阅读说明：本技术 一种用于器件老化测试用的独立加热温控装置 (Independent heating temperature control device for device aging test ) 是由 卓玲佳 于 2019-12-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种器件老化测试用的独立加热温控装置,由密封盒和密封盒内的独立加热系统组成。独立加热系统主要由隔热模块、发热单元、类瓷加热单元、散热器、PT100温度传感器、温控仪表PID等组成,隔热模块内有类瓷加热单元、发热单元、散热器,发热单元顶面上安装PT100温度传感器,PT100温度传感器与温控仪表PID连接；发热单元的顶面上,安装有器件匹配电路板；匹配电路板的外接连线通过盒式壳体左右两侧的SMA射频连接母座与螺纹式穿心电容。该加热温控装置可对单个器件进行独立老化测试,并具有体积小,效率高,功耗低、氮气能耗少等优点。(The invention relates to an independent heating temperature control device for a device aging test, which consists of a sealing box and an independent heating system in the sealing box. The independent heating system mainly comprises a heat insulation module, a heating unit, a porcelain-like heating unit, a radiator, a PT100 temperature sensor, a temperature control instrument PID and the like, wherein the porcelain-like heating unit, the heating unit and the radiator are arranged in the heat insulation module, the PT100 temperature sensor is arranged on the top surface of the heating unit, and the PT100 temperature sensor is connected with the temperature control instrument PID; a device matching circuit board is arranged on the top surface of the heating unit; the external connection line of the matching circuit board is connected with the female seat and the threaded feedthrough capacitor through SMA radio frequencies on the left side and the right side of the box-type shell. The heating temperature control device can be used for carrying out independent aging test on a single device and has the advantages of small volume, high efficiency, low power consumption, low nitrogen energy consumption and the like.)

一种用于器件老化测试用的独立加热温控装置

技术领域

本发明涉及器件老化测试技术,尤其涉及一种适用于射频器件老化测试的温控装置。

背景技术

对器件老化情况进行测试,是一项保证产品、设备安全可靠的重要工作。目前,国内对器件老化情况测试的装置，多采用“温控高温箱装置”进行测试：将被测器件放进温控高温箱装置内进行测试，该温控高温箱装置，主要有：内箱（材质为304不锈钢板折弯成型），外箱（材质为喷塑的冷轧钢板折弯成型），内箱与外箱之间有保温材质（超细超玻璃保温棉），安装在不锈钢腔体夹层中的电热式加热器（内嵌式加热元件），送风循环系统（采用专用风机使箱体内空气强制循环），控制系统（精确的微电脑PID控制器、PT100测温传感器），安全保护装置（独立的超温保护和线路设置短路保护）。该温控高温箱装置存在的不足之处是:一是,因温控高温箱装置结构复杂，体积大，加热电能需要AC220V或AC380V交流电，能耗功率很大；考虑到老化测试时，既费时，又耗能，只好将多个器件集中一起,一次性进行测试，即便单个器件急需进行老化测试时，也往往不予测试；另一方面，由于该温控高温箱装置内的体积空间大,密封性差,当对多个器件一起进行老化测试时，需要通过管道向装置内充进大量氮气；再有，该温控高温箱装置的测试温度，要求满足温控精度达到≤±1℃，因此，为保证温控精度，只能加热到300℃以下,但有些特殊器件的老化测试环境温度要求在300℃甚至更高,该测试设置对此则无能为力。

发明内容

为解决现有器件老化测试装置存在的不足，本发明的目的：在于提供一种全新的器件老化测试的温控装置,该装置体积小，适合对单个器件老化测试的需求；可在保证温控精度≤±1℃的情况下，达到300℃或更高的温度环境；可独立填充氮气。

本发明采用的技术方案是：

该器件老化测试用的独立加热温控装置，由密封盒和密封盒内的独立加热系统组成。

所述密封盒,由上部开口的盒式壳体2和盒式壳体上方的翻盖1构成,翻盖的开启或关闭,控制密封盒的开放和密封。盒式壳体2顶部设计有凹槽，凹槽内安装有密封圈20；翻盖1对应密封圈20的位置设有凸台，该翻盖凸台与密封圈贴合在一起，通过前后的碟形螺母5压紧翻盖1，从而确保密封盒的密封性。

盒式壳体2后部，设有氮气接口10，用于向装置内部充进氮气。

盒式壳体2内的左右两侧，分别安装有SMA射频连接母座8和螺纹式穿心电容9，用于将密封壳内2内部的引线连接到外部。

所述独立加热系统,主要包括:隔热模块14、发热单元15、类瓷加热单元16、散热器17、PT100温度传感器18、温控仪表PID 22、匹配电路板13、SMA射频连接母座8、螺纹式穿心电容9。

