一种多应力可靠性综合试验装置的制作方法

1.本发明涉及装置试验通用技术领域，具体涉及一种多应力可靠性综合试验装置。


背景技术：

2.新研回路设备需要开展可靠性系列试验，以验证设备环境耐受性、基本性能、可靠性性能及寿期特性，进而确保新研回路设备满足实际需求，提高设备可靠性与寿命。因此新研回路设备需要根据实际情况，选择不同的试验项目，进而根据不同的试验项目依此选择相应试验台架，进行单应力或少应力试验，目前尚无装置可以同时完成新研设备环境温度、湿度、振动、电压、系统温度、系统压力的可靠性综合试验装置。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是缺乏设备对新研的回路设备同时完成多个种类的可靠性试验，目的在于提供一种多应力可靠性综合试验装置，实现了新研设备可同时承受环境温度、湿度、振动、电压、系统温度、系统压力等多应力影响，具备开展多应力可靠性综合试验能力。
4.本发明通过下述技术方案实现：
5.一种多应力可靠性综合试验装置，包括环境应力加载系统、回路系统、温湿监控系统、电气系统和测控系统，试验件设置在所述环境应力加载系统内；
6.所述环境应力加载系统包括振动台和环境箱，所述环境箱侧面设置有电气测量接线箱、回路管道接线箱，所述环境箱底面设置有振动孔；
7.所述振动台设置在所述环境箱的下方，且所述振动台的振动面穿过所述振动孔设置在所述环境箱内，所述试验件安装在所述振动台的振动面上；
8.所述温湿监控系统设置在所述环境箱内，且与所述测控系统电连接；
9.所述回路系统通过所述回路管道接线箱与所述试验件连通，所述电气系统的通过所述电气测量接线箱与所述测控系统电连接。
10.可选地，还包括密封橡胶片，所述密封橡胶片设置在所述环境箱内，且封闭所述振动孔，所述振动台的振动面与所述密封橡胶片的下侧面贴合，所述试验件与所述密封橡胶片的上侧面贴合；
11.所述试验件与所述振动台通过穿过所述密封橡胶片的连接装置连接。
12.具体地，所述温湿监控系统包括：
13.设置在环境箱内部的热电偶和湿度传感器；
14.安装在所述环境箱内壁的红外测温仪；
15.所述热电偶、所述湿度传感器和所述红外测温仪的信号端均与所述测控系统电连接。
16.具体地，所述电气系统包括：
17.与所述试验件连通的引压管以及安装在所述引压管上的压力变送器；
18.与所述试验件的接线柱电连接的绝缘电阻测试仪；
19.与所述试验件的表面贴合的振动检测仪；
20.所述电气测量接线箱包括多个连通所述环境箱内部和所述环境箱外部的接线线缆；
21.所述压力变送器、所述绝缘电阻测试仪和所述振动检测仪所述电气测量接线箱内的接线线缆与所述测控系统电连接。
22.具体地，所述回路管道接线箱包括：
23.连接箱，其贯穿所述环境箱的侧面且与所述环境箱固定连接；
24.输入u型管道和输出u型管道，所述输入u型管道和所述输出u型管道的两端均设置有连接法兰；
25.所述输入u型管道的输入端和所述输出u型管道的输出口与所述回路系统连通；所述输入u型管道的输出口与所述试验件的输入端连通，所述输出u型管道的输入端与所述试验件的输出口连通；
26.所述连接箱与所述输入u型管道和所述输出u型管道之间填充用隔热棉。
27.可选地，多个所述连接法兰水平设置且位于同一水平面，所述输入u型管道和所述输出u型管道平行设置；
28.所述回路管道接线箱还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与所述连接箱的内壁固定连接，所述缓冲弹簧的另一端与所述输入u型管道和所述输出u型管道固定连接。
29.具体地，所述回路系统包括循环泵、温度调节组件和检测组件，所述循环泵的输出端与所述温度调节组件的输入端连通，所述温度调节组件的输出端与所述输入u型管道的输入端连通，所述循环泵的输入端与所述输出u型管道的输出口连通；
30.所述检测组件包括多个成对分布的压力计和温度计，所述循环泵与所述温度调节组件之间、所述温度调节组件与所述回路管道接线箱之间均设置在所述检测组件。
31.可选地，所述温度调节组件包括三条并联设置的加热通路、换热通路和直连通路，所述加热通路的输入端、所述换热通路的输入端和所述直连通路的输入端均通过调节阀与所述循环泵连通，所述加热通路的输出端、所述换热通路的输出端和所述直连通路的输出端均通过截止阀与所述回路管道接线箱连通；
32.所述加热通路上设置有加热器，所述换热通路上设置有换热器。
33.进一步，所述回路系统还包括补充组件和安全组件，所述补充组件和所述安全组件均连通至所述循环泵与所述回路管道接线箱之间的管路；
34.所述补充组件包括补充箱以及与补充箱连通的补充泵，所述补充泵的输出端与所述循环泵的输入端连通；
35.所述安全组件包括稳压罐和与所述稳压罐连通的安全阀，所述稳压罐与所述循环泵与所述回路管道接线箱之间的管路连通。
