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专利名称：多功能人工气候加速老化试验箱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于材料老化试验技术领域的人工气候加速老化试验设备，特别涉及应用于橡胶、塑料、线缆绝缘层及护套等材料试验的多功能人工气候加速老化试验箱。
背景技术：
无论是生产厂家还是质量检测机构，都需要对产品的质量进行检查测试。然而，产品的质量很大程度上与其材料的耐候性有关，我们常常通过在试验箱中人工模拟和加强某种或者多种环境因素的方式，将待测产品试样暴露在其中，在人工干预的实验室条件下，用较短的时间来获得产品材料的耐候性数据，这种方法称为人工气候加速老化试验。目前，各类材料都有其对应的人工气候加速老 化试验标准，而试验设备，特别是人エ气候加速老化试验设备，大多是是针对其标准所提及的某ー项性能而设计，ー套人工气候加速老化试验设备往往只能产生ー种试验环境，进行单ー的环境试验，例如湿热环境试验箱仅能进行湿热老化试验。这样一来，要完成材料的整个老化试验，往往需要采购多套不同的人工气候加速老化试验设备，使得试验成本上升、灵活性下降，试验效率较低。
发明内容本实用新型所解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供ー种操作方便、经济实用、可靠性高的多功能人工气候加速老化试验箱。本实用新型可以在同一套设备内产生湿热环境试验、臭氧环境试验、紫外环境试验等三种人工气候加速老化试验所需的环境条件，且符合目前主流试验标准的要求。本实用新型所采取的技术方案是本实用新型的人工气候加速老化试验箱，包括有箱体、试验仓、电控装置、进气装置、排气装置、湿度调节装置、温度调节装置、臭氧发生装置、紫外荧光装置、环境检测装置，其中试验仓包括有仓体、试样架、传动机构、驱动电机，仓体上设有进气孔、排气孔，箱体设置有启闭式箱门，进气装置、湿度调节装置、温度调节装置、臭氧发生装置安装在箱体的下部，试验仓安装在箱体的上部，且湿度调节装置、温度调节装置、臭氧发生装置的出气ロ通过进气装置与仓体上设有的进气孔相通，仓体上所设的排气孔与排气装置连接，紫外荧光装置装设在试验仓内，測量试验仓内环境情况的环境检测装置也装设在试验仓内，试样架装设在试验仓的中部，且试样架与传动机构连接，传动机构的输入轴与驱动电机的输出轴连接，传动机构的输出轴与试样架连接，能在试验仓内旋转的试样架安装在机架上，且进气装置、排气装置、湿度调节装置、温度调节装置、臭氧发生装置、紫外荧光装置、环境检测装置均与电控装置电连接。上述传动机构为链传动机构；或上述传动结构为包括有带轮及皮带的带传动机构。上述驱动电机为减速电机。上述仓体的底面还设有导水槽，导水槽上还设有将仓体内的凝露水滴排出试验箱外的排水孔。上述试样架包括有第一转盘、第二转盘、第一转轴、第二转轴，其中第一转盘装设在第一转轴上，第二转盘装设在第二转轴上，第一转轴通过连接件固定在第二转盘上，第二转轴通过轴承组安装在机架上，带轮安装在第二转轴上，带轮和第二转轴之间采用键连接；第一转盘、第二转盘上都安装有若干个能牢固地夹持而不破坏试样的试样夹，试样夹上装设有试样编号牌，且试样架穿出试验仓所设的转轴孔，转轴孔上装设有密封圏。上述电控装置包括有可编程控制器及附属电路，其中可编程控制器和附属电路设置在电气柜内，电气柜装设在箱体的上部、试验仓的旁侧。上述电气柜上还装设有人机界面、急停按钮、启动按钮、功能按钮、报警灯。上述紫外荧光装置包括有紫外荧光灯、灯座和可调式电子镇流器，灯座安装在仓体的后部，紫外荧光灯安装在灯座上，可调式电子镇流器安装在电气柜内。 上述进气装置包括有电磁阀门和管道，电磁阀门通过管道与湿度调节装置、温度调节装置、臭氧发生装置连接，电磁阀门与可编程控制器电连接。