专利名称：防水试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防水试验装置，具体地讲，涉及一种模拟具有冲蚀外力天然 暴雨的环境的防水试验装置。
背景技术：
防水试验是考核雷达、无线电通讯、导弹、飞机、电气或电子装置等外部设备在淋 雨条件下，其外壳防止雨水渗透的能力和遭到暴雨时或之后的工作效能及其环境适应性和 环境可靠性的重要手段。防水试验中要求喷嘴压力最小375kPa，且在每0. 55m2接收淋雨的表面范围内，至 少有一个喷嘴安装在离试验样品的表面450 500mm的位置上，目前，常用的防水试验装 置，其试验段空间尚小，对试件体积限制较多。同时喷嘴压力不能随意调节，且很难与智能 控制系统配合进行喷嘴压力的实时测控，无法满足试验要求，人工控制、自动化程度较低。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种以喷嘴点阵为试验有效空间，运用喷嘴压力测量 及实时动态闭环控制和试验水过滤净化处理水循环等手段的大型防水环境试验装置。本实用新型的一方面在于提供一种防水试验装置，所述防水试验装置包括试验箱 10、控制箱30、升降转台20、储水箱40，在试验箱10的顶部设置有上喷水架70，上喷水架70 上安装有上喷嘴组71，试验箱10底部为漏斗形，漏斗形结构的下部与储水箱40连接，升降 转台20穿过试验箱10底部，且为密封连接，在升降转台20之上有试验平台，试验平台位于 试验箱10内部，所述上喷嘴组70包括间隔预定距离的多个喷嘴，升降台20能上下升降和 旋转，升降转台20将试验平台上下升降，从而调节试件距上喷嘴组70的距离；储水箱40的 一侧壁的上部设有进水口 1，用水管经进水口 1将水注入储水箱40 ；储水箱40的一侧壁的 下部设有抽水口 2，通过与抽水口 2连接的水泵50和与水泵电连接的电机，从抽水口 2将储 水箱40中水经水管牵引至在防水试验装置上部安装的上喷水架70上设置的上喷嘴组71 ； 在抽水口 2至上喷嘴组70的水管上在邻近上喷嘴组71处安装有压力变送器202，在抽水 口 2至上喷嘴组71的水管上安装有电磁阀，压力变送器202和该电磁阀与控制器30电连 接，压力变送器202测量喷嘴的出水压力，并将测量的喷嘴的出水压力发送给控制器30，控 制器30基于喷嘴的出水压力控制该电磁阀的打开/关闭来调节喷嘴的出水压力。根据本实用新型的防水装置可具有以下优点1)试验有效空间大，可对大型设备 进行相关试验研究；2)可实时监测及动态闭环控制喷嘴压力；3)喷嘴点阵设计合理，其结 构满足试验要求；4)可进行自动补水、加水；5)通过对试验用水的过滤净化后可循环利用， 节约用水；6)试验台可自动升降，实现无级控制；7)人工控制、自动化程度高。

通过结合附图，从下面的实施例的描述中，本实用新型这些和/或其它方面及优点将会变得清楚，并且更易于理解，其中图1是示出根据本实用新型实施例的防水试验装置的结构框图；图2是示出根据本实用新型实施例的防水试验装置的控制框图；图3是示出根据本实用新型实施例的防水试验装置的管路连接示意图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本实用新型的实施例。试验箱可包括喷嘴点阵、电机、位移器、液压系统、水泵、压力变送器、调压阀、管 道、弯头、储水箱、水泵和水质过滤器、进水阀、软水过滤装置和电磁阀等。图1是示出根据本实用新型实施例的防水试验装置的结构图。参考图1，根据本实用新型的防水试验装置可包括试验箱10、升降转台20、控制箱 30，储水箱40。控制箱30可包括控制器(例如，PLC可编程控制器)、显示器(例如，触摸屏)、 输入/输出(I/O)接口、交流接触器、继电器及控制电路板和电源等。稍后将通过参照图2 来详细描述如何通过控制箱30调节水流大小。如图1所示，根据本实用新型实施例的防水试验装置的试验箱10可包括上喷嘴组 71、上喷水架70、侧面喷嘴组81、侧面喷水架80、水管和电磁阀60。此外，防水试验装置还可包括过滤器、各种阀门、压力变送器、水位检测电浮子等， 这些元器件在图3中示出，并将根据图3进行更为详细地描述。为了防止水质腐蚀防水试验装置，根据本实用新型的防水装置的试验箱10内部 采用优质不锈钢板，在试验箱10的顶部或者至少一个侧壁上分别安装了呈方格形的喷嘴 点阵。