一種適用于管狀試樣的老化箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種適用于管狀試樣的老化箱，包括用于固定管狀試樣(2)的試樣夾具(1)和多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源(6)，試樣夾具(1)能夠驅(qū)動(dòng)該老化箱所處理的管狀試樣(2)以管狀試樣(2)的軸線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源(6)分布在試樣夾具(1)的周圍，每個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源(6)的長(zhǎng)度方向均與該老化箱所能處理的管狀試樣(2)的軸線平行，每個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源(6)到該老化箱所能處理的管狀試樣(2)的軸線的距離均相同。該適用于管狀試樣的老化箱能夠針對(duì)高分子材料制的壓力管道/氣瓶進(jìn)行外表面實(shí)驗(yàn)室光源加速老化試驗(yàn)，并能為進(jìn)一步的試驗(yàn)提供合格的外表面老化程度均勻的管狀高分子試樣。
【專利說(shuō)明】一種適用于管狀試樣的老化箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的是一種適用于管狀試樣的老化箱。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著高分子材料行業(yè)的快速發(fā)展與技術(shù)的成熟，非金屬承壓設(shè)備采用全 高分子、高分子復(fù)合材料或者高分子涂層材料以在表面改性、力學(xué)承載、工程防腐等方面部 分甚至全部取代金屬材料情況越來(lái)越多，并在我國(guó)的民生建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等重要領(lǐng)域起到 重要作用。但由于承壓設(shè)備服役環(huán)境的特殊性，其許多部件往往都受到自然環(huán)境與工業(yè)環(huán) 境等多重老化因素誘導(dǎo)。對(duì)特種設(shè)備而言，高分子材料老化主要的危害是造成其性能損失， 導(dǎo)致材料的不合于使用問(wèn)題。相關(guān)行業(yè)中高分子材料許多情況下都是最主要防腐措施或者 最薄弱的部位，是容易誘發(fā)設(shè)備失效的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。與之相對(duì)應(yīng)的是，由于研究工作的開(kāi)展不 足，導(dǎo)致我國(guó)的檢測(cè)單位對(duì)其老化與失效的認(rèn)知缺乏，相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)重滯后，給相關(guān) 設(shè)備的安全運(yùn)行帶來(lái)難以預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)。
[0003] -般來(lái)說(shuō)，造成高分子材料老化原因主要是由于結(jié)構(gòu)或組分內(nèi)部具有易引起老化 的低能鍵如具有不飽和雙鍵、支鏈、羰基、末端上的羥基，等等。對(duì)于特種設(shè)備所用的高分子 材料來(lái)說(shuō)，引起老化環(huán)境因素多種多樣，主要原因多為陽(yáng)光（紫外）、氧氣（或其他氣態(tài)氧化 質(zhì)，如臭氧、氯氣等）、熱、水、應(yīng)力、以及自然環(huán)境如海水、鹽霧等。其中，以高能射線為主導(dǎo) 因素的光氧老化是最重要的老化形式。
[0004] 對(duì)于高分子老化研究工作而言，如何建立高分子材料的加速老化方法和對(duì)老化后 的高分子材料的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)是非常重要的。在實(shí)際工況下由于高分子材料的老化是一個(gè) 緩慢的過(guò)程，因此需要對(duì)其老化進(jìn)程進(jìn)行加速以減少試驗(yàn)時(shí)間。目前一般的方法是采用紫 外燈、氙燈等高能光源進(jìn)行輻照對(duì)光氧老化進(jìn)行加速、通過(guò)鹽霧、濕熱和周浸等方法等對(duì)熱 氧老化和涂層失效與基體腐蝕進(jìn)行加速、進(jìn)而通過(guò)力學(xué)性能指標(biāo)、色差、涂層附著力等判定 材料的耐老化能力。