上述排气装置包括有抽风机和管道，抽风机和管道放置在箱体的上部，抽风机通过管道与仓体所设的排气孔连接；上述湿度调节装置是能将纯净水变成微雾、从而改变空气的绝对湿度的超声波加湿器；上述起到把室温空气加热作用的温度调节装置包括有加热丝及固定加热丝的不锈钢紧固件；上述臭氧发生装置是能产生较高浓度臭氧的臭氧发生器；上述环境检测装置包括温度传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器、黑标准温度计或黑板温度计、紫外线辐照度计，温度传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器、黑标准温度计或黑板温度计、紫外线辐照度计安装在试验仓内，温度传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器、黑标准温度计或黑板温度计、紫外线辐照度计的信号输出端与可编程控制器的信号输入端连接；上述箱体的底部安装有万向脚轮。本实用新型由于采用将湿度调节装置、温度调节装置、臭氧发生装置、紫外荧光装置、环境检测装置等组装在一起的结构的优点在干能提供湿热环境试验、臭氧环境试验、紫外环境试验所需的试验环境，可应用于目前主流的试验标准，是ー种操作方便、经济实用、可靠性高的人工气候加速老化试验箱。

图I为本实用新型多功能人工气候加速老化试验箱的结构原理图；图2为本实用新型多功能人工气候加速老化试验箱的立体结构示意图；图3为本实用新型试验仓的立体结构示意图；图4为本实用新型试样架及其附属部件的立体结构示意图；图5为本实用新型试样架上段局部平面示意图。
具体实施方式
实施例本实用新型的多功能人工气候加速老化试验箱的原理图及立体图分别如图I和图2所示，包括有箱体I、试验仓2、电控装置3、进气装置4、排气装置5、湿度调节装置6、温度调节装置7、臭氧发生装置8、紫外荧光装置9、环境检测装置10，其中试验仓2包括有仓体21、试样架22、传动机构23、驱动电机24，仓体21上设有进气孔211、排气孔212，箱体I设置有启闭式箱门11，进气装置4、湿度调节装置6、温度调节装置7、臭氧发生装置8安装在箱体I的下部，试验仓2安装在箱体I的上部，且湿度调节装置6、温度调节装置7、臭氧发生装置8的出气ロ通过进气装置4与仓体21上设有的进气孔211相通，仓体21上所设的排气孔212与排气装置5连接，紫外荧光装置9装设在试验仓2内，測量试验仓2内环境情况的环境检测装置10也装设在试验仓2内，试样架22装设在试验仓2的中部，且试样架22与传动机构23连接，传动机构23的输入轴与驱动电机24的输出轴连接，传动机构23的输出轴与试样架22连接，能在试验仓2内旋转的试样架22安装在机架上，且进气装置4、排气装置5、湿度调节装置6、温度调节装置7、臭氧发生装置8、紫外荧光装置9、环境检测装置10均与电控装置3电连接。上述传动机构23为链传动机构；或上述传动结构23为包括有带轮231及皮带232的带传动机构。 上述驱动电机24为减速电机。上述仓体21的底面还设有导水槽213，导水槽213上还设有将仓体21内的凝露水滴排出试验箱外的排水孔214。上述试样架22包括有第一转盘221、第二转盘222、第一转轴223、第二转轴224，其中第一转盘221装设在第一转轴223上，第二转盘222装设在第二转轴224上，第一转轴223通过连接件固定在第二转盘222上，第二转轴224通过轴承组226安装在机架上，带轮231安装在第二转轴224上，带轮231和第二转轴224之间采用键连接；第ー转盘221、第二转盘222上都安装有若干个能牢固地夹持而不破坏试样的试样夹228，试样夹228上装设有试样编号牌229，本实施例中，试样夹228能牢固地夹持而不破坏试样，不同的位置上的编号牌229有对应的编号，且编号不受试验影响。上述试样架22穿出试验仓2所设的转轴孔215，转轴孔215上装设有密封圈225。本实施例中，试样架22的结构如图4所示，图中未画出机架。