專利名稱:一種多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種用于大氣腐蝕或環(huán)境適應性測量的裝置,用于進行多因素綜合大氣環(huán)境模擬加速試驗。
背景技術:
五十多年以來,國內外在環(huán)境模擬和加速試驗技術研發(fā)方面做出了巨大的努力,根據裝備在生產、儲存、運輸和使用過程中可能遇到的各種環(huán)境,不斷開發(fā)新的環(huán)境試驗技術。這些技術不斷吸收和綜合材料工程、機械制造、計算機、自動控制等相關學科的最新科·技成果,使得加速環(huán)境試驗從單因素試驗,向多因素組合試驗,再向多因素綜合試驗方向發(fā)展。單因素環(huán)境模擬加速試驗技術存在的主要缺點是加速性和相關性較差,這些技術如鹽霧試驗、光老化試驗和濕熱試驗技術等。多因素氣候環(huán)境模擬加速試驗近十年得到迅速發(fā)展,主要有改進的鹽霧試驗和循環(huán)腐蝕試驗等。在多因素氣候環(huán)境模擬加速試驗技術方面,目前尚存在有些問題,導致加速性和相關性不夠理想,主要問題包括
(O不能對樣品同時施加光和鹽霧(或酸霧)的綜合作用;
(2)不能根據樣品表面的干濕程度自動控制干濕循環(huán);
(3)某些環(huán)境因素的復合方式不恰當而導致設備復雜化。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,以更加真實地模擬和合理強化大氣環(huán)境,提高加速性和相關性。為了實現上述目的,采用以下技術方案一種多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,其特征在于所述裝置包括內部具有樣品架的試驗箱體、光源系統、智能噴霧系統、溫濕度調節(jié)系統、循環(huán)風系統和控制系統。所述光源系統包括光源燈及其控制器,其中光源燈為氙弧燈與紫外光燈組合或金屬鹵素燈與紫外光燈組合,所述光源燈設置于試驗箱的頂部,且光源燈的功率在控制器的控制下可以進行調節(jié)。所述智能噴霧系統包括
表面濕潤傳感器,設置于樣品架上,用于測量樣品的表面濕潤程度;
噴霧裝置,用于對試驗箱內的樣品噴灑腐蝕性介質,在樣品表面形成一層薄液膜,噴霧裝置包括儲液箱,輸液管一端伸入儲液箱內,一端設置有噴嘴,空氣壓縮機的出口位于噴嘴后端的管道內,在壓縮空氣的作用下,輸液管吸取儲液箱里面的腐蝕性介質,經噴嘴噴出,噴于樣品表面。所述溫濕度調節(jié)系統,包括通過管道接于試驗箱體內部的制冷和除濕壓縮機組,試驗箱體內部還設置有加熱器、加濕器和蒸發(fā)器。
所述循環(huán)風系統包含設置于試驗箱體內的風機和通風管道,用于實現加速試驗箱體內的氣體流動。所述控制系統包括控制柜、傳感器和數據通信接口 ;控制柜內安裝有PLC、接觸器、繼電器和直流電源,所述傳感器包括風速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、表面濕潤傳感器、黑板溫度傳感器、輻照度傳感器和水位傳感器,數據通信接口包括USB接口、串行通信接口和RJ45接口。所述樣品架為可傾斜角度的矩形架,驅動系統通過聯軸器連接固定于矩形架上的旋轉軸,在噴霧動作完成后由驅動系統驅動,矩形架從水平位置向前或向后作傾斜運動,達到規(guī)定角度后復原到水平位置。所述樣品架也可以為旋轉圓盤架,旋轉圓盤架的下部連接有帶有齒輪的旋轉軸,驅動系統帶動驅動齒輪運動,驅動齒輪與旋轉軸上的齒輪嚙合,從而帶動旋轉圓盤架旋轉, 在噴淋動作完成后,由驅動系統驅動,旋轉圓盤架開始旋轉,旋轉速度和時間由控制系統控制。本發(fā)明能夠同時模擬或強化光照、腐蝕性介質、溫度、濕度和風速五種環(huán)境因素的環(huán)境效應;本發(fā)明采用PLC或單片機控制光源的輻射功率變化、噴霧(或噴淋)、加熱(或冷卻)、風速等動作,從而模擬和強化多種典型氣候環(huán)境;采用智能化噴霧控制,更好地控制并試驗箱內部樣品上的干濕循環(huán),提高加速倍率和相關性;本發(fā)明還可以分別開展兩類不同的光老化試驗和濕熱試驗,達到一箱多用的效果。