[0005] 然而對(duì)于特種設(shè)備而言，單一研究材料的性能而不結(jié)合設(shè)備構(gòu)形往往不能對(duì)設(shè)備 失效進(jìn)行有效表征。特別是承壓設(shè)備，由于其工作特性，其表征往往需要進(jìn)行水壓爆破等性 能試驗(yàn)，因此需要對(duì)整件設(shè)備進(jìn)行均勻的加速老化來(lái)模擬致其老化的實(shí)際工況，因此對(duì)加 速老化的設(shè)備要求極為嚴(yán)格。然而，目前市場(chǎng)上（包括國(guó)際市場(chǎng)）常用的加速老化箱均只 能針對(duì)平板構(gòu)形的片狀試樣進(jìn)行處理，對(duì)于復(fù)雜構(gòu)形的高分子/高分子復(fù)合材料的特種設(shè) 備無(wú)法適用，難以滿足相關(guān)工程試驗(yàn)的需要，給后續(xù)試驗(yàn)以及標(biāo)準(zhǔn)制定帶來(lái)很大的桎梏。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決普通的高分子老化箱不適合制作管狀高分子試樣的問(wèn)題。本發(fā)明提供了 一種適用于管狀試樣的老化箱，該適用于管狀試樣的老化箱能夠針對(duì)高分子材料制的壓力 管道/氣瓶進(jìn)行外表面實(shí)驗(yàn)室光源加速老化試驗(yàn)，并能為進(jìn)一步的試驗(yàn)提供合格的外表面 老化程度均勻的管狀高分子試樣。
[0007] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種適用于管狀試樣的老化箱，包 括用于固定管狀試樣的試樣夾具和多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源，試樣夾具能夠驅(qū)動(dòng)該老化箱所 處理的管狀試樣以管狀試樣的軸線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源分布在試樣夾具的周 圍，每個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源的長(zhǎng)度方向均與該老化箱所能處理的管狀試樣的軸線平行，每 個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源到該老化箱所能處理的管狀試樣的軸線的距離均相同。
[0008] 所述適用于管狀試樣的老化箱還包括光強(qiáng)探頭，光強(qiáng)探頭位于該老化箱所能處理 的管狀試樣的上方，同時(shí)光強(qiáng)探頭還位于與該老化箱所能處理的管狀試樣的外邊緣平齊的 位置。
[0009] 光強(qiáng)探頭通過(guò)探頭夾具與探頭滑軌連接，光強(qiáng)探頭和探頭夾具能夠沿著探頭滑軌 往復(fù)移動(dòng)，該探頭滑軌沿該老化箱所能處理的管狀試樣的徑向設(shè)置。
[0010] 光強(qiáng)探頭和多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源均與光強(qiáng)控制系統(tǒng)連接，該光強(qiáng)控制系統(tǒng)能夠 根據(jù)光強(qiáng)探頭接收到的實(shí)際輻照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)整老化光源的供電電流實(shí)現(xiàn)管狀試樣接收到 的輻照度恒定。
[0011] 老化光源以標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置，該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置為多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源均勻分布在 試樣夾具的周圍，老化光源的數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)值，該標(biāo)準(zhǔn)值為A ;A的計(jì)算公式為：
[0012] A = x^D, xx = 2 π rXx〇 ；
[0013] A的數(shù)值為四舍五入保留整數(shù)，A的單位為個(gè)；Xi為老化光源的密度，Xi的數(shù)值為 四舍五入保留整數(shù)，Xi單位為個(gè)/mm ;D為該老化箱所能處理的管狀試樣的直徑,D的單位為 mm ;r為該老化箱所能處理的管狀試樣的半徑，r的單位為mm ;X(I為用常規(guī)平板試樣老化設(shè) 備處理管狀試樣時(shí)該常規(guī)平板試樣老化設(shè)備中的老化光源密度，X(l的數(shù)值為四舍五入保留 整數(shù)，X(I單位為個(gè)/mrn。
