[发明专利]一种针对高压开关操动机构的极端气候模拟实验装置及方法

权利要求书

1.一种针对高压开关操动机构的极端气候模拟实验装置，其特征在于，包括：

实验箱体，用于为实验件提供密闭恒定的极端气候模拟环境；

实验台，安装在实验箱体内部，用于放置实验件，能进行水平360°旋转，用于带动实验件旋转，模拟现实工作环境中各个方向吹来的风；在实验箱体外布置小型电机，来驱动实验台旋转；

温度控制单元，采用电热丝加热器或制冷机组，加热或制冷功率均可调节，安装在与实验箱体连接的风管中；气体温度通过加热或制冷功率调节；第一风机产生的气体经过电热丝加热器与制冷机组所在的风管，经加热或降温变为高温或低温气体，流向实验箱体；

湿度控制单元，包括电热蒸汽加湿器，电热蒸汽加湿器通过管道与第二风机、实验箱体连接，第二风机产生的气体经过电热蒸汽加湿器，获得不同湿度的气体，经第二旋拧阀、第二气体流量计流向实验箱体。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括与实验箱体连通的第一供气单元，用于提供高温或低温气体；在第一风机与实验箱体间还设有第一旋拧阀，第一气体流量计，通过第一气体流量计观测经过的气体流量，通过第一旋拧阀调节气体流量大小；第一供气单元与实验箱体通过安装在实验箱体上的第一密封法兰连通。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括与实验箱体连通的第二供气单元，用于提供不同湿度的气体，在第二风机与实验箱体间还设有第二旋拧阀，第二气体流量计，通过第二气体流量计观测经过的气体流量，通过第二旋拧阀调节气体流量大小。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：第一风机、第二风机和第一旋拧阀、第二旋拧阀，第一气体流量计、第二气体流量计配合使用，形成风速控制单元，对实验箱体内的风速进行精细调节。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的实验箱体还连接有温湿度计、气压表、热线风速仪，用于测量实验箱内的温度、湿度、风速、气压，根据测得的温度、湿度、风速以及实验要求对实验箱体内的工况参数进行调节，温湿度计、气压表、热线风速仪的测试线通过测试引线孔接出。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的实验箱体内设有监测单元，监测单元包括红外热像仪、铂100热电阻传感器、AM485湿度传感器，用于对实验箱体内的实验件进行测量；红外热像仪用于拍摄实验件温度分布，红外热像仪位于实验箱体的透明视窗上；铂100热电阻传感器、AM485湿度传感器，仪器量程满足实验要求，铂100热电阻传感器、AM485湿度传感器的测试线均经测试引线孔接出，通过数据采集系统和计算机连接。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的实验箱体的气体经止回阀，消音器排除箱外，排气管道与实验箱体通过安装在实验箱体上的第二密封法兰连通。

8.利用权利要求1-8任意所述的一种针对高压开关操动机构的极端气候模拟实验装置的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一：根据高压开关箱内操动机构结构特点，布置温湿度测点；布置完成后，将线路接出，并做好密封；

步骤二：将监测单元中铂100热电阻传感器、AM485湿度传感器进行编号，经数据采集系统传递至计算机，计算机会对所采集的数据进行分析、监控；

步骤三：将实验件放至实验台上，测量线经测试引线孔接出，并密封；将测量线与数据采集系统、计算机接好，打开数据采集系统，观察采集数据是否正常，关好实验箱体箱门；

步骤四：检查实验箱体是否密封，并调试至正常工作状态；根据实验工况的风速、温度、湿度，计算得到对应的第一供气单元需提供的气体温度、气体流量，第二供气单元需提供的水蒸气流量；

步骤五：启动第一风机，通过第一供气单元配置高温或低温气体，通过第一旋拧阀与第一气体流量计调节至相应流量；启动第二风机，通过第二供气单元配置湿度气体，通过第二旋拧阀与第二气体流量计调节至相应流量；根据实验箱体的温湿度计，调节电热丝加热器、制冷机组功率，以及水蒸气流量，以达到目标工况，极端环境温度、湿度、风速的模拟完成；

步骤六：打开数据采集系统，观察操动机构箱体内各点及两通风口处的温度、湿度变化；初始每间隔30分钟采集一次数据，待相邻间隔采集的数据变化小于5％时，视为在该工况条件下实验达到稳定状态；结果数据采集5组，每组间隔1分钟采集；

步骤七：启动小型电机带动实验台转动设定角度，重复步骤六；

步骤八：实验结束后，先升高至80℃保持半小时，再降温至常温，开启实验箱体箱门，拆除线路，取出实验件。