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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于大氣腐蝕或環(huán)境適應(yīng)性測量的裝置，用于進(jìn)行多因素綜合大氣環(huán)境模擬加速試驗。
背景技術(shù)：
五十多年以來，國內(nèi)外在環(huán)境模擬和加速試驗技術(shù)研發(fā)方面做出了巨大的努力，根據(jù)裝備在生產(chǎn)、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(shù)。這些技術(shù)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(guān)學(xué)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(shù)存在的主要缺點是加速性和相關(guān)性較差，這些技術(shù)如鹽霧試驗、光老化試驗和濕熱試驗技術(shù)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(jìn)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(shù)方面，目前尚存在有些問題，導(dǎo)致加速性和相關(guān)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(jù)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(fù)合方式不恰當(dāng)而導(dǎo)致設(shè)備復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)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(guān)性。為了實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)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(nèi)部具有樣品架的試驗箱體、光源系統(tǒng)、智能噴霧系統(tǒng)、溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。所述光源系統(tǒng)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?zé)襞c紫外光燈組合，所述光源燈設(shè)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(jìn)行調(diào)節(jié)。所述智能噴霧系統(tǒng)包括
表面濕潤傳感器，設(shè)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(nèi)的樣品噴灑腐蝕性介質(zhì)，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(nèi)，一端設(shè)置有噴嘴，空氣壓縮機的出口位于噴嘴后端的管道內(nèi)，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(zhì)，經(jīng)噴嘴噴出，噴于樣品表面。所述溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括通過管道接于試驗箱體內(nèi)部的制冷和除濕壓縮機組，試驗箱體內(nèi)部還設(shè)置有加熱器、加濕器和蒸發(fā)器。
所述循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)包含設(shè)置于試驗箱體內(nèi)的風(fēng)機和通風(fēng)管道，用于實現(xiàn)加速試驗箱體內(nèi)的氣體流動。所述控制系統(tǒng)包括控制柜、傳感器和數(shù)據(jù)通信接口 ；控制柜內(nèi)安裝有PLC、接觸器、繼電器和直流電源，所述傳感器包括風(fēng)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(shù)據(jù)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(qū)動系統(tǒng)通過聯(lián)軸器連接固定于矩形架上的旋轉(zhuǎn)軸，在噴霧動作完成后由驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，矩形架從水平位置向前或向后作傾斜運動，達(dá)到規(guī)定角度后復(fù)原到水平位置。所述樣品架也可以為旋轉(zhuǎn)圓盤架，旋轉(zhuǎn)圓盤架的下部連接有帶有齒輪的旋轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動系統(tǒng)帶動驅(qū)動齒輪運動，驅(qū)動齒輪與旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪嚙合，從而帶動旋轉(zhuǎn)圓盤架旋轉(zhuǎn)， 在噴淋動作完成后，由驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)圓盤架開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度和時間由控制系統(tǒng)控制。本發(fā)明能夠同時模擬或強化光照、腐蝕性介質(zhì)、溫度、濕度和風(fēng)速五種環(huán)境因素的環(huán)境效應(yīng)；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(fēng)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(nèi)部樣品上的干濕循環(huán)，提高加速倍率和相關(guān)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(dá)到一箱多用的效果。


圖I為本發(fā)明實施例I的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意 圖5為實施例2中旋轉(zhuǎn)圓盤架的結(jié)構(gòu)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(lián)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(lián)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(fēng)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(lián)軸器，36為電機及減速機，37為驅(qū)動齒輪，38為齒輪。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)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(tǒng)、智能噴霧系統(tǒng)、溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。所述光源29系統(tǒng)為氙弧燈+紫外熒光燈組合或金屬鹵素?zé)?紫外熒光燈組合，并且配有相應(yīng)的控制器，在其光源組合中裝有通風(fēng)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(nèi)調(diào)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(tǒng)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(jù)表面濕潤程度控制噴霧(或噴