喷嘴的间距按照试验条件要求进行优化后设置，优选地，在每o. 55m2受雨表面范围 内，至少安装有一个喷嘴。优选地，根据本实用新型的防水试验装置可安装有16个喷嘴，其 中，顶面上的喷嘴点阵为3X2，共6个喷嘴；两个侧壁上的喷嘴点阵分别是3X2和2X2，共 10个喷嘴。对于本领域的技术人员而言清楚的是，可根据防水试验装置空间的形状和大小 来不同地布置喷嘴点阵，并安装不同数量的喷嘴。试验箱10底部为漏斗形，漏斗形结构的下部与储水箱40连接，升降转台20穿过 试验箱10底部，且为密封连接，在升降转台20之上有试验平台，试验平台位于试验箱10内 部，在升降转台20之上的试验平台上放置试件。升降转台20可将试验平台上下升降，从而 可根据需要调节试件距喷嘴的距离。升降转台20可使试验平台旋转，从而试件随着升降转 台20旋转，以均勻被淋水，从而很好地测试试件的防水性。试验箱10的漏斗形结构的底部与储水箱40的上部连通，喷嘴喷出的试验用水直 接流回储水箱40。或者，在储水箱40的一侧壁上设置有回水口，喷嘴喷出的试验用水落在 试验箱10的漏斗形结构的底部，再经水管从回水口流回储水箱40。储水箱40的一侧安装有电机和水泵50，水泵50通过电机提供的动力将水经水 管牵引至喷嘴。优选地，根据本实用新型的防水试验装置中安装的水泵50为无级变频水 泵。根据试验条件要求，喷嘴出水的压力应在预定范围内。优选地，喷嘴压力应大于等于 375kPa。在当前实施例中，基于375kPa设定一个预定范围。当喷嘴压力在设定值范围之 内时，试验装置正常运转；当喷嘴压力低于设定值范围下限时，水泵50通过电机无级变频，及时自动加大水量，以提高喷嘴出水压力，待喷嘴压力升至预定范围时水泵50即保持现有 转速进行工作；而当喷嘴压力超出设定值范围上限时，又能及时通过水泵50变频器进行调 节，降低电机转速，待喷嘴压力降到设定值范围之内时，水泵50即按照现有转速进行工作， 始终维持喷嘴水压在正常试验范围内。这里描述了通过水泵50的无级变频来调节喷嘴出 水的压力，根据本实用新型的防水试验装置还可通过调压阀和电磁阀来对喷嘴的水压进行 微调，稍后将参照图3进行详细描述。在连接至喷嘴的水管处安装有压力变送器，该压力变送器测量传送至喷嘴的水 压，并将测得的水压传送至控制箱30。水泵50的出水口处安装电磁阀60，控制箱30根据 压力变送器传送的水压信号实时地控制水流的大小。图2是示出根据本实用新型实施例的防水试验装置的控制框图。参照图2，在本实施例中，采用了 PLC可编程控制器、可进行触摸控制的显示器。 PLC可编程控制器通过输出接口控制电磁阀和调压阀从而控制喷嘴点阵的水压。压力变送 器测量喷嘴点阵的水压，并通过输入接口将该水压传送到PLC可编程控制器，从而PLC可编 程控制器可对喷嘴点阵的水压进行控制。此外，在水压差别较大时，还可通过水泵50对进 行喷嘴的出水压力进行调节(以上已参照图1进行了描述)，在图2中没有示出通过控制水 泵50的无级变频来调节喷嘴的出水压力。PLC控制器加配以太网模块后可用标准TCP/IP 协议与Windows上位机通信。以下，将参照图3详细描述水管管路的连接和和对水流大小的控制。图3是示出将储水箱40中的水通过管路牵引至喷嘴以及将从喷嘴流出的水回收 至储水箱40的管路连接示意图。参照图3，储水箱40包括进水口 1、抽水口 2、排水口 3和调压水流入口 4。此夕卜， 储水箱40还可包括回水口 5和溢水口 6。水位检测电浮子安装在储水箱40内部，通过该水位检测电浮子来检测储水箱40 中的水位。在储水箱40 —个侧壁的上部设有进水口 1，通过水管将来自来水管中的水通过外 部水泵(未示出)牵引至进水口 1。在连接至进水口 1的水管上安装有进水阀门101、软水 过滤器102和进水电磁阀SV1103。软水过滤器102将来自自来水管的水软化，从而消除水 中对储水箱40有害的物质。控制箱30根据水位检测电浮子检测的储水箱40的水位来控 制进水阀门101和进水电磁阀SV1103的打开/关闭。在防水试验装置工作时，进水阀门 101为打开状态，在防水试验装置不工作时，进水阀门101为关闭状态。在防水试验装置工 作时，控制箱30通过控制进水电磁阀SV1103的关闭/打开来控制是否进水。根据本实用新型的防水试验装置具有补水、加水自动控制功能。优选地，在储水箱 40的一个内壁上安装有三个测量水位的第一电浮子701至第三电浮子703，它们分别对应 的水位高度是80mm、120mm和460mm。在灌水过程中，水位低于80mm时，发出“缺水”警告。 