表面凝露现象模拟试验装置的制作方法

1.本发明涉及潮湿试验技术领域，特别是涉及一种表面凝露现象模拟试验装置。


背景技术：

2.为了测试电子元器件的使用可靠性，出现了潮湿试验技术，潮湿试验是对产品在高温高湿环境下的适应能力进行考核的一种试验方法，其中，潮湿试验可以分为两种：第一种是根据产品的实际使用环境条件施加相同环境应力以进行模拟的试验。例如gjb598b方法4.6.25中规定，将产品放置在底部有6.4mm深自来水的密闭试验箱中，控制监测箱内温度在每1小时内，在22℃到28℃之间变化5℃。从而模拟在自然使用环境下，由于昼夜空气温度变化较大时，产品表面出现凝露的现象；第二种是施加高于产品实际使用环境下的温度和湿度应力，从而在较短时间内使产品受到等效于实际使用时若干年的环境应力累计效果，如gjb548b方法1004。
3.目前大多数潮湿试验箱都是通过加热系统、制冷系统、抽湿系统和加湿系统相组合，来实现对监测箱内的温湿度进行调节和控制的。这类试验箱能够满足上述第二类潮湿试验的要求，但无法使用在第一类潮湿试验中，由于采取抽湿和加湿系统是通过风机与监测箱内部的进行空气交换来调节湿度的，而这个过程中，就会使监测箱内部产生较大的气流，从而影响样品表面的凝露效果。