36.可选地，所述试验装置内的试验介质为气、水、油中的一种或多种；
37.所述连接装置为螺栓、螺钉、卡扣、绑带中的一种或多种；
38.所述回路系统内的管路上设置有多个流量计、止回阀和截止阀。
39.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
40.本发明通过将试验件设置在环境应力加载系统内，通过环境应力加载系统改变试
验环境，并通过回路系统改变输入至试验件内的介质的温度、压力，通过电气系统改变连接试验件的电压，从而在一个装置可以同时对试验件加载环境温度、湿度、振动、电压、系统温度、系统压力等多应力的影响，具备了开展多应力可靠性综合试验能力。
附图说明
41.附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
42.图1是根据本发明所述的一种多应力可靠性综合试验装置的结构示意图。
43.图2是根据本发明所述的回路系统的结构示意图。
44.附图标记：1-环境应力加载系统，11-环境箱，12-振动台，13-密封橡胶片，14-回路管道接线箱，15-电气测量接线箱，2-温湿监控系统，3-回路系统，4-电气系统，5-测控系统，10-试验件。
具体实施方式
45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。
46.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
47.在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
48.实施例一
49.如图1所示，本实施例提供一种多应力可靠性综合试验装置，通过将试验装置与试验件10连通，并向试验件10内通入介质，实现可靠性试验，根据试验件10的不同需求，试验装置内的试验介质为气、水、油中的一种或多种，因此，在下述描述中，循环泵、管路等均对应的为气泵、水泵、油泵等。本领域技术人员根据具体情况进行调整。
50.本实施例中的试验装置包括环境应力加载系统1、回路系统3、温湿监控系统2、电气系统4和测控系统5，试验件10设置在环境应力加载系统1内，试验件10为新研制的回路设备，其具有输入口和输出口，且形成一个回路，即输入至输入口的介质最终会从输出口输出。
51.环境应力加载系统1包括振动台12和环境箱11，环境箱11底面设置有振动孔；振动台12设置在环境箱11的下方，且振动台12的振动面穿过振动孔设置在环境箱11内，试验件10安装在振动台12的振动面上；即通过控制振动台12的振动，使得振动台12的振动面上的试验件10进行振动，从而能够为试验件10提供振动环境，并且通过将振动台12和环境箱11分离，可以减少与环境箱11连接的回路系统3、温湿监控系统2、电气系统4等可能产生的同步振动。
52.为了实现稳定连接，在环境箱11侧面设置有电气测量接线箱15、回路管道接线箱14。
53.温湿监控系统2设置在环境箱11内，且与测控系统5电连接，本实施例中的温湿监
控系统2包括热电偶、湿度传感器和红外测温仪，热电偶设置在环境箱11内部，红外测温仪安装在环境箱11内壁，热电偶、湿度传感器和红外测温仪的信号端均与测控系统5电连接，通过热电偶可以检测环境箱11内的空气温度，通过湿度传感器检测环境箱11内的湿度，通过红外测温仪可以在不接触试验件10的情况下，获得试验件10表面的温度。
54.回路系统3通过回路管道接线箱14与试验件10连通，回路系统3主要为试验件10提供介质，通过改变介质的温度压力等实现对试验件10进行可靠性检测。
55.电气系统4的通过电气测量接线箱15与测控系统5电连接，电气系统4包括压力变送器、绝缘电阻测试仪和振动检测仪。
56.与试验件10连通的引压管以及安装在引压管上的压力变送器用于检测试验件10内部的系统压力，与试验件10的接线柱电连接的绝缘电阻测试仪用于检测试验件10的接线柱的绝缘电阻，与试验件10的表面贴合的振动检测仪用于检测试验件10的加速度数据，可以通过加速度计进行确定。
57.上述电子元件均需要将数据线缆引出，为了实现高温环境与常规实验室环境之间信号电力互通而设置的，设定电气测量接线箱15包括多个连通环境箱11内部和环境箱11外部的接线线缆；压力变送器、绝缘电阻测试仪和振动检测仪电气测量接线箱15内的接线线缆与测控系统5电连接。
58.另外，本实施例中提供的测控系统5由工控机、操作系统电源、打印机、大屏幕显示器和操作台组成，整个测控系统5以工控机为核心，通过通信电缆将模拟量、数字量输入/输出模块与传感器或执行器相连，从而实现实时准确的测量与控制。
59.主要通过工控机控制各个阀门、循环泵的开闭，接收压力计、温度计、温湿监控系统2等信号输出，现有技术能够达到效果，不对其进行赘述。
60.实施例二