当水位高于80mm，第一电浮子701动作，“缺水”警告消除；当水位达到120mm从而第二电浮 子702动作时，表示可以允许水泵抽水；当水位达到460mm从而第三电浮子703动作时，表 示储水箱40已加满水，可以开始试验。对于本领域的技术人员而言清楚的是，可在对应其 他的水位高度处设置与本实施例不同数量的多个电浮子。在储水箱40 —个侧壁的靠近箱底部设有排水口 3，供试验结束后和水箱清洁时将储水箱40中的水排出。在连接水箱清洗排水口 3的管路上安装排水阀门301，通过该排水 阀门301的打开/关闭来打开/关闭该水箱清洗排水口。最终通过管路连接将排出的水排 往地漏。在储水箱40 —个侧壁的靠近箱底部设有抽水口 2，通过电机和水泵50将储水箱 40中的水经抽水口 2抽出，经过水质过滤器201通过水管将水牵引至上水管，上水管与喷嘴 连接。在该水管上可安装有电磁阀(未示出)，以通过控制电磁阀的打开/关闭来控制是否 向喷嘴供水。在该水管的邻近喷嘴组的部分水管上安装有压力变送器202，以测量喷嘴点阵 的水压。为防止喷嘴堵塞且保证试验过程中试验用水洁净，以供循环使用，试验用水被水泵 自储水箱40的抽水口 2抽出后，要经水质过滤器201过滤，之后送往各喷嘴点阵向试件进 行喷水，落在试验装置内底面上的试验用水流进回水口 5(或经回水管)进入储水箱40内， 以供循环使用。在储水箱40 —个侧壁的上部还可设有溢水口 6，连接到溢水口 6的水管上安装有 排水阀门601。当水位检测电浮子检测到的水位低于或等于预定水位时，该排水阀门601为 关闭状态，从而阻止水从溢水口 6流出；当水位检测电浮子检测到的水位高于预定水位时， 控制箱30控制排水阀门601打开，从而通过溢水口 6将高于预定水位的水排出到地漏。控 制箱30通过控制排水阀门601来调节储水箱40中的水位。在储水箱40 —个侧壁的上部还可设有调压水流入口 4。水泵从抽水口 2抽出的水 经水质过滤器201后还可通过调压阀门203流向调压水流入口 4，从而进入储水箱40。在 控制箱30中的控制器的控制下，调压阀门203根据压力变送器202传送的水压而打开/关 闭，从而对流入储水箱40中的水量进行微调。在储水箱40 —个侧壁的上部还可设有回水口 5。试验用水可经回水口 5流入储水 箱40进行循环使用。可选地，也可不设置回水口 5，试验用水可通过以上参照图1描述的斜 面或漏斗形的圆锥体直接流回储水箱40。根据本实用新型的防水装置在给定试验有效空间内，按淋雨试验工作状态，由一 套喷嘴点阵提供具有试验规定的水滴直径和水压的雨水环境，考核电力、通讯、军用装备等 外部设备其外壳和密封件在试验期间或试验后能否保证设备和元件的良好工作性能，试验 中喷嘴点阵呈方格型，喷嘴间距优化后满足试验条件要求，喷嘴压力实时监测和闭环控制， 试验用水通过水过滤净化处理循环系统可循环利用。根据本实用新型的防水装置可具有以下优点1)试验有效空间大，可对大型设备 进行相关试验研究；2)可实时监测及动态闭环控制喷嘴压力；3)喷嘴点阵设计合理，其结 构满足试验要求；4)可进行自动补水、加水；5)通过对试验用水的过滤净化后可循环利用， 节约用水；6)试验台可自动升降，实现无级控制；7)人工控制、自动化程度高。虽然本实用新型是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普 通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可 以对其进行形式和细节的各种改变。
权利要求一种防水试验装置，其特征在于所述防水试验装置包括试验箱(10)、控制箱(30)、升降转台(20)、储水箱(40)；在试验箱(10)的顶部设置有上喷水架(70)，上喷水架(70)上安装有上喷嘴组(71)，试验箱(10)底部为漏斗形，漏斗形结构的下部与储水箱(40)连接，升降转台(20)穿过试验箱(10)底部，且为密封连接，在升降转台(20)之上有试验平台，试验平台位于试验箱(10)内部，所述上喷嘴组(71)包括间隔设置的多个喷嘴，升降台(20)能上下升降和旋转，升降转台(20)将试验平台上下升降，从而调节试件距上喷嘴组(71)的距离；储水箱(40)的一侧壁的上部设有进水口(1)，用水管经进水口(1)将水注入储水箱(40)；储水箱(40)的一侧壁的下部设有抽水口(2)，通过与抽水口(2)连接的水泵(50)和与水泵电连接的电机，从抽水口(2)将储水箱(40)中的水经水管牵引至上喷嘴组(71)；在抽水口(2)至上喷嘴组(71)的水管上在邻近上喷嘴组(71)处安装有压力变送器(202)，在抽水口(2)至上喷嘴组(71)的水管上安装有电磁阀，压力变送器(202)和该电磁阀与控制器(30)电连接，压力变送器(202)测量上喷嘴组(71)的喷嘴的出水压力，并将测量的喷嘴的出水压力发送给控制器(30)，控制器(30)基于喷嘴的出水压力控制电磁阀的打开/关闭来调节喷嘴的出水压力。
