一种热冲击试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及试验技术领域，特别是涉及一种热冲击试验装置。


背景技术：

2.热冲击试验，又称温度冲击试验或高低温冲击试验，用于评估被测热负荷件对环境温度快速变化的适应性，是产品设计鉴定试验和批量生产阶段的常规试验，也可用于环境压力选择试验。
3.相关技术中的热冲击试验装置多分为冷、热两条管路，热端管路通过气体加热装置对进气进行加热以获得高温气体，冷端管路通过向热负荷件通入冷气以降低热负荷件的温度，同时热负荷件保持液冷。最后冷、热两条管路的两个阀门控制交替开闭以实现冷热交替冲击，从而完成对热负荷件的热冲击试验。
4.但是，相关技术中的热冲击试验装置结构复杂，增大了装置建设工作的难度与资源消耗，也不利于后续的试验装置维保与升级工作。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题在于提供一种热冲击试验装置，对相关的热冲击试验装置中设置的两条通气管路进行简化，采用一条通气管路进行热冲击试验，大大简化了试验装置，降低了试验装置建设的难度与资源消耗。
6.为此，本实用新型解决技术问题的技术方案是：
7.本实用新型提供了一种装置，所述装置包括：第一介质管道、第一阀门和介质加热装置：
8.所述第一介质管道具有介质进口与介质出口，所述介质进口与介质输入装置连接，所述介质出口与被测热负荷件的介质输送管道的入口连接，所述被测热负荷件具有冷却液输送管道和介质输送管道；
9.所述第一阀门设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于控制所述第一介质管道的通断；
10.所述介质加热装置设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于对通过所述第一介质管道的介质进行加热。
11.可选的，所述第一介质管道具有两个或超过两个所述介质出口及介质出口支路，所述介质出口支路与所述介质出口一一对应，所述两个或超过两个介质出口与相同数量所述被测热负荷件的介质输送管道的入口一一对应连接。
12.可选的，所述第一阀门位于所述介质加热装置与所述介质进口之间。
13.可选的，所述介质加热装置位于所述第一介质管道的主路上。
14.可选的，所述装置还包括第二阀门，所述第二阀门设置于所述介质出口支路上，用于控制所述介质出口支路的通断。
15.可选的，所述装置还包括第二介质管道和第三阀门：
16.所述第二介质管道与所述被测热负荷件的介质输送管道的出口连接；
17.所述第三阀门设置于所述第二介质管道上，用于控制所述第二介质管道的通断。
18.可选的，所述装置还包括介质流量传感器与介质流量控制装置：
19.所述介质流量传感器设置在所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于将检测到的所述第一介质通道的介质流量值发送给所述介质流量控制装置；
20.所述介质流量控制装置用于根据接收到的所述介质流量值调整所述第一阀门的开度。
21.可选的，所述装置还包括介质温度传感器与介质温度控制装置：
22.所述介质温度传感器设置在所述第一介质管道上，位于所述介质加热装置与所述介质出口之间，用于将检测到的所述第一介质通道的介质温度值发送给所述介质温度控制装置；
23.所述介质温度控制装置用于根据接收到的所述介质温度值调整所述介质加热装置的输出功率。
24.可选的，所述被测热负荷件为废气再循环冷却器或钢套。
25.通过上述技术方案可知，本实用新型有如下有益效果：
26.本实用新型提供了一种热冲击试验装置，其特征在于，所述装置包括第一介质管道、第一阀门和介质加热装置：所述第一介质管道具有介质进口与介质出口，所述介质进口与介质输入装置连接，所述介质出口与被测热负荷件的介质入口连接，所述被测热负荷件具有冷却液输送管道和介质输送管道；所述第一阀门设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于控制所述第一介质管道的通断；所述介质加热装置设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于对通过所述第一介质管道的介质进行加热。通过第一介质管道输出的加热介质对被测热负荷件进行加热，通过对第一阀门的开闭实现对被测热负荷件的间歇加热，通过被测热负荷件自身的冷却液输送管道对被测热负荷件进行冷却，实现对被测热负荷件的冷热交替冲击。即仅采用一条加热管路的试验装置，代替了相关技术中的冷热两条管路的装置设计，简化了试验装置，降低了试验装置建设的难度与资源消耗。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。