[0014] 老化光源以精簡(jiǎn)方式設(shè)置，該精簡(jiǎn)方式設(shè)置為僅保留沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜻B續(xù) 的一半數(shù)量的以該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置的老化光源，該精簡(jiǎn)方式設(shè)置的老化光源的數(shù)量為四舍五 入保留整數(shù)。
[0015] 老化光源的數(shù)量為4個(gè)，相鄰的兩個(gè)老化光源與該老化箱所能處理的管狀試樣軸 線的連線之間的夾角為45°。
[0016] 在該老化箱所能處理的管狀試樣的軸線方向上，光強(qiáng)探頭位于保留的老化光源對(duì) 應(yīng)的該老化箱所能處理的管狀試樣的弧形表面的中心。
[0017] 老化光源通過(guò)光源夾具與光源滑軌連接，老化光源和光源夾具能夠沿著光源滑軌 往復(fù)移動(dòng)，光源滑軌沿該老化箱所能處理的管狀試樣的徑向設(shè)置。
[0018] 試樣夾具包括用于固定管狀試樣的轉(zhuǎn)盤(pán)，該轉(zhuǎn)盤(pán)的軸線與管狀試樣的軸線重合， 試樣夾具還包括能夠驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)盤(pán)以該轉(zhuǎn)盤(pán)的軸線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：該適用于管狀試樣的老化箱能夠針對(duì)高分子材料制的壓力 管道/氣瓶進(jìn)行外表面實(shí)驗(yàn)室光源加速老化試驗(yàn)，并能為進(jìn)一步的試驗(yàn)提供合格的外表面 老化程度均勻的管狀高分子試樣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述的一種適用于管狀試樣的老化箱作進(jìn)一步詳細(xì)的描 述。
[0021] 圖1是第一種實(shí)施方式中該適用于管狀試樣的老化箱的俯視圖。
[0022] 圖2是圖1中沿A-A方向的剖視圖。
[0023] 圖3是第二種實(shí)施方式中老化光源的設(shè)置示意圖。
[0024] 圖4是第三種實(shí)施方式中老化光源的設(shè)置示意圖。
[0025] 其中1.試樣夾具，2.管狀試樣，3.探頭滑軌，4.探頭夾具，5.光強(qiáng)探頭，6.老化光 源，7.光源夾具，8.光源滑軌。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述的適用于管狀試樣的老化箱作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。一 種適用于管狀試樣的老化箱，所述適用于管狀試樣的老化箱內(nèi)包括用于固定管狀試樣2的 試樣夾具1和多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源6,試樣夾具1能夠驅(qū)動(dòng)該老化箱所處理的管狀試樣2 以管狀試樣2的軸線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源6分布在試樣夾具1的周圍，每個(gè)長(zhǎng) 條形的老化光源6的長(zhǎng)度方向均與該老化箱所能處理的管狀試樣2的軸線平行，每個(gè)長(zhǎng)條 形的老化光源6到該老化箱所能處理的管狀試樣2的軸線的距離均相同，如圖1和圖2所 /_J、1 〇
[0027] 該適用于管狀試樣的老化箱的主要設(shè)計(jì)思路是多個(gè)老化光源6按圓周狀放置在 試樣夾具1的周圍，即在堅(jiān)直方向上多個(gè)老化光源6分布在一個(gè)圓上，并保證老化光源6 組成的圓與受輻照的管狀試樣2為同心圓。該適用于管狀試樣的老化箱能夠用于處理塑 料管道與塑料氣瓶試樣，該適用于管狀試樣的老化箱能夠在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)紫外、氙燈、碳弧 燈等標(biāo)準(zhǔn)的高能量加速老化射線光源對(duì)非金屬管狀試樣進(jìn)行符合GB/T14522-2008和GB/ T16422. 1-2006標(biāo)準(zhǔn)的加速老化試驗(yàn)，即老化光源6為紫外、或氙燈、或碳弧燈，該適用于管 狀試樣的老化箱通過(guò)對(duì)管狀試樣2的照射，為進(jìn)一步的性能測(cè)試提供表面均勻的加速老化 后試樣。
[0028] 所述適用于管狀試樣的老化箱內(nèi)還包括光強(qiáng)探頭5,光強(qiáng)探頭5位于該老化箱所 能處理的管狀試樣2的上方，同時(shí)光強(qiáng)探頭5還位于與該老化箱所能處理的管狀試樣2的 外邊緣平齊的位置。光強(qiáng)探頭5用于探測(cè)管狀試樣2外表面受到的輻照強(qiáng)度。