2.如权利要求1所述的防水试验装置，其特征在于，在试验箱(10)的至少一个侧壁上 设置有侧面喷水架(80)，侧面喷水架(80)上设置有侧面喷嘴组(81)，从抽水口(2)将储水 箱(40)中的水经水管牵引至侧面喷嘴组(81)，所述侧面喷嘴组包括间隔设置的多个喷嘴。
3.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，在储水箱(40)的内壁上安装 有至少一个电浮子，所述控制器(30)根据电浮子测量储水箱(40)的水位来控制水泵(50) 是否向储水箱(40)注水。
4.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，水泵(50)包括无级变频器，控 制器(30)基于压力变送器(202)测量喷嘴的出水压力，通过电机控制水泵的无级变频器来 调节喷嘴的出水压力。
5.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，在连接到进水口(1)的水管上 安装有进水阀门(101)、软水过滤器(102)和进水电磁阀(103)。
6.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，在连接到抽水口(2)的水管上 安装有水质过滤器(201)。
7.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，在储水箱(40)的一侧壁的底 部设置有排水口(3)，在连接排水口(3)的水管上安装有排水阀门(301)。
8.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，在储水箱(40)的一侧壁的上 部设置有溢水口(6)，在连接溢水口(6)的水管上安装有排水阀门(601)。
9.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，在储水箱(40)的一侧壁的上 部设置有调压水入口(4)，调压水入口(4)经水管连接到抽水口(2)，在连接调压水入口(4) 的水管上安装有调压阀门(203)。
10.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，试验箱(10)的漏斗形结构的 底部与储水箱(40)的上部连通，喷嘴喷出的试验用水直接流回储水箱(40)。
11.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，在储水箱(40)的一侧壁上设置有回水口(5)，喷嘴喷出的试验用水落在试验箱(10)的漏斗形结构的底部，再经水管从 回水口 (5)流回储水箱(40)。
12.如权利要求1或2所述的防水试验装置，其特征在于，所述控制箱(30)包括显示器专利摘要本实用新型提供了一种防水试验装置，所述防水试验装置包括试验箱、升降转台、控制箱，储水箱、水泵、电机，其特征在于在试验箱的顶部设置有上喷水架，上喷水架上安装有上喷嘴组，试验箱底部为漏斗形，漏斗形结构的下部与储水箱连接，升降转台穿过试验箱底部，且为密封连接，在升降转台之上有试验平台，试验平台位于试验箱内部；储水箱的一侧壁的上部设有进水口；储水箱的一侧壁的下部设有抽水口；在邻近喷嘴组的水管上安装有压力变送器，在连接抽水口的水管上安装有电磁阀，压力变送器和该电磁阀与控制器电连接。
文档编号G01M3/02GK201607308SQ200920270060
公开日2010年10月13日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者任敏, 刘永坚, 张绪光, 张雷, 李金国, 王肖鸣, 祝东明, 羊军, 苏兴荣, 谈贞荣, 赵书平, 辛文波, 马志宏, 马杰 申请人:中国人民解放军空军装备研究院雷达与电子对抗研究所