第一转轴223使用螺栓连接到第一转盘221上方，第二转盘222使用螺栓连接到第一转轴223的上方，第二转轴224使用螺栓安装到第二转盘222的上方，第二转轴224通过圆锥滚子轴承组226配合安装到机架上。圆螺母及其平垫圈和弹簧垫圈227将圆锥滚子轴承组226锁紧。带轮231安装在第二转轴224的上段，由轴用弹性挡圈230将其定位，带轮231和第二转轴224间采用键连接，图中未画出。上述电控装置3包括有可编程控制器31及附属电路37，其中可编程控制器31和附属电路37设置在电气柜13内，电气柜13装设在箱体I的上部、试验仓2的旁侧。上述电气柜13上还装设有人机界面32、急停按钮33、启动按钮34、功能按钮35、报警灯36。本实施例中，控制�？�3由可编程控制器31、人机界面32、急停按钮33、启动按钮34、功能按钮35、报警灯36、附属电路37等主要部分组成，其中附属电路37是电源、继电器、开关、保险、信号调理装置等搭建本试验箱电路所必须的基本元件，人机界面32、急停按钮33、启动按钮34、功能按钮35、报警灯36设置在箱体I正面偏左上方。本实施例中，箱体I设置有启闭式箱门11。启闭式箱门11的中部留有观察窗111，窗上安装有紫外线过滤功能的偏光镜片；启闭式箱门11和试验仓2之间有耐腐蚀密封框112，防止试验仓2内的气体泄漏。[0032]上述紫外荧光装置9包括有紫外荧光灯91、灯座92和可调式电子镇流器93，灯座92安装在仓体21的后部，紫外荧光灯91安装在灯座92上，可调式电子镇流器93安装在电气柜13内。上述进气装置4包括有电磁阀门和管道，电磁阀门通过管道与湿度调节装置6、温度调节装置7、臭氧发生装置8连接，电磁阀门与可编程控制器31电连接。上述排气装置5包括有抽风机和管道，抽风机和管道放置在箱体I的上部，抽风机通过管道与仓体21所设的排气孔212连接；上述湿度调节装置6是能将纯净水变成微雾、从而改变空气的绝对湿度的超声波加湿器；上述起到把室温空气加热作用的温度调节装置7包括有加热丝及固定加热丝的不锈钢紧固件；上述臭氧发生装置8是能产生较高浓度臭氧的臭氧发生器；上述环境检测装置10包括温度传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器、黑标准温度计或黑板温度计、紫外线辐照度计，温度传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器、黑标准温度计或黑板温度计、紫外线辐照度计安装在试验仓2内，温度传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器、黑标准温度计或黑板温度计、紫外线辐照度计的信号输出端与可编程控制器31的信号输入端连接；上述箱体I的底部安装有万向脚轮12。本实施例中，试验仓2的结构如图3所示，为了更好地表达试验仓2的结构，仓体21的左壁和安装机架未画出。试样架22放置在试验仓2的中部，紫外荧光装置9的灯座92安装在试验仓2的后壁，环境检测装置10的安装在仓体21内，且不能影响其他结构的正常工作。本实施例中，仓体21由镜面不锈钢材料制造；左右壁以及底面密布有进气孔211 ；顶面有排气孔212，外接排气装置5 ;底面有导水槽213，当试验仓2内的湿气发生凝露吋，露水可流入导水槽213内，再由排水孔214排出试验仓2 ;本实施例中，第二转轴224在合适位置上装设有耐腐蚀密封圈225，使得试样架22的第二转轴224和仓体21的试样架转轴孔215间保持较好的密封性。本实施例中，圆锥滚子轴承组226包括有2个圆锥滚子轴承，采用同轴且外圈与外圈相贴的对称模式安装。本实施例中，在试验箱右部上方设置的试验仓2是试样接受环境试验的区域，试样将放置在试样架22的试样夹228上。减速电机24通过传动机构23驱动试样架22，使得试样架22能产生旋转运动。试验仓2上部设置排气装置5，可将试验仓2内的气体排放到箱体I外。空气和纯净水输入到湿度调节装置6，可以产生绝对湿度较高的湿润空气。空气进过温度调节装置7后可改变空气的温度达到试验要求。