[0029] 光強(qiáng)探頭5通過(guò)探頭夾具4與探頭滑軌3連接，光強(qiáng)探頭5和探頭夾具4能夠沿 著探頭滑軌3往復(fù)移動(dòng)，該探頭滑軌3沿該老化箱所能處理的管狀試樣2的徑向設(shè)置。管 狀試樣2的半徑變化時(shí)，光強(qiáng)探頭5可以沿管狀試樣2徑向的移動(dòng)，移動(dòng)的距離可以通過(guò)滑 動(dòng)探頭夾具4來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體的，光強(qiáng)探頭5與探頭夾具4固定連接，探頭夾具4能夠沿著探 頭滑軌3往復(fù)移動(dòng)，探頭夾具4和探頭滑軌3均為現(xiàn)有的裝置或結(jié)構(gòu)，不再具體介紹。
[0030] 如圖1和圖2所示，所述適用于管狀試樣的老化箱還包括光強(qiáng)控制系統(tǒng)，光強(qiáng)探頭 5和多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源6均與光強(qiáng)控制系統(tǒng)連接，該光強(qiáng)控制系統(tǒng)能夠根據(jù)光強(qiáng)探頭5 接收到的實(shí)際輻照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)整老化光源6的供電電流實(shí)現(xiàn)管狀試樣2接收到的輻照度恒 定。光強(qiáng)控制系統(tǒng)的作用是當(dāng)管狀試樣2直徑變化而要保持光源距試樣表面的距離不變， 需要沿滑軌移動(dòng)光源，這時(shí)會(huì)造成光源的密度變化。此時(shí)以光強(qiáng)探頭5接收到實(shí)際輻照強(qiáng) 度為依據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)小或調(diào)大供電電流以實(shí)現(xiàn)輻照度的恒定。例如光強(qiáng)探頭5接收到的 實(shí)際輻照強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)值，則光強(qiáng)控制系統(tǒng)將減小老化光源6的電流，以降低管狀試樣2接 收到的輻照度；如果光強(qiáng)探頭5接收到的實(shí)際輻照強(qiáng)度小于預(yù)設(shè)值，則光強(qiáng)控制系統(tǒng)將增 大老化光源6的電流，以提高管狀試樣2接收到的輻照度，從而實(shí)現(xiàn)管狀試樣2接收到的輻 照度恒定。
[0031] 老化光源6以標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6的數(shù)量需滿足GB/T16422. 1-2006的要 求，即任意位置光強(qiáng)不得小于最強(qiáng)點(diǎn)的90%。其安置數(shù)量可參照ATLAS、Q-LAB等公司的成 熟常規(guī)平板試樣老化試驗(yàn)設(shè)備計(jì)算，按照可能進(jìn)行試驗(yàn)的最大直徑的管狀試樣要求的數(shù)量 進(jìn)行均勻排布。如多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源6以圓形均勻分布在試樣夾具1的周圍。
[0032] 具體是，該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置為多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源6均勻分布在試樣夾具1的周 圍，老化光源6的數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)值，該標(biāo)準(zhǔn)值為A ;A的計(jì)算公式為：
[0033] A = x^D, xx = 2 π rXx〇 ；
[0034] A的數(shù)值為四舍五入保留整數(shù)，A的單位為個(gè)；Xi為老化光源6的密度，Xi的數(shù)值 為四舍五入保留整數(shù)，Xl單位為個(gè)/mm ;參照目前的成熟產(chǎn)品，在老化光源直徑為37mm的情 況下，&的值可取為〇. 0143 ;D為該老化箱所能處理的管狀試樣2的直徑，D的單位為mm ; r為該老化箱所能處理的管狀試樣2的半徑（按可能進(jìn)行試驗(yàn)的最大的管狀試樣2的半徑 值計(jì)算），r的單位為mm ;X(I為用常規(guī)平板試樣老化設(shè)備處理管狀試樣2時(shí)該常規(guī)平板試樣 老化設(shè)備中的老化光源密度，的數(shù)值為四舍五入保留整數(shù)，X。單位為個(gè)/_。