圖I為本發(fā)明實施例I的結構示意 圖2為圖I中A-A的剖視 圖3為圖I中B-B的剖視 圖4為實施例I中可傾斜角度的矩形架的結構示意 圖5為實施例2中旋轉圓盤架的結構示意 圖中,I為輻照度傳感器,2為樣品架,3為集霧器,4為冷凝器,5為制冷/除濕機組,6為儲液箱,7為校平衡裝置,8為腳輪,9為下箱體,10為黑板溫度計,11為空氣壓縮機,12為集液瓶,13為電機,14為支架,15為聯軸器,16為減速機,17為觀察窗,18為頂蓋,19為溫度傳感器,20為濕度傳感器,21為聯軸器,22為控制面板,23為大門把手,24為蒸發(fā)器,25為控制柜,26為加濕器,27為加熱器,28為風機,29為光源,30為玻璃板,31為輸液管,32為噴嘴,33為測試孔,34為表面濕潤傳感器,35為聯軸器,36為電機及減速機,37為驅動齒輪,38為齒輪。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步的說明
實施例I :如圖I至圖4所示,一種多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,所述多因素綜合氣候環(huán)境試驗裝置包括光源系統、智能噴霧系統、溫濕度調節(jié)系統、循環(huán)風系統和控制系統。所述光源29系統為氙弧燈+紫外熒光燈組合或金屬鹵素燈+紫外熒光燈組合,并且配有相應的控制器,在其光源組合中裝有通風冷卻和隔熱裝置。光源29中的燈可以單獨開啟,也可以同時開啟,而且每個燈的功率可以在一定范圍內調節(jié)。所述光源29安裝在試驗箱的頂部,采用PLC、單片機或PC程序控制組合和功率。所述智能噴淋系統包括
表面濕潤傳感器34,用于測量樣品的表面濕潤程度,根據表面濕潤程度控制噴霧(或噴
淋);
噴霧裝置用于對試驗箱內的樣品噴灑腐蝕性介質,在樣品表面形成一層薄液膜,在結構上包括儲液箱6,空氣壓縮機11、輸液管31和噴嘴32。輸液管吸取儲液箱里面的腐蝕性介質,在壓縮空氣的作用下,經噴嘴噴出。 溫濕度調節(jié)系統包括制冷/除濕壓縮機組5、加熱器27、加濕器26、冷凝器4和蒸 發(fā)器24等,用于調整試驗箱內的溫度和濕度。循環(huán)風系統包含風機28和通風管道,所述風機和通風管道采用耐蝕材料制成??刂葡到y包括控制柜25、傳感器和數據通信接口 ;控制柜內安裝有PLC、接觸器、繼電器和直流電源等。所述傳感器包括風速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、表面濕潤傳感器、黑板溫度傳感器、輻照度傳感器和水位傳感器等。數據通信接口包括USB接口、串行通信接口和RJ45接口。如圖4所示,樣品架2為可傾斜角度的矩形架,驅動系統通過聯軸器35連接固定于矩形架上的旋轉軸,在噴霧(或噴淋)動作完成后由電機及減速器36驅動,矩形架從水平位置向前或向后作傾斜運動,達到規(guī)定角度后復原到水平位置。這樣可以排除多余的腐蝕性介質溶液,防止積累結晶而遮擋光的效應。實施例2 :如圖5所示,與實施例I不同的是樣品架為旋轉圓盤架,旋轉圓盤架的下部連接有帶有齒輪的旋轉軸,電機及減速機帶動驅動齒輪37運動,驅動齒輪37與旋轉軸上的齒輪38嚙合,從而帶動旋轉圓盤架旋轉,在噴霧(或淋)動作完成后,由電機及減速機驅動,旋轉圓盤架開始旋轉,旋轉速度和時間由控制系統控制。
權利要求
1.一種多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,其特征在于所述裝置包括內部具有樣品架的試驗箱體、光源系統、智能噴霧系統、溫濕度調節(jié)系統、循環(huán)風系統和控制系統。
