn)容器6內(nèi)的試驗(yàn)件7的溫度低于水的凍結(jié)溫度。
[0052]其中，所述試驗(yàn)容器6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4內(nèi)的溫度保持一致。所述試驗(yàn)容器6及第二溫度試驗(yàn)箱4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。
[0053]至少在用以連通第一溫度試驗(yàn)箱3和第二溫度試驗(yàn)箱4的管道上包裹有保溫層，盡量減少管路內(nèi)的空氣與外界的熱交換；整個(gè)系統(tǒng)的管路需有保溫性能，且管路需盡可能平滑，避免局部曲率半徑較小造成的管路內(nèi)霧凇。
[0054]控制單元9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，至少用以同步控制加濕器、風(fēng)機(jī)及閥門的開閉，當(dāng)加濕器打開時(shí)，風(fēng)機(jī)和第一閥門打開，保證濕氣流能流經(jīng)整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)；當(dāng)加濕器關(guān)閉時(shí)，風(fēng)機(jī)和第一閥門關(guān)閉，保證加濕器和試驗(yàn)容器達(dá)到各自穩(wěn)定的溫度。
[0055]所述加濕器2能在低溫下正常運(yùn)行，且濕度可調(diào)，用于適應(yīng)多種情況下的應(yīng)用。所述變頻風(fēng)機(jī)5能在低溫下正常運(yùn)行，且頻率可調(diào)(通過變頻器實(shí)現(xiàn))，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)速可調(diào)。所述第一、二閥門8、10能在低溫下正常運(yùn)行，且響應(yīng)速度快。
[0056]利用該霧凇模擬發(fā)生裝置進(jìn)行試驗(yàn)的方法包括以下步驟:
[0057]A.提供第一溫度試驗(yàn)箱3和第二溫度試驗(yàn)箱4作為主試驗(yàn)環(huán)境。其中第一溫度試驗(yàn)箱3的溫度一般為稍高于0°C，在0-5 °C左右，避免加濕器內(nèi)的水結(jié)冰。而第二溫度試驗(yàn)箱4的溫度應(yīng)低于0°C，在-40?0°C左右，從而有利于形成霧??；
[0058]B.水源和水栗I置于溫度試驗(yàn)箱外，將水源和水栗I相連，調(diào)節(jié)水栗I壓力至合適值；
[0059]C.將加濕器2和變頻風(fēng)機(jī)5置于第一溫度試驗(yàn)箱3中，加濕器2 —端通過第一溫度試驗(yàn)箱3的開口與外部的水栗I相連，另一端與變頻風(fēng)機(jī)5相連；
[0060]D.將試驗(yàn)件7通過特定安裝方式置于試驗(yàn)容器6內(nèi)部；
[0061 ] E.將試驗(yàn)容器6置于第二溫度試驗(yàn)箱4中，一端通過第二溫度試驗(yàn)箱4和第一溫度試驗(yàn)箱3的開口和變頻風(fēng)機(jī)5相連，一端通過第二溫度試驗(yàn)箱4的開口直接和外界空氣相通；
[0062]F.在變頻風(fēng)機(jī)5和試驗(yàn)容器6相連管路段中需安裝第一閥門8，此閥門置于第一溫度試驗(yàn)箱3中；
[0063]G.在試驗(yàn)容器6和外界空氣相通管路段中需安裝第二閥門10，此閥門置于外界空氣中；
[0064]H.控制單元9連接加濕器2、變頻風(fēng)機(jī)5和第一、二閥門8、10的控制模塊，實(shí)現(xiàn)同步工作并設(shè)置好通電段和斷電段的時(shí)間；
[0065]1.試驗(yàn)正式開始，運(yùn)行第一溫度試驗(yàn)箱3和第二溫度試驗(yàn)箱4，待溫度穩(wěn)定后，控制電路通電運(yùn)行，自動(dòng)切換加濕器2、變頻風(fēng)機(jī)5和第一閥門8的開閉；
[0066]J.加濕器2、變頻風(fēng)機(jī)5和第一閥門8工作階段，加濕器2運(yùn)行，將水變成水霧，管路中的第一閥門8打開，管路暢通，變頻風(fēng)機(jī)5將低溫水霧以一定風(fēng)速輸送至試驗(yàn)容器6中，低溫水霧撞擊低于凍結(jié)溫度的試驗(yàn)件7，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；
[0067]K.加濕器2、變頻風(fēng)機(jī)5和第一閥門8關(guān)閉階段，加濕器2關(guān)閉，風(fēng)機(jī)關(guān)閉，管路中的第一閥門8關(guān)閉，管路切斷，加濕器2內(nèi)的水在第一溫度試驗(yàn)箱3內(nèi)溫度穩(wěn)定至設(shè)置值，試驗(yàn)件7在第二溫度試驗(yàn)箱4內(nèi)溫度穩(wěn)定至設(shè)定值；
[0068]L.步驟J和K循環(huán)進(jìn)行直至試驗(yàn)結(jié)束。
[0069]在整個(gè)試驗(yàn)過程中，水栗I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。
[0070]綜上所述，本實(shí)施例可通過簡單調(diào)節(jié)加濕器2濕度、變頻風(fēng)機(jī)5風(fēng)速、第一溫度試驗(yàn)箱3、第二溫度試驗(yàn)箱4和K，J循環(huán)階段的時(shí)間來模擬不同的自然環(huán)境條件，形成霧凇。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單合理，組裝維護(hù)成本低，能夠有效地模擬霧凇的形成。
[0071]應(yīng)當(dāng)理解，上述【具體實(shí)施方式】僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思和結(jié)構(gòu)特征，目的在于讓相關(guān)人士能夠據(jù)以實(shí)施，但以上所述內(nèi)容并不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)所作的任何等效變化或修飾，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于包括: 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， 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)； 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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于所述水霧發(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)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于所述加濕系統(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。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于所述風(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)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于還包括: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。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于所述第一閥門設(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。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于所述水霧發(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)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于所述試驗(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。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于，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。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧凇模擬發(fā)生裝置，其特征在于還包括控制單元，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。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種霧凇模擬發(fā)生裝置，包括：能夠提供水霧的水霧發(fā)生裝置以及可以提供-40～5℃的低溫環(huán)境的第一、第二溫度試驗(yàn)箱，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，第一、第二溫度試驗(yàn)箱相互連通；以及，至少用于驅(qū)使氣流依次在水霧發(fā)生裝置和第一、第二溫度試驗(yàn)箱之間流通的風(fēng)機(jī)；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。本實(shí)用新型簡單合理，操作方便，組裝維護(hù)成本低，能夠精確地模擬自然界中的環(huán)境溫度、氣流速度及濕度，從而滿足不同的測試需求，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用前景好。
【IPC分類】G01N25/02
【公開號(hào)】CN204855423
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520508074
【發(fā)明人】姚春斌, 李 杰, 方榮
【申請(qǐng)人】天津航天瑞萊科技有限公司蘇州分公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月14日