[0035] 為了便于進(jìn)出管狀試樣2,可將老化光源6數(shù)量在老化光源6以標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置的基 礎(chǔ)上適當(dāng)減少。即老化光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè)置，該精簡(jiǎn)方式設(shè)置為僅保留沿順時(shí)針或逆時(shí) 針?lè)较蜻B續(xù)的二分之一至三分之一數(shù)量的以該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置的老化光源6,該精簡(jiǎn)方式設(shè) 置的老化光源6的數(shù)量為四舍五入保留整數(shù)。如多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源6以弧形均勻分布 光源安裝區(qū)，該光源安裝區(qū)為扇形柱，該扇形柱的軸線（相當(dāng)于扇形的圓心）為管狀試樣2 的軸線，該扇形柱的圓心角為120°?180°。為了便于清楚的說(shuō)明該老化光源6以精簡(jiǎn)方 式設(shè)置，下面舉例說(shuō)明：
[0036] 1、老化光源6以標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6的數(shù)量為8個(gè)，8個(gè)老化光源6在試 樣夾具1均勻分布，相鄰的兩個(gè)老化光源6與該老化箱所能處理的管狀試樣2軸線的連線 之間的夾角為45° (360 + 8)。老化光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6的數(shù)量為4個(gè) (8 + 2)或3個(gè)（8 + 3后四舍五入保留整數(shù)），當(dāng)為4個(gè)時(shí)，該4個(gè)老化光源6為僅保留沿順 時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)的4個(gè)以該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置的老化光源6,相鄰的兩個(gè)老化光源6與該 老化箱所能處理的管狀試樣2軸線的連線之間的夾角為45°。即老化光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè) 置時(shí)，老化光源6的數(shù)量為4個(gè)，相鄰的兩個(gè)老化光源6與該老化箱所能處理的管狀試樣2 軸線的連線之間的夾角為45°。
[0037] 2、老化光源6以標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6的數(shù)量為9個(gè)，9個(gè)老化光源6在試 樣夾具1均勻分布，相鄰的兩個(gè)老化光源6與該老化箱所能處理的管狀試樣2軸線的連線 之間的夾角為40° (360 + 9)。老化光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6的數(shù)量為5個(gè) (9 + 2后四舍五入保留整數(shù)）至3個(gè)（9 + 3)，如3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)，當(dāng)為5個(gè)時(shí)，該5個(gè)老化 光源6為僅保留沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)的5個(gè)以該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置的老化光源6,相鄰的 兩個(gè)老化光源6與該老化箱所能處理的管狀試樣2軸線的連線之間的夾角為40°。即老化 光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6的數(shù)量為5個(gè)，相鄰的兩個(gè)老化光源6與該老化箱所 能處理的管狀試樣2軸線的連線之間的夾角為40°。
[0038] 3、老化光源6以標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6的數(shù)量為10個(gè)，10個(gè)老化光源6在 試樣夾具1均勻分布，相鄰的兩個(gè)老化光源6與該老化箱所能處理的管狀試樣2軸線的連 線之間的夾角為36° (360 + 10)，如圖3所示。老化光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6 的數(shù)量為5個(gè)（10 + 2)至3個(gè)（10 + 3后四舍五入保留整數(shù)），如3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)，當(dāng)為5 個(gè)時(shí)，該5個(gè)老化光源6為僅保留沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)的5個(gè)以該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置的 老化光源6,相鄰的兩個(gè)老化光源6與該老化箱所能處理的管狀試樣2軸線的連線之間的夾 角為36°。即老化光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6的數(shù)量為5個(gè)，相鄰的兩個(gè)老化光 源6與該老化箱所能處理的管狀試樣2軸線的連線之間的夾角為36°。