臭氧发生装置8以空气或氧气作为原料，产生浓度较高的臭氧。湿度调节装置6、温度调节装置7、臭氧发生装置8的输出气体经过混合后，由进气装置4通过进气孔211输入试验仓2。紫外荧光装置9可以产生合适波长和辐照度的紫外线照射。湿度调节装置6、温度调节装置7、臭氧发生装置8、紫外荧光装置9的共同作用，可以改变试验仓2内的环境，以达到试验要求。环境检测装置10能测量试验仓2内温度、湿度、臭氧浓度、紫外线辐照度、黑标温度等数据，再将这些环境信息输、送给电控装置3。电控装置3是整台试验箱的控制中枢，根据环境检测装置10发送来的信息，控制进气装置4、排气装置5、湿度调节装置6、温度调节装置7、臭氧发生装置8，紫外荧光装置9的工作。万向脚轮12安装在箱体I的底部，作为箱体I的支撑，同时方便试验箱移动。箱体I由A3钢板制造，表面喷漆处理。所有与试验仓2内环境有接触的部件均由耐腐蚀材料制造，或经过耐腐蚀处 理。
权利要求1.一种多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于包括有箱体(I)、试验仓(2)、电控装置(3)、进气装置(4)、排气装置(5)、湿度调节装置(6)、温度调节装置(7)、臭氧发生装置(8)、紫外荧光装置(9)、环境检测装置(10)，其中试验仓(2)包括有仓体(21)、试样架(22)、传动机构(23)、驱动电机(24)，仓体(21)上设有进气孔(211)、排气孔(212)，箱体(I)设置有启闭式箱门(11)，进气装置(4)、湿度调节装置(6)、温度调节装置(7)、臭氧发生装置(8)安装在箱体(I)的下部，试验仓(2)安装在箱体(I)的上部，且湿度调节装置(6)、温度调节装置(7)、臭氧发生装置(8)的出气ロ通过进气装置(4)与仓体(21)上设有的进气孔(211)相通，仓体(21)上所设的排气孔(212)与排气装置(5)连接，紫外荧光装置(9)装设在试验仓(2)内，測量试验仓(2)内环境情况的环境检测装置(10)也装设在试验仓(2)内，试样架(22)装设在试验仓(2)的中部，且试样架(22)与传动机构(23)连接，传动机构(23)的输入轴与驱动电机(24)的输出轴连接，传动机构(23)的输出轴与试样架(22)连接，能在试验仓(2)内旋转的试样架(22)安装在机架上，且进气装置(4)、排气装置(5)、湿度调节装置(6)、温度调节装置(7)、臭氧发生装置(8)、紫外荧光装置(9)、环境检测装置(10)均与电控装置(3)电连接。
2.根据权利要求I所述的多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于上述传动机构(23)为链传动机构；或上述传动结构(23)为包括有带轮(231)及皮带(232)的带传动机构。
3.根据权利要求I所述的多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于上述驱动电机(24)为减速电机。
4.根据权利要求I所述的多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于上述仓体(21)的底面还设有导水槽(213)，导水槽(213)上还设有将仓体(21)内的凝露水滴排出试验箱外的排水孔(214)。
5.根据权利要求I所述的多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于上述试样架(22)包括有第一转盘(221)、第二转盘(222)、第一转轴(223)、第二转轴(224)，其中第一转盘(221)装设在第一转轴(223)上，第二转盘(222)装设在第二转轴(224)上，第一转轴(223)通过连接件固定在第二转盘(222)上，第二转轴(224)通过轴承组(226)安装在机架上，带轮(231)安装在第二转轴(224)上，带轮(231)和第二转轴(224)之间采用键连接；第一转盘(221)、第二转盘(222)上都安装有若干个能牢固地夹持而不破坏试样的试样夹(228)，试样夹(228)上装设有试样编号牌(229)，且试样架(22)穿出试验仓(2)所设的转轴孔(215)，转轴孔(215)上装设有密封圈(225)。