28.图1为一种相关技术中的热冲击试验装置结构图；
29.图2为本实用新型实施例提供的一种热冲击试验装置的结构图；
30.图3为本实用新型实施例提供的一种热冲击试验装置的结构图；
31.图4为本实用新型实施例提供的一种热冲击试验装置的结构图；
32.图5为本实用新型实施例提供的一种热冲击试验装置的结构图。
具体实施方式
33.为了给出简化试验装置的实现方案，本实用新型实施例提供了一种热冲击试验装置，以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明。
34.请参阅图1，图1为一种相关技术中的热冲击试验装置结构图。
35.相关技术中的热冲击试验装置通过两条管路，即冷端管路与热端管路，分别通过介质输入装置获得介质，其中一端通过介质加热装置将介质加热，另一端则通入冷却介质，通过两条管路上的阀门交替开闭，对热负荷件进行加热与冷却。这种双管路试验装置的设计结构比较复杂，装置建设困难且维保成本高。
36.为此，本实用新型实施例提供了一种热冲击试验装置，所述装置包括第一介质管道、第一阀门和介质加热装置：
37.所述第一介质管道具有介质进口与介质出口，所述介质进口与介质输入装置连接，所述介质出口与被测热负荷件的介质输送管道的入口连接，所述被测热负荷件具有冷却液输送管道和介质输送管道；
38.所述第一阀门设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于控制所述第一介质管道的通断；
39.所述介质加热装置设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于对通过所述第一介质管道的介质进行加热。
40.请参阅图2，图2为本实用新型提供的一种热冲击试验装置的结构图。该装置可以包括：
41.第一介质管道100、第一阀门120和介质加热装置130。
42.其中，第一介质管道100包括介质进口101和介质出口102。
43.其中，介质进口101与介质输入装置相连，从而将介质导引到第一介质管道100中来。
44.其中，介质出口102与被测热负荷件110相连，将被导引到第一介质管道100中的介质传输到被测热负荷件110中。
45.其中，第一阀门120位于第一介质管道100上，位于介质进口101与介质出口102之间。当第一阀门120打开时，介质可以通过第一介质管道100向被测热负荷件110传导，加热被测热负荷件110；当第一阀门120关断时，介质不能向被测热负荷件110传输，被测热负荷件110的温度不受介质的影响。
46.其中，介质加热装置130位于介质进口101与介质出口102之间，以通过对介质进行加热，提高介质的温度，进而通过第一介质管道100将热量传导至被测热负荷件110，实现对被测热负荷件110的加热。
47.其中，介质可以是空气或者水，也可以是其他用于热量传导的气体或液体传热介质，本实用新型对此不做限定。
48.其中，所述被测热负荷件为废气再循环(exhaust gas recirculation，简称egr)冷却器或钢套，当然也可以是其他需要进行热冲击试验的元件或装置，本实用新型对此不做限定。被测热负荷件110在进行热冲击试验时，其自身的冷却液输送管道中的冷却液运转，以对被测热负荷件110进行冷却。
49.在进行热冲击试验时，介质加热装置130工作，透过第一介质管道100对介质进行
加热。第一阀门120打开时，热冲击试验装置的介质进口101从介质输入装置中接收介质，在第一介质管道100中，介质被介质加热装置130进行加热，通过第一介质管道100向被测热负荷件110输送，以加热被测热负荷件110，流经被测热负荷件110的介质输送管道的介质经由介质输送管道的出口排出，可以由介质回收装置对介质进行回收；第一阀门120关闭时，第一介质管道100关断，介质不再向被测热负荷件110输送，被测热负荷件110停止加热，此时被测热负荷件110通过自身冷却液输送管道中的冷却液循环对自身进行冷却。通过第一阀门120的开关，使得被测热负荷件110处于冷热交替冲击的状态，以完成热冲击试验。
50.本实用新型提供的热冲击试验装置，只采用单一介质管道将加热介质输入被测热负荷件，以对被测热负荷件进行加热，通过被测热负荷件自带的冷却液输送管道中的冷却液循环对被测热负荷件进行冷却，以阀门开闭控制对被测热负荷件加热与否，实现冷热交替冲击以完成热冲击试验。相较于相关技术中采用冷热两条管路对被测热负荷件进行冷却与加热的设计思路，本实用新型提供的热冲击试验装置大大降低了试验装置的复杂度与装置建设的难度，减少了装置建设的资源消耗，减少了后续试验装置的维保成本。