[0039] 一般情況下，在標(biāo)準(zhǔn)模式下，即老化光源6以標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置，老化光源6的數(shù)量可 以為14個(gè)至20個(gè)。
[0040] 但老化光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，管狀試樣2的整體實(shí)際輻照量按比例下降，須在 計(jì)算中體現(xiàn)。例如圖1中所示，老化光源6的數(shù)量減少至標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的1/2至1/3,如果老化 光源6的數(shù)量減少至標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的1/2,若此時(shí)測(cè)光探頭5探測(cè)出輻照強(qiáng)度為1. 6W/m2,輻照 總時(shí)間為8h，此時(shí)的輻照總量為Ey E。的計(jì)算結(jié)果如下：
[0041] E〇 = (1. 6ff/m2 X 8h X 3600s/h) /2 = 2. 304 X 104J/m2
[0042] 即按照光強(qiáng)探頭5的實(shí)測(cè)值計(jì)算后除以2(精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，精簡(jiǎn)至標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的 1/2則實(shí)測(cè)值計(jì)算后除以2,如果精簡(jiǎn)至標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的1/3則實(shí)測(cè)值計(jì)算后除以3,即精簡(jiǎn)至標(biāo) 準(zhǔn)數(shù)量的幾分之幾則實(shí)測(cè)值計(jì)算后除以該分?jǐn)?shù)的倒數(shù)）。這里面需要注意兩點(diǎn)：
[0043] 其一是即使是輻照總量相同，若調(diào)整過(guò)輻照強(qiáng)度與運(yùn)行時(shí)間后（降低輻照強(qiáng)度增 大運(yùn)行時(shí)間使之乘積相同，反之亦然）得到的試樣老化程度不一定相同，因此進(jìn)行比較性 試驗(yàn)最好確定某一固定的老化光源減少比例。
[0044] 其二是從原理上光源數(shù)量的減少的比例與管狀試樣所接受的輻照總量減少的比 例相同，但由于箱體中的漫反射現(xiàn)象，以及試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間不同帶來(lái)其他老化因素作用的影 響，其比例具有一定的差異，因此建議最好將老化光源減少至1/2,這樣也在最經(jīng)濟(jì)且安裝 試樣最為便利的情況下，最接近平板狀試樣的老化設(shè)備測(cè)光探頭的工作狀態(tài)（一般采用光 柵測(cè)光探頭，無(wú)法識(shí)別入射角70°以上的光線）。
[0045] 當(dāng)老化光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，光強(qiáng)探頭5應(yīng)放置于光強(qiáng)最大處，即在該老化箱 所能處理的管狀試樣2的軸線方向上，光強(qiáng)探頭5位于保留的老化光源6對(duì)應(yīng)的該老化箱 所能處理的管狀試樣2的弧形表面的中心。如老化光源6以精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，老化光源6 的數(shù)量為4個(gè)時(shí)，光強(qiáng)探頭5放在4個(gè)老化光源6中的第2個(gè)老化光源6 (順時(shí)針或逆時(shí)針 方向）和第3個(gè)老化光源6中間，如圖1所示?；蛘呷缋匣庠?以精簡(jiǎn)方式設(shè)置時(shí)，老化 光源6的數(shù)量為5個(gè)時(shí)，光強(qiáng)探頭5放在與5個(gè)老化光源6中的第3個(gè)老化光源6 (順時(shí)針 或逆時(shí)針?lè)较颍┫鄬?duì)應(yīng)處，如圖4所示。