6.根据权利要求I所述的多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于上述电控装置(3)包括有可编程控制器(31)及附属电路(37)，其中可编程控制器(31)和附属电路(37)设置在电气柜(13)内，电气柜(13)装设在箱体(I)的上部、试验仓(2)的旁侧。
7.根据权利要求I所述的多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于上述电气柜(13)上还装设有人机界面(32)、急停按钮(33)、启动按钮(34)、功能按钮(35)、报警灯(36)。
8.根据权利要求I所述的多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于上述紫外荧光装置(9 )包括有紫外荧光灯(91)、灯座(92 )和可调式电子镇流器(93 )，灯座(92 )安装在仓体(21)的后部，紫外荧光灯(91)安装在灯座(92)上，可调式电子镇流器(93)安装在电气柜(13)内。
9.根据权利要求I所述的多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于上述进气装置(4)包括有电磁阀门和管道，电磁阀门通过管道与湿度调节装置(6)、温度调节装置(7)、臭氧发生装置(8)连接，电磁阀门与可编程控制器(31)电连接。
10.根据权利要求I所述的多功能人工气候加速老化试验箱，其特征在于上述排气装置(5)包括有抽风机和管道，抽风机和管道放置在箱体(I)的上部，抽风机通过管道与仓体(21)所设的排气孔(212)连接；上述湿度调节装置(6)是能将纯净水变成微雾、从而改变空气的绝对湿度的超声波加湿器；上述起到把室温空气加热作用的温度调节装置(7)包括有加热丝及固定加热丝的不锈钢紧固件；上述臭氧发生装置(8)是能产生较高浓度臭氧的臭氧发生器；上述环境检测装置(10)包括温度传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器、黑标准温度计或黑板温度计、紫外线辐照度计，温度传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器、黑标准温度计或黑板温度计、紫外线辐照度计安装在试验仓(2)内，温度传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器、黑标准温度计或黑板温度计、紫外线辐照度计的信号输出端与可编程控制器(31)的信号输入端连接；上述箱体(I)的底部安装有万向脚轮(12)。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能人工气候加速老化试验箱。包括箱体、试验仓、电控装置、进气装置、排气装置、湿度调节装置、温度调节装置、臭氧发生装置、紫外荧光装置、环境检测装置，进气装置、湿度调节装置、温度调节装置、臭氧发生装置安装在箱体的下部,试验仓安装在箱体的上部，湿度调节装置、温度调节装置、臭氧发生装置的出气口通过进气装置与仓体上设有的进气孔相通，仓体上所设的排气孔与排气装置连接，紫外荧光装置、环境检测装置装在试验仓内，试样架装在试验仓的中部，试样架与传动机构连接。本实用新型能在一台试验箱内提供湿热环境试验、臭氧环境试验、紫外环境试验所需的试验环境，可用于橡胶、塑料、线缆绝缘层及护套等材料的人工气候加速老化试验。
文档编号G01N17/00GK202442946SQ20122009939
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者莫抒志, 陈益民, 黎勉 申请人:广东工业大学