51.为提高热冲击试验效率，根据上述热冲击试验装置，进一步，所述第一介质管道具有两个或超过两个所述介质出口及介质出口支路，所述介质出口支路与所述介质出口一一对应，所述两个或超过两个介质出口与相同数量所述被测热负荷件的介质输送管道的入口一一对应连接。
52.请参阅图3，图3为本实用新型提供的一种热冲击试验装置。该装置可以包括：
53.第一介质管道200、第一阀门220与介质加热装置230。
54.相较于图2所示的试验装置，图3提供的试验装置中的第一介质管道200包括了介质入口201与两个介质出口202和203，介质出口202和203分别与被测热负荷件211与212相连。
55.通过对第一介质管道200进行分支，以获得多个介质出口与多个介质出口支路，可以做到同时对多个被测热负荷件进行测试，从而提高热冲击试验效率。
56.当然，本实施例以两个被测热负荷件同时进行热冲击试验为例进行说明，在热冲击试验装置中，介质出口可以分为更多，同时为更多被测热负荷件进行热冲击试验，本实用新型对此不做限定。
57.为加快工况转换速度，进一步提升热冲击试验效率，根据上述热冲击试验装置，进一步，所述第一阀门位于所述介质加热装置与所述介质进口之间。
58.继续参阅图3，图3中将第一阀门220置于介质加热装置230之前，即第一阀门220相较于介质加热装置230更靠近介质输入装置，同样用以控制通向被测热负荷件210和211的介质出口202和203的开闭。
59.介质加热装置230位于第一阀门220后端，用于控制介质出口开闭，使得第一阀门220能够避开介质加热装置230加热后的介质，从而在较冷的介质环境下工作。由于阀门在低温环境下工作时可以快速开闭，不会因高温环境使得快速开闭的阀门可靠性快速下降，此时阀门的开关速度可以达到几十毫秒，从而在保证阀门可靠性的前提下，大幅缩短了工况过渡时长，提高了热冲击试验效率。
60.在对被测热负荷件进行热冲击试验时，所述介质加热装置位于所述第一介质管道的主路上。所述主路即第一介质管道在分为介质出口支路之前，为各介质出口支路及被测
热负荷件输送介质的管道。通过介质加热装置对主路中的介质进行加热，以为所有被测热负荷件的热冲击试验提供热量。
61.当然，热冲击试验装置在对被测热负荷件进行热冲击试验时，有可能存在介质出口支路的数量多于被测热负荷件的数量，在该种场合下，可以将介质加热装置移至需要进行热冲击试验的支路上，其他支路经过的介质不进行加热直接通过介质回收装置进行回收，从而在热冲击试验中进一步节约能量。
62.为精确控制每一个被测热负荷件的测试进程，同时进一步提高气体加热装置的能量利用率，根据上述热冲击试验装置，进一步，所述装置还包括第二阀门，所述第二阀门设置于所述介质出口支路上，用于控制所述介质出口支路的通断。
63.请参阅图4，图4为本实用新型提供的一种热冲击试验装置。该装置可以包括：
64.第一介质管道300、第一阀门320与介质加热装置330；第一介质管道300包括介质入口301与两个介质出口302和303，以及与两个介质出口分别对应的两个介质出口支路。
65.相较于图3所示的热冲击试验装置，图4提供的热冲击试验装置中，在每一个介质出口支路上增设了第二阀门321和第二阀门322，两个阀门分别控制通向两个被测热负荷件311和310的介质出口的通断。
66.在本实施例的一些实现方式中，被测热负荷件310和311规格相同，测试标准也相同，此时第二阀门321和第二阀门322可以同步开启与关闭，以对被测热负荷件311和310进行同步测试，提高测试的准确性。
67.在本实施例的另外一些实现方式中，被测热负荷件310和311规格不同，测试标准也不同，此时第二阀门321和第二阀门322可以进行分别控制，按照被测热负荷件311和310各自的测试目标控制阀门开闭，以采用同一套热冲击试验装置对不同种被测热负荷件执行测试过程。
68.在本实施例的另外一些实现方式中，介质加热装置330的输出功率不足，无法将足量的输入介质加热到支持被测热负荷件311和310同时进行测试的温度。此时可以对第二阀门321与第二阀门322执行联合控制，使其交替开闭：即第二阀门321开启时对被测热负荷件311进行加热，此时第二阀门322关闭，利用被测热负荷件310自身的冷却液输送管道中的冷却液循环对其进行冷却；第二阀门322开启时令第二阀门321关闭，对被测热负荷件310进行加热，利用被测热负荷件311自身的冷却液输送管道中的冷却液循环对其进行冷却；从而在消耗较少能量的场合实现对多个被测热负荷件的同时测试。