2.如權利要求I所述的多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,其特征在于所述光源系統包括光源燈及其控制器,其中光源燈為氙弧燈與紫外光燈組合或金屬鹵素燈與紫外光燈組合,所述光源燈設置于試驗箱的頂部,且光源燈的功率在控制器的控制下可以進行調節(jié)。
3.如權利要求I所述的多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,其特征在于所述智能噴霧系統包括 表面濕潤傳感器,設置于樣品架上,用于測量樣品的表面濕潤程度; 噴霧裝置,用于對試驗箱內的樣品噴灑腐蝕性介質,在樣品表面形成一層薄液膜,噴霧裝置包括儲液箱,輸液管一端伸入儲液箱內,一端設置有噴嘴,空氣壓縮機的出口位于噴嘴后端的管道內,在壓縮空氣的作用下,輸液管吸取儲液箱里面的腐蝕性介質,經噴嘴噴出,噴于樣品表面。
4.如權利要求I所述的多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,其特征在于所述溫濕度調節(jié)系統,包括通過管道接于試驗箱體內部的制冷和除濕壓縮機組,試驗箱體內部還設置有加熱器、加濕器、和蒸發(fā)器。
5.如權利要求I所述的多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,其特征在于所述循環(huán)風系統包含設置于試驗箱體內的風機和通風管道,用于實現加速試驗箱體內的氣體流動。
6.如權利要求I所述的多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,其特征在于所述控制系統包括控制柜、傳感器和數據通信接口 ;控制柜內安裝有PLC、接觸器、繼電器和直流電源,所述傳感器包括風速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、表面濕潤傳感器、黑板溫度傳感器、輻照度傳感器和水位傳感器,數據通信接口包括USB接口、串行通信接口和RJ45接□。
7.如權利要求I至6任一所述的多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,其特征在于所述樣品架為可傾斜角度的矩形架,驅動系統通過聯軸器連接固定于矩形架上的旋轉軸,在噴霧動作完成后由驅動系統驅動,矩形架從水平位置向前或向后作傾斜運動,達到規(guī)定角度后復原到水平位置。
8.如權利要求I至6任一所述的多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,其特征在于 所述樣品架為旋轉圓盤架,旋轉圓盤架的下部連接有帶有齒輪的旋轉軸,驅動系統帶動驅動齒輪運動,驅動齒輪與旋轉軸上的齒輪嚙合,從而帶動旋轉圓盤架旋轉,在噴淋動作完成后,由驅動系統驅動,旋轉圓盤架開始旋轉,旋轉速度和時間由控制系統控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多因素綜合氣候環(huán)境模擬加速試驗裝置,所述裝置包括內部具有樣品架的試驗箱體、光源系統、智能噴霧系統、溫濕度調節(jié)系統、循環(huán)風系統和控制系統。本發(fā)明能夠同時模擬或強化光照、腐蝕性介質、溫度、濕度和風速五種環(huán)境因素的環(huán)境效應,采用PLC或單片機控制光源的輻射功率變化、噴霧(或噴淋)、加熱(或冷卻)、風速等動作,從而模擬和強化多種典型氣候環(huán)境;采用智能化噴霧(或噴淋)控制,更好地控制試驗箱內部樣品表面的干濕循環(huán),提高加速倍率和相關性;本發(fā)明還可以分別開展兩類不同的光老化試驗和濕熱試驗,達到一箱多用的效果。
文檔編號G01N17/00GK102841051SQ201210330709
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權日2012年9月7日
發(fā)明者楊曉然, 李迪凡, 肖勇, 陳源, 袁藝, 向江濤, 楊萬均, 龍德中 申請人:中國兵器工業(yè)第五九研究所