技术实现要素：

4.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种表面凝露现象模拟试验装置，能够有效模拟样品在真实使用环境下的空气温湿度条件，提高试验的有效性。
5.其技术方案如下：一种表面凝露现象模拟试验装置，包括：监测箱，所述监测箱设有实验腔，所述实验腔用于储水；支架组件，所述支架组件位于所述实验腔中，所述支架组件包括样品架与支腿，所述支腿与所述样品架连接，使得所述样品架与所述实验腔的底壁间隔设置；加热件，所述加热件位于所述实验腔内，所述加热件用于加热所述监测箱中的水以产生凝露；检测件，所述检测件位于所述实验腔内，所述检测件与所述加热件电性连接，所述检测件用于检测实验腔内的温度和湿度。
6.上述表面凝露现象模拟试验装置，在工作过程中，首先，将监测箱的温度设定在一个较低的温度，此温度能够使得实验腔内的温度在规定时间内变化到要求的温度；接着，将待测产品放置在样品架上，在实验腔中加入清水；加入后，关闭监测箱，启动加热件，对实验腔内的清水和空气进行加热，加热过程中，清水快速挥发，实验腔内的温度上升；然后，停止加热件，实验腔内的温度逐渐下降至预设温度范围内，同时检测件对实验腔内的温湿度进行监测，通过改变实验腔的设定温度、加热件的加热时间、实验腔内的清水深度，进而能够调节潮湿试验过程中实验腔内的温湿度值，从而模拟各类似然环境下因温度改变而使物体表面形成凝露的环境条件。由于监测箱为密闭空间，不存在气体交换，进而有利于减少气体流动对样品表面凝露效果的干扰，提高试验的有效性。
7.在其中一个实施例中，所述监测箱包括箱体与箱顶，所述箱顶可开闭式连接于所述箱体，沿所述箱体高度方向，所述箱顶设置于所述箱体远离所述实验腔的底壁的一端，且所述箱顶与水平面呈夹角设置形成斜面。
8.在其中一个实施例中，所述箱顶设有第一端与第二端，所述第一端与所述第二端分别与所述箱体连接，所述第一端到所述实验腔的底壁的距离大于所述第二端到所述实验腔的底壁的距离。
9.在其中一个实施例中，所述监测箱还包括密封件，所述密封件设置于所述箱体与所述箱顶之间，所述箱顶关闭时，所述箱体与所述箱顶密封配合。
10.在其中一个实施例中，所述加热件设置于所述实验腔的底壁上，且所述加热件设置于所述实验腔内的水中。
11.在其中一个实施例中，所述加热件为两个以上，两个以上所述加热件在所述实验腔的底壁上间隔设置。
12.在其中一个实施例中，所述支腿为两个以上，两个以上所述支腿在所述样品架上间隔设置。
13.在其中一个实施例中，所述检测件为至少两个，至少两个所述检测件间隔设置于所述样品架上。
14.在其中一个实施例中，所述样品架的周向边缘与所述实验腔的周向侧壁间隙配合。
15.在其中一个实施例中，所述加热件为电阻丝。
16.在其中一个实施例中，所述检测件为温湿度传感器。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为现有的潮湿凝露实验装置的结构示意图；图2为一实施例中所述的表面凝露现象模拟试验装置的结构示意图一；图3为一实施例中所述的表面凝露现象模拟试验装置的结构示意图二。
20.附图标记说明：100、表面凝露现象模拟试验装置；110、监测箱；111、实验腔；112、箱体；113、箱顶；114、第一端；115、第二端；120、支架组件；121、样品架；122、支腿；130、加热件；140、检测件；150、密封件；10、潮湿凝露试验装置；11、储水槽；12、导流管；13、试验箱。
具体实施方式
21.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发
明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.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。在本发明的描述中，“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。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
27.请参阅图1，目前国内的潮湿凝露试验装置10如图1所示，储水槽11通过导流管12与试验箱13相连接。在储水槽11内设有加热装置、超声波雾化装置和通气装置。加热装置和超声波雾化装置能够对储水槽11中的水进行预热并产生水雾，再利用通气装置，将带有水雾的空气通过导流管12，导进试验箱13中，使箱内的样品接触到高湿度空气并在表面形成凝露。
28.然而，现有技术一无法用于进行上述第一类潮湿凝露试验，原因如下：试验箱13通过导流管12与储水槽11相连，因此将样品放入箱体112内进行试验时，箱体112内部并不是密闭空间，无法满足gjb598b方法4.6.25对试验箱13的要求。将气体通过导流管12导入试验箱13内的过程中，会使样品附近的空气流速较快。而较快的空气易带走物体表面露珠的水分，从而影响凝露效果。试验箱13中的样品表面形成凝露的方式是，将带有大量水雾的空气导入箱内，使高湿度空气接触到样品表面而产生的。这与在自然条件下，由于昼夜交替温度发生变化时，由于物体表面散热速度比空气快，导致空气中的水汽遇冷水凝而在物体表面形成凝露的机理并不相同。
29.请参阅图2与图3，图2示出了本发明一实施例中所述的表面凝露现象模拟试验装置100的结构示意图一；图3示出了本发明一实施例中所述的表面凝露现象模拟试验装置100的结构示意图二。本发明一实施例提供了的一种表面凝露现象模拟试验装置100，包括：监测箱110、支架组件120、加热件130与检测件140。监测箱110设有实验腔111，实验腔111用于储水。支架组件120位于实验腔111中，支架组件120包括样品架121与支腿122，支腿122与样品架121连接，使得样品架121与实验腔111的底壁间隔设置。加热件130位于实验腔111内，加热件130用于加热监测箱110中的水以产生凝露。检测件140位于实验腔111内，检测件140与加热件130电性连接，检测件140用于检测实验腔111内的温度和湿度。