69.为加快工况转换速度，提升热冲击试验效率，根据上述热冲击试验装置，进一步，所述装置还包括第二介质管道和第三阀门：所述第二介质管道与所述被测热负荷件的介质输送管道的出口连接；所述第三阀门设置于所述第二介质管道上，用于控制所述第二介质管道的通断。
70.请参阅图5，图5为本实用新型提供的一种热冲击试验装置。该装置可以包括：
71.第一介质管道400、第一阀门420与介质加热装置430；第一介质管道400包括介质入口401与两个介质出口402和403，以及与两个介质出口分别对应的两个介质出口支路。
72.相较于图4所示的试验装置，图5提供的试验装置中，在被测热负荷件411和410的介质输送管道出口处增设了第二介质管道404和405，并将原有的第二阀门321和第二阀门322移至被测热负荷件411和410的后端，作为第三阀门421和422，同样用以控制通向两个被
测热负荷件的介质出口的开闭。
73.第三阀门421和422，取代第二阀门321和322，位于被测热负荷件后端，使得第三阀门421和422远离介质加热装置430，从而能够在较冷的介质环境下工作。由于阀门在低温环境下工作时可以快速开闭，不会因高温环境使得快速开闭的阀门受到损坏，此时阀门的开关速度可以达到几十毫秒每次，从而大幅缩短了工况过度时长，提高了热冲击试验效率。
74.为测试介质流量，保证流向被测热负荷件的介质足量，根据上述热冲击试验装置，进一步，所述装置还包括介质流量传感器与介质流量控制装置：所述介质流量传感器设置在所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于将检测到的所述第一介质通道的介质流量值发送给所述介质流量控制装置；所述介质流量控制装置用于根据接收到的所述介质流量值调整所述第一阀门的开度。
75.在本实施例的一些实现方式中，热冲击试验装置同时对n个被测热负荷件进行测试，所述n为大于或等于2的整数。通过位于第一介质管道主路上的介质流量传感器测试得知，第一介质管道中的介质流量足以满足n个被测热负荷件的测试所需。此时可以通过第一阀门对热冲击试验装置进行整体控制，高效利用介质能量，在保证热冲击试验效果的同时，降低阀门控制复杂度，提高热冲击试验效率。
76.在本实施例的另一些实现方式中，热冲击试验装置同样同时对n个被测热负荷件进行测试。但通过位于第一介质管道主路上的介质流量传感器测试得知，第一介质管道中的介质流量不足以满足所有被测热负荷件的测试所需。此时介质流量控制装置可以根据介质流量传感器检测到的介质流量值，通过预置算法计算介质流量能够满足的被测热负荷件热冲击测试的数量，之后通过对每条介质支路上的阀门进行控制，使之交替开闭，即同时只保留能够满足的被测热负荷件热冲击测试数量的阀门开启，其他阀门关闭，在加热一定时间后，将开启的阀门关闭，选择另外等同数量的阀门开启，如此迭代循环，即可完成对所有被测热负荷件的热冲击测试。
77.在本实施例的另外一些实现方式中，为实现精确控制，本实施例可以在介质出口支路上同样设置介质流量传感器与介质流量控制装置，从而按照如上实现方式相同的控制思路对介质出口支路对应的阀门进行开度控制，以实现对每个被测热负荷件的热冲击精确控制。
78.为控制介质加热装置输出功率，减少能源消耗，同时对被测热负荷件的加热温度进行控制，根据上述热冲击试验装置，进一步，所述装置还包括介质温度传感器与介质温度控制装置：所述介质温度传感器设置在所述第一介质管道上，位于所述介质加热装置与所述介质出口之间，用于将检测到的所述第一介质通道的介质温度值发送给所述介质温度控制装置；所述介质温度控制装置用于根据接收到的所述介质温度值调整所述介质加热装置的输出功率。
79.以介质温度传感器检测的介质温度值，介质温度控制装置根据介质温度值以对介质加热装置的输出功率进行控制，使介质温度稳定在一定温度范围内，使之符合热冲击试验要求，从而在满足试验需求的前提下尽量减少不必要的能源消耗，同时对被测热负荷件的加热温度加以控制。
80.对介质温度的控制思路可以参考上述实施例所述的对介质流量的控制思路，此处不再赘述。
81.当然，上述实施例中所提到的介质流量控制装置和介质温度控制装置，可以作为单独的控制单元存在以对相应的阀门与介质加热装置进行控制，也可以集成到一个或几个控制单元上或集成到对应的阀门或介质加热装置上，也可以作为一个或几个功能模块置于车辆控制系统，例如电子控制单元(electronic control unit，简称ecu)中，本实用新型对此不做限定。