61.为了实现对环境箱11的密封，环境应力加载系统1还包括密封橡胶片13，密封橡胶片13设置在环境箱11内，且封闭振动孔，振动台12的振动面与密封橡胶片13的下侧面贴合，试验件10与密封橡胶片13的上侧面贴合；
62.试验件10与振动台12通过穿过密封橡胶片13的连接装置连接，连接装置为螺栓、螺钉、卡扣、绑带中的一种或多种；
63.通过设置密封橡胶片13，并使其具备一定的弹性，从而使得即使振动台12的振动面上下移动时，也能够保证环境箱11的密封。
64.实施例三
65.需要通过回路管道连接箱将回路系统3与试验件10连接，本实施例中的回路管道接线箱14包括连接箱、输入u型管道和输出u型管道。
66.连接箱贯穿环境箱11的侧面且与环境箱11固定连接，输入u型管道和输出u型管道的两端均设置有连接法兰，通过连接法兰可以实现与回路系统3和试验件10之间的连接。
67.输入u型管道的输入端和输出u型管道的输出口与回路系统3连通；输入u型管道的输出口与试验件10的输入端连通，输出u型管道的输入端与试验件10的输出口连通；
68.连接箱与输入u型管道和输出u型管道之间填充用隔热棉，隔热棉具有一定的弹性，在发生振动时，可以使输入u型管道和输出u型管道在连接箱内同步振动，隔热棉即可以起到保温的作用，也可能跟起到一定的支撑作用，但是如果将介质通入后，可能重量增加，
为了增加稳定性，回路管道接线箱14还包括缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端与连接箱的内壁固定连接，缓冲弹簧的另一端与输入u型管道和输出u型管道固定连接。
69.多个连接法兰水平设置且位于同一水平面，输入u型管道和输出u型管道平行设置；u型的高温高压管道采用312或316不锈钢锻件加工，锻件两头为一体式加工法兰。
70.如图2所示，通过回路系统3对试验件10输入介质，为了实现对介质温度、压力的调节，本实施例中的回路系统3包括循环泵、温度调节组件和检测组件，循环泵的输出端与温度调节组件的输入端连通，温度调节组件的输出端与输入u型管道的输入端连通，循环泵的输入端与输出u型管道的输出口连通。
71.检测组件包括多个成对分布的压力计和温度计，循环泵与温度调节组件之间、温度调节组件与回路管道接线箱14之间均设置在检测组件，通过压力计和温度计可以检测整个回路系统3的各个位置的介质的温度和压力情况，然后将其传输给测控系统5，便于对各个阀门进行控制。
72.温度调节组件包括三条并联设置的加热通路、换热通路和直连通路，加热通路的输入端、换热通路的输入端和直连通路的输入端均通过调节阀与循环泵连通，加热通路的输出端、换热通路的输出端和直连通路的输出端均通过截止阀与回路管道接线箱14连通；加热通路上设置有加热器，换热通路上设置有换热器。
73.举例说明对介质温度的控制方法，即当温度计检测到回路系统3内的介质温度过低，则关闭换热通路和直连通路，使介质穿过加热通路，通过加热通路内的加热器对介质进行加热，即可以实现升温。
74.当温度计检测到回路系统3内的介质温度过高，则关闭加热通路和直连通路，使介质穿过换热通路，通过换热通路内的换热器对介质进行降温，即可以实现降温。
75.当温度计检测到回路系统3内的介质温度适合，则关闭加热通路和换热通路，使介质穿过直连通路，实现温度保持。
76.另外，从附图2中可以看出，回路系统3内的管路上设置有多个流量计、止回阀和截止阀。回路系统3的各个管路上包括的多种阀体，本领域技术人员可根据具体情况对阀体的类别、安装数量、安装位置进行调整，使其能够完成循环。
77.当然，还可以在温度调节组件与循环泵之间直接设置一个回流通路，即可以在不关闭循环泵的情况下，不将介质输入至试验件10，从而达到改变试验件10的输入量的目的，通过在回流通路上设置调节阀，通过调节阀调节回流量流，可以达到改变输入到试验件10内的介质的流量。
78.另外，回路系统3还包括补充组件和安全组件，补充组件和安全组件均连通至循环泵与回路管道接线箱14之间的管路；
79.补充组件包括补充箱以及与补充箱连通的补充泵，补充泵的输出端与循环泵的输入端连通，即当回路系统3中介质量不足时，可以通过补充组件将补充箱内的介质补入回路系统3。
80.安全组件包括稳压罐和与稳压罐连通的安全阀，稳压罐与循环泵与回路管道接线箱14之间的管路连通。
81.当各个阀体进行通断时，管道内部可能因为管道压力而振动，本实施例通过设置稳压管，并采用氮气稳压，减少阀体开关过程中可能对管道造成该冲击。
82.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
83.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
84.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。