30.上述表面凝露现象模拟试验装置100，在工作过程中，首先，将监测箱110的温度设定在一个较低的温度，此温度能够使得实验腔111内的温度在规定时间内变化到要求的温度；接着，将待测产品放置在样品架121上，在实验腔111中加入清水；加入后，关闭监测箱110，启动加热件130，对实验腔111内的清水和空气进行加热，加热过程中，清水快速挥发，实验腔111内的温度上升；然后，停止加热件130，实验腔111内的温度逐渐下降至预设温度范围内，同时检测件140对实验腔111内的温湿度进行监测，通过改变实验腔111的设定温度、加热件130的加热时间、实验腔111内的清水深度，进而能够调节潮湿试验过程中实验腔111内的温湿度值，从而模拟各类似然环境下因温度改变而使物体表面形成凝露的环境条件。由于监测箱110为密闭空间，不存在气体交换，进而有利于减少气体流动对样品表面凝露效果的干扰，提高试验的有效性。
31.具体地，监测箱110采用有水环境下不会变质的材料搭建而成。例如，监测箱110的材质为玻璃、聚乙烯、透明亚克力板或其它材质。如此，能够保证监测箱110工作时不发生物理变化和化学变化，提高监测箱110的使用可靠性，进而提高表面凝露现象模拟试验装置100的整体品质。
32.需要说明的是，样品架121与实验腔111的底壁间隔设置应理解为，实验过程中，需要向实验腔111内加水，此时被测产品放置在样品架121上，支腿122将样品架121支起，使得样品架121不与水面接触，使得产品不接触水。
33.在一个实施例中，请参阅图2与图3，监测箱110包括箱体112与箱顶113。箱顶113可开闭式连接于箱体112，沿箱体112高度方向，箱顶113设置于箱体112远离实验腔111的底壁的一端，且箱顶113与水平面呈夹角设置形成斜面。如此，在准备试验时，打开箱顶113能够向实验腔111中放水，并将支架组件120和待测产品放置在实验腔111中，有利于提高试验的便利性。关闭箱顶113后保证箱体112的密闭，进而保证试验的正常进行。同时，箱顶113的斜面设计使得箱顶113上形成凝露时，能够沿斜面流到箱壁，避免水珠直接掉落到样品上，影响试验的准确性。
34.其中，为了进一步理解与说明箱体112的高度方向，以图3为例，箱体112的高度方向为图3中直线s1上任意一箭头所指的方向。
35.可选地，箱顶113与箱体112的连接方式可为铰接、卡扣连接、插接、销接、螺纹连接、螺栓连接、粘接或其它连接方式，又或者是两种以上连接方式的组合。
36.具体地，请参阅图1与图2，箱顶113与箱体112的连接方式为铰接。如此，有利于提高箱顶113操作的便利性，同时保证箱顶113与箱体112的连接稳定性，进而有利于提高表面凝露现象模拟试验装置100的整体结构稳定性和品质。本实施例仅提供一种箱顶113与箱体
112的具体连接方式，但并不以此为限。
37.可选地，箱体112的形状可为正方体、长方体、圆柱体、圆台或其它不规则形状。
38.在一个实施例中，请参阅图2与图3，箱顶113设有第一端114与第二端115，第一端114与第二端115分别与箱体112连接，第一端114到实验腔111的底壁的距离大于第二端115到实验腔111的底壁的距离。例如，请参阅图3，第一端114到实验腔111的底壁的距离为d1，第二端115到实验腔111的底壁的距离为d2。如此，箱顶113上产生的凝结水由于重力会动第一端114流向第二端115，并从实验腔111的侧壁流下，能够避免水珠直接掉落到样品上，影响试验的准确性。
39.此外，箱顶113的形状还可以为圆锥形、拱形、金字塔型、半球型或者其倾斜形状。
40.进一步地，请参阅图2与图3，监测箱110还包括密封件150，密封件150设置于箱体112与箱顶113之间，箱顶113关闭时，箱体112与箱顶113密封配合。如此，箱顶113关闭时，密封件150能够保证监测箱110内形成密闭空间，从而保证监测箱110内的温度和湿度稳定，提高表面凝露现象模拟试验装置100的试验效果和可靠性。
41.可选地，密封件可为密封圈、密封条、密封胶、磨砂面或其它密封部件和结构。
42.在另一个实施例中，监测箱110包括箱体112及箱底，箱体与箱底可拆卸连接，箱体与箱底围成实验腔111，其中，箱体设有导流斜面，导流斜面与箱底相对设置。如此，有利于方便安装支架组件120和被测产品，且导流斜面同样能够对凝珠起导流作用，避免水珠直接掉落到样品上，影响试验的准确性。
43.可选地，加热件130对实验腔111中水和空气的加热方式可为非接触式加热、接触式加热或其它加热方式。
44.在一个实施例中，请参阅图2与图3，加热件130设置于实验腔111的底壁上，且加热件130设置于实验腔111内的水中。如此，加热件130启动时直接对实验腔111内的水进行加热，有利于提高加热件130的工作效率，提高表面凝露现象模拟试验装置100的试验效率。
45.进一步地，请参阅图2与图3，加热件130为两个以上，两个以上加热件130在实验腔111的底壁上间隔设置。具体地，加热件130为四个，四个加热件130在实验腔111的底壁间隔设置。如此一方面，能够提高加热对实验腔111内水和空气的加热功率，提高凝露的凝结效率。另一方面，间隔设置的加热件130能够使得凝露产生更加均匀，更好的模拟样品在真实使用环境下的空气温湿度条件，从而在实验室内还原自然使用环境下，由于空气温度变化，使得被测产品表面出现凝露的现象。
46.在一个实施例中，请参阅图2与图3，支腿122为两个以上，两个以上支腿122在样品架121上间隔设置。进一步地，支腿122与样品架121可拆卸连接。如此，有利于提高支架组件120的结构稳定性，提高样品架121的支撑强度，进而提高表面凝露现象模拟试验装置100的使用可靠性。
47.可选地，支腿122与样品架121的连接方式可为插接、螺纹连接、螺栓连接、卡扣连接、销接、粘接、焊接或其它连接方式。
48.具体地，支腿122与样品架121为卡扣连接。进一步地，沿支腿122的高度方向，支腿122上设有两个以上卡接部，两个以上卡接部均用于与样品架121卡接。如此，通过调节样品架121在支腿122上的卡接位置，能够调整样品架121与实验腔111底壁的距离，进而满足产品不同的测试需求，提高表面凝露现象模拟试验装置100的使用便利性。本实施例仅提供一