淋);
噴霧裝置用于對試驗箱內(nèi)的樣品噴灑腐蝕性介質(zhì)，在樣品表面形成一層薄液膜，在結(jié)構(gòu)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(zhì)，在壓縮空氣的作用下，經(jīng)噴嘴噴出。 溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)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(diào)整試驗箱內(nèi)的溫度和濕度。循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)包含風(fēng)機28和通風(fēng)管道，所述風(fēng)機和通風(fēng)管道采用耐蝕材料制成。控制系統(tǒng)包括控制柜25、傳感器和數(shù)據(jù)通信接口 ；控制柜內(nèi)安裝有PLC、接觸器、繼電器和直流電源等。所述傳感器包括風(fēng)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(shù)據(jù)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(qū)動系統(tǒng)通過聯(lián)軸器35連接固定于矩形架上的旋轉(zhuǎn)軸，在噴霧(或噴淋)動作完成后由電機及減速器36驅(qū)動，矩形架從水平位置向前或向后作傾斜運動，達(dá)到規(guī)定角度后復(fù)原到水平位置。這樣可以排除多余的腐蝕性介質(zhì)溶液，防止積累結(jié)晶而遮擋光的效應(yīng)。實施例2 :如圖5所示，與實施例I不同的是樣品架為旋轉(zhuǎn)圓盤架，旋轉(zhuǎn)圓盤架的下部連接有帶有齒輪的旋轉(zhuǎn)軸，電機及減速機帶動驅(qū)動齒輪37運動，驅(qū)動齒輪37與旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪38嚙合，從而帶動旋轉(zhuǎn)圓盤架旋轉(zhuǎn)，在噴霧(或淋)動作完成后，由電機及減速機驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)圓盤架開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度和時間由控制系統(tǒng)控制。
權(quán)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(nèi)部具有樣品架的試驗箱體、光源系統(tǒng)、智能噴霧系統(tǒng)、溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
2.如權(quán)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(tǒng)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?zé)襞c紫外光燈組合，所述光源燈設(shè)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(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.如權(quán)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(tǒng)包括 表面濕潤傳感器，設(shè)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(nèi)的樣品噴灑腐蝕性介質(zhì)，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(nèi)，一端設(shè)置有噴嘴，空氣壓縮機的出口位于噴嘴后端的管道內(nèi)，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(zhì)，經(jīng)噴嘴噴出，噴于樣品表面。
4.如權(quán)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(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括通過管道接于試驗箱體內(nèi)部的制冷和除濕壓縮機組，試驗箱體內(nèi)部還設(shè)置有加熱器、加濕器、和蒸發(fā)器。
5.如權(quán)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(fēng)系統(tǒng)包含設(shè)置于試驗箱體內(nèi)的風(fēng)機和通風(fēng)管道，用于實現(xiàn)加速試驗箱體內(nèi)的氣體流動。
6.如權(quán)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(tǒng)包括控制柜、傳感器和數(shù)據(jù)通信接口 ；控制柜內(nèi)安裝有PLC、接觸器、繼電器和直流電源，所述傳感器包括風(fēng)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(shù)據(jù)通信接口包括USB接口、串行通信接口和RJ45接□。
7.如權(quán)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(qū)動系統(tǒng)通過聯(lián)軸器連接固定于矩形架上的旋轉(zhuǎn)軸，在噴霧動作完成后由驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，矩形架從水平位置向前或向后作傾斜運動，達(dá)到規(guī)定角度后復(fù)原到水平位置。
8.如權(quán)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(zhuǎn)圓盤架，旋轉(zhuǎn)圓盤架的下部連接有帶有齒輪的旋轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動系統(tǒng)帶動驅(qū)動齒輪運動，驅(qū)動齒輪與旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪嚙合，從而帶動旋轉(zhuǎn)圓盤架旋轉(zhuǎn)，在噴淋動作完成后，由驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)圓盤架開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度和時間由控制系統(tǒng)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(nèi)部具有樣品架的試驗箱體、光源系統(tǒng)、智能噴霧系統(tǒng)、溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。本發(fā)明能夠同時模擬或強化光照、腐蝕性介質(zhì)、溫度、濕度和風(fēng)速五種環(huán)境因素的環(huán)境效應(yīng)，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(fēng)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(nèi)部樣品表面的干濕循環(huán)，提高加速倍率和相關(guān)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(dá)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(quán)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