82.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
83.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本技术的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。
84.以上所述应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式，只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种热冲击试验装置，其特征在于，所述装置包括第一介质管道、第一阀门和介质加热装置：所述第一介质管道具有介质进口与介质出口，所述介质进口与介质输入装置连接，所述介质出口与被测热负荷件的介质输送管道的入口连接，所述被测热负荷件具有冷却液输送管道和介质输送管道；所述第一阀门设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于控制所述第一介质管道的通断；所述介质加热装置设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于对通过所述第一介质管道的介质进行加热。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一介质管道具有两个或超过两个所述介质出口及介质出口支路，所述介质出口支路与所述介质出口一一对应，所述两个或超过两个介质出口与相同数量所述被测热负荷件的介质输送管道的入口一一对应连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一阀门位于所述介质加热装置与所述介质进口之间。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述介质加热装置位于所述第一介质管道的主路上。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二阀门，所述第二阀门设置于所述介质出口支路上，用于控制所述介质出口支路的通断。6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二介质管道和第三阀门：所述第二介质管道与所述被测热负荷件的介质输送管道的出口连接；所述第三阀门设置于所述第二介质管道上，用于控制所述第二介质管道的通断。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括介质流量传感器与介质流量控制装置：所述介质流量传感器设置在所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于将检测到的所述第一介质管道的介质流量值发送给所述介质流量控制装置；所述介质流量控制装置用于根据接收到的所述介质流量值调整所述第一阀门的开度。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括介质温度传感器与介质温度控制装置：所述介质温度传感器设置在所述第一介质管道上，位于所述介质加热装置与所述介质出口之间，用于将检测到的所述第一介质管道的介质温度值发送给所述介质温度控制装置；所述介质温度控制装置用于根据接收到的所述介质温度值调整所述介质加热装置的输出功率。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述被测热负荷件为废气再循环冷却器或钢套。

技术总结
本实用新型提供了一种热冲击试验装置，所述装置包括第一介质管道、第一阀门和介质加热装置：所述第一介质管道具有介质进口与介质出口，所述介质进口与介质输入装置连接，所述介质出口与被测热负荷件的介质输送管道的入口连接，所述被测热负荷件具有冷却液输送管道和介质输送管道；所述第一阀门设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于控制所述第一介质管道的通断；所述介质加热装置设置于所述第一介质管道上，位于所述介质进口与所述介质出口之间，用于对通过所述第一介质管道的介质进行加热。仅采用一条加热管路的试验装置，代替了相关技术中的冷热两条管路的装置设计，简化了试验装置，减少了装置建设的资源消耗。置建设的资源消耗。置建设的资源消耗。


技术研发人员：王凯 翟长辉 马天伟
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/10/20