隔热模块14，是一个带有矩形凹槽，中间有矩形孔的有一定厚度的零件，它位于壳体2内的凹槽处。隔热模块14内安装有发热单元15；发热单元15内部安装类瓷加热单元16；类瓷加热单元16顶面紧贴着发热单元15底部平面,类瓷加热单元16底面上安装有散热器17；散热器17固定在发热单元15底面,将类瓷加热单元16压紧，确保发热单元15.类瓷加热单元16.散热器17之间接触面的紧密贴合；

电源用于加热类瓷加热单元16；类瓷加热单元16的热量，传导给发热单元15，继而将盒式壳体2的内部温度提升。发热单元15顶面上安装PT100温度传感器18，用于采集发热单元15的加热温度；PT100温度传感器18与温控仪表PID 22连接，PT100温度传感器18实时采集的温度, 通过温控仪表PID22智能温控,确保密封盒内部的加热温度和温控精度。密封盒内部的发热单元15的顶面上,安装有器件匹配电路板13；匹配电路板13的外接连线，通过盒式壳体2左右两侧安装的SMA射频连接母座8与螺纹式穿心电容9固定连接。

本发明之器件老化测试的加热温控装置，使用时，将被测器件放置在壳体2内匹配电路13中间的矩形孔内，此矩形孔是根据器件外形设计的器件限位放置孔；器件放置好后翻盖1闭合，与盒式壳体2结合在一起，然后将蝶形螺杆4卡入到翻盖1的豁口内，通过蝶形螺杆4上的蝶形螺母5将翻盖1压紧。之后，设定PID温控仪表22的测试加热温度，随之通电，开始对盒式壳体2内部加热；当盒式壳体2内部加热至预定温度时，PID温控仪表22通过PT100温度传感器18反馈回来的温度数值，自动恒温，确保壳体2内温度保持在所预定的温度，温度的上下偏差控制在正负1℃，并根据被测器件的老化时间要求，盒式壳体2内长时间保持在预定温度内，直至测试完成。

本发明的有益效果：

本发明之加热温控装置，具有体积小——体积是传统温控高温箱装置的十几分之一；在保证控温精度≤±1℃的前题下，加热的环境温度可达300摄氏度或更高，且可独立控温，独立填充氮气，且功耗低、氮气能耗小；电源为直流供电DC48V。该装置既可对单个器件进行独立老化测试，也可可实现一块PID温控表对多个装置独立温控。该独立加热温控装置，结构简单，控制精准，只需设定好预加热温度值后，其余均由温控仪表22内部自带的PID温控算法，自动控制温度。

下面结合附图和

具体实施方式

，对本发明做进一步说明。

附图说明

图1本发明实施例之温控装置的立体(顶面及前左侧)外观示意图

图2本实施例之温控装置的立体(顶面及后左侧)外观示意图

图3本实施例之温控装置开启翻盖后的立体结构示意图

图4本实施例之温控装置的独立加热系统结构示意图

图5本实施例之温控装置的电路温控系统示意图

图中：1.翻盖；2.盒式壳体；3.翻盖销轴；4.碟形螺杆；5.碟形螺母；6.碟形螺杆销轴；7.隔热底板；8.SMA射频连接母座；9.螺纹式穿心电容；10.氮气接口；11.翻盖拉手； 12.硅胶密封圈；13.匹配电路板；14.隔热模块；15.发热单元；16.类瓷加热单元；17.散热器；18.PT100温度传感器；19.散热器密封垫圈；20.隔热底板密封垫圈；21.加热电源；22.PID温控仪表；23.固态继电器。

具体实施方式

实施例1 一种用于器件老化测试的可独立加热温控装置

图1、图2显示了为本实施例温控装置的立体图,图1为前左上方的视图,图2为后左上方的视图。

图中,翻盖 1是该装置的顶盖；翻盖销轴3将翻盖 1活动连接在盒式壳体2的上部,通过翻盖拉手11将翻盖 1从盒式壳体2的上方开口处拉开或关闭；碟形螺母5用于将翻盖1锁紧。盒式壳体及翻盖采用6061铝合金材质。