种支腿122与样品架121的具体连接方式，但并不以此为限。
49.在一个实施例中，请参阅图2与图3，检测件140为至少两个，至少两个检测件140间隔设置于样品架121上。如此，一方面，有利于提高检测件140的检测面积，提高检测件140在实验腔111内对温度和湿度的检测准确性，方便自动控制加热件130的运行和温度的变化，进而提高实验结果的可靠性。另一方面，能够将温度传感器与湿度传感器分开设置，有利于降低装置的维修成本。
50.在一个实施例中，请参阅图2与图3，样品架121的周向边缘与实验腔111的周向侧壁间隙配合。如此，样品架121与实验腔111的周向侧壁之间存在间隙，有利于避免侧壁上的水珠流下时流到样品架121上和产品上，避免对产品的测试造成影响，提高试验的可靠性。
51.可选地，加热件130可为加热管、电阻丝、加热炉或其它加热装置。
52.具体地，请参阅图2与图3，加热件130为电阻丝。如此，方便控制，通过开关能够调节加热件130的启动和关闭，并能够进一步调节加热件130的功率，实现对不同环境条件的模拟，兼容不同产品的潮湿凝露实验要求。本实施例仅提供一种加热件130的具体实施方式，但并不以此为限。
53.可选地，检测件140可为温度传感器、湿度传感器、温湿度传感器、温度计、湿度计或其它检测装置。
54.具体地，请参阅图2与图3，检测件140为温湿度传感器。如此，以温湿度一体式的探头作为测温元件，将温度和湿度信号采集出来，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、v/i转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度和湿度成线性关系的电流信号或电压信号输出，有利于提高温度和湿度的检测效果和检测效率，进而自动控制温度的变化，提高潮湿实验的准确性。本实施例仅提供一种检测件140的具体实施方式，但并不以此为限。
55.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
56.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述表面凝露现象模拟试验装置包括：监测箱，所述监测箱设有实验腔，所述实验腔用于储水；支架组件，所述支架组件位于所述实验腔中，所述支架组件包括样品架与支腿，所述支腿与所述样品架连接，使得所述样品架与所述实验腔的底壁间隔设置；加热件，所述加热件位于所述实验腔内，所述加热件用于加热所述监测箱中的水以产生凝露；检测件，所述检测件位于所述实验腔内，所述检测件与所述加热件电性连接，所述检测件用于检测实验腔内的温度和湿度。2.根据权利要求1所述的表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述监测箱包括箱体与箱顶，所述箱顶可开闭式连接于所述箱体，沿所述箱体高度方向，所述箱顶设置于所述箱体远离所述实验腔的底壁的一端，且所述箱顶与水平面呈夹角设置形成斜面。3.根据权利要求2所述的表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述箱顶设有第一端与第二端，所述第一端与所述第二端分别与所述箱体连接，所述第一端到所述实验腔的底壁的距离大于所述第二端到所述实验腔的底壁的距离。4.根据权利要求2所述的表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述监测箱还包括密封件，所述密封件设置于所述箱体与所述箱顶之间，所述箱顶关闭时，所述箱体与所述箱顶密封配合。5.根据权利要求4所述的表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述加热件设置于所述实验腔的底壁上，且所述加热件设置于所述实验腔内的水中。6.根据权利要求4所述的表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述加热件为两个以上，两个以上所述加热件在所述实验腔的底壁上间隔设置。7.根据权利要求1所述的表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述支腿为两个以上，两个以上所述支腿在所述样品架上间隔设置。8.根据权利要求1所述的表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述检测件为至少两个，至少两个所述检测件间隔设置于所述样品架上。9.根据权利要求1所述的表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述样品架的周向边缘与所述实验腔的周向侧壁间隙配合。10.根据权利要求1-9中任意一项所述的表面凝露现象模拟试验装置，其特征在于，所述加热件为电阻丝；和/或，所述检测件为温湿度传感器。

技术总结
本发明涉及一种表面凝露现象模拟试验装置，包括：监测箱，所述监测箱设有实验腔，所述实验腔用于储水；支架组件，所述支架组件位于所述实验腔中，所述支架组件包括样品架与支腿；加热件，所述加热件位于所述实验腔内，检测件，所述检测件位于所述实验腔内，所述检测件与所述加热件电性连接。上述表面凝露现象模拟试验装置，通过改变实验腔的设定温度、加热件的加热时间、实验腔内的清水深度，进而能够调节潮湿试验过程中实验腔内的温湿度值，从而模拟各类似然环境下因温度改变而使物体表面形成凝露的环境条件。由于监测箱为密闭空间，不存在气体交换，进而有利于减少气体流动对样品表面凝露效果的干扰，提高试验的有效性。提高试验的有效性。提高试验的有效性。


技术研发人员：邓传锦 陈锴彬 郭萍 邓锐 龚维熙 吴翰 韦学贤
受保护的技术使用者：中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室））
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2022/5/25