盒式壳体2上安装有碟形螺杆4，其卡接在翻盖1上的豁口处时，通过碟形螺母5将翻盖1压紧，从而确保翻盖1与盒式壳体2间的密封。

盒式壳体2内的左右两侧分别安装有SMA射频连接母座8和螺纹式穿心电容9，用于将密封壳内2内部的引线连接到外部。盒式壳体2后部有氮气接口10，用于安装氮气接头，可对盒式壳体2内部填充氮气。

所述翻盖1,其内侧平面中部有凸台结构；盒式壳体2顶面中部有凹槽结构，凹槽内安装有硅胶密封圈12（如图3所示）。翻盖1上的凸台结构与盒式壳体2上的凹槽结构相互啮合。

盒式壳体2左右两侧安装的SMA射频连接母座8与螺纹式穿心电容9固定连接，采用高温焊锡连接在一起。

蝶形螺杆销轴6用于联接碟形螺杆4，它安装在壳体2前侧面的孔洞处，通过穿过壳体2前侧面孔和蝶形螺杆4的孔将蝶形螺杆4与壳体2联接在一起，并且蝶形螺杆4可依蝶形螺杆销轴6为轴心，进行一定角度的旋转，从而使蝶形螺杆4可以卡接在翻盖1的豁口处，便于操作。散热器17通过壳体2底部的矩形孔槽与内部的发热单元15底部相联接，用于将发热单元15底部凹槽内的类瓷加热单元16压紧。隔热底板17安装在壳体2的底部平面上，通过螺丝联接将隔热底板17与壳体2联接在一起，因隔热底板17的材料为石材，热传导性差，因此可有效的阻止壳体2所产生的热量，起到隔热效果。

图3显示了本实施例温控装置开盖后的立体结构

图3中,匹配电路13安装于壳体2内部发热单元15的顶面上，采用螺丝与发热单元15固定在一起，匹配电路系对被测器件提供测试电源的电路板。硅胶密封圈12安装与壳体2顶面的矩形凹槽内，用于翻盖1与壳体2之间的密封，确保当翻盖1与壳体2结合时，通过蝶形螺杆4上的蝶形螺母5锁紧后，壳体2内部形成有效的密闭空间，增加填充氮气时的的气密性。

图4显示了本实施例温控装置的结构

图4中,盒式壳体2内安装有隔热模块14，隔热模块14可将热源与盒式壳体2隔离，从而使热源的温度不会快速导热到盒式壳体2表面上，使壳体内部能够快速加热到较高温度。隔热模块14采用合成石材质。

隔热模块14顶面之凹槽处，安装有发热单元15。发热单元15顶面凹槽处安装有PT100温度传感器18；发热单元15底面凹槽处安装有类瓷加热单元16。散热器17通过螺丝固定在发热单元15的底面上，将类瓷加热单元16压紧，确保发热单元15、类瓷加热单元16、散热器17三个零件的接触面紧密地贴合在一起，可保证其间良好的导热性。

发热单元15采用铜材质。

为保证加热性能，在盒式壳体2的底面上安装有隔热底板7，隔热底板7安装时，内部平面上安装有散热器密封垫圈19和隔热底板密封垫圈20，从而确保壳体内部的密封性能。

图5显示了本实施例之温控装置的电路温控系统

该电路之温控系统,主要有类瓷加热单元16、PT100温度传感器18、加热电源21、PID温控仪表22、固态继电器23。

类瓷加热单元16由150W加热电源供电，电压48V，功率130W；匹配电路板13采用耐高温的类瓷电路板。

加热电源21给类瓷加热单元16提供电源；类瓷加热单元16发热产生热源。由于类瓷加热单元16与发热单元15及散热器17接触表面紧密的贴合在一起，再加上发热单元15材质为铜——具有良好的导热性能，因此能够将类瓷加热单元16产生的热源快速的导热到发热单元15表面上。鉴于发热单元15安装在盒式壳体2内部，壳体内部为一密封环境，因此发热单元15所产生的热量集聚在壳体内部，从而使壳体内部快速升温，达到所设定的温度。发热单元15顶面上安装有PT100温度传感器18，可实时的采集发热单元15的温度，并将温度反馈给PID温控仪表22。由于温控仪表22提前设定好了预订的加热温度，接受到PT100温度传感器18的实时采集反馈后，通过PID温控算法，实现了自动控制加热的温度精度。当温度接近设定温度预设值时，温控仪表22控制与其连接的固态继电器23，固态继电器23另一端与加热电源21相连接，从而控制类瓷加热单元16的通断——以一种脉冲式的加热方式控制着类瓷加热单元16，最终到达所预设的温度值，从而保证温控的精度。