[0046] 老化光源6通過(guò)光源夾具7與光源滑軌8連接，老化光源6和光源夾具7能夠沿 著光源滑軌8往復(fù)移動(dòng)，光源滑軌8沿該老化箱所能處理的管狀試樣2的徑向設(shè)置。管狀 試樣2的半徑變化時(shí)，老化光源6可以沿管狀試樣2徑向的移動(dòng)，移動(dòng)的距離可以通過(guò)滑動(dòng) 光源夾具7來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體的，老化光源6與光源夾具7固定連接，光源夾具7能夠沿著光源 滑軌8往復(fù)移動(dòng)，光源夾具7和光源滑軌8均為現(xiàn)有的裝置或結(jié)構(gòu)，不再具體介紹。
[0047] 老化光源6與管狀試樣2之間的距離通過(guò)光源滑軌8移動(dòng)老化光源6進(jìn)行控制， 須使其保持為某一定值d(d需滿足：既保證不因距離太遠(yuǎn)輻射強(qiáng)度過(guò)?。挥植粫?huì)因?yàn)楣庠?與試樣過(guò)度接近而影響試樣表面輻照強(qiáng)度的均勻性，以及因試樣表面的變化影響老化光源 的作用，具體距離數(shù)據(jù)可參考ATALAS、Q-LAB等國(guó)際成熟公司的設(shè)計(jì)）。
[0048] 試樣夾具1包括用于固定管狀試樣2的轉(zhuǎn)盤(pán)，該轉(zhuǎn)盤(pán)的軸線與管狀試樣2的軸線 重合，試樣夾具1還包括能夠驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)盤(pán)以該轉(zhuǎn)盤(pán)的軸線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)。試樣夾具1與 試樣控制系統(tǒng)連接，該試樣控制系統(tǒng)通過(guò)控制該電機(jī)和轉(zhuǎn)盤(pán)從而控制管狀試樣2按一定速 率轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證管狀試樣2的表面受光均勻，管狀試樣2的轉(zhuǎn)動(dòng)速度需要控制在一定范圍之 內(nèi)，既保證試樣表面老化過(guò)程的均勻性，又能保證不因轉(zhuǎn)速過(guò)快給管狀試樣表面帶來(lái)降溫 效應(yīng)。
[0049] 所述適用于管狀試樣的老化箱包括用于實(shí)現(xiàn)管狀試樣2接收到的輻照度恒定的 光強(qiáng)控制系統(tǒng)，還包括用于控制管狀試樣2轉(zhuǎn)動(dòng)速度的試樣控制系統(tǒng)。所述適用于管狀試 樣的老化箱還包括控溫、控濕等設(shè)備如黑板溫度計(jì)、加熱設(shè)備、噴淋設(shè)備、冷卻設(shè)備等均與 普通平板試樣的老化箱相同，在本專利不再詳細(xì)介紹。
[0050] 以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，不能以其限定發(fā)明實(shí)施的范圍，所以其等同 組件的置換，或依本發(fā)明專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)仍屬于本專利涵蓋的 范疇。另外，本發(fā)明中的技術(shù)特征與技術(shù)特征之間、技術(shù)特征與技術(shù)方案之間、技術(shù)方案與 技術(shù)方案之間均可以自由組合使用。
【權(quán)利要求】
1. 一種適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于，所述適用于管狀試樣的老化箱包括用 于固定管狀試樣（2)的試樣夾具（1)和多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源￠)，試樣夾具（1)能夠驅(qū) 動(dòng)該老化箱所處理的管狀試樣（2)以管狀試樣（2)的軸線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光 源（6)分布在試樣夾具（1)的周圍，每個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源￠)的長(zhǎng)度方向均與該老化箱 所能處理的管狀試樣（2)的軸線平行，每個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源（6)到該老化箱所能處理的 管狀試樣（2)的軸線的距離均相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于：所述適用于管狀試 樣的老化箱還包括光強(qiáng)探頭（5)，光強(qiáng)探頭（5)位于該老化箱所能處理的管狀試樣（2)的上 方，同時(shí)光強(qiáng)探頭（5)還位于與該老化箱所能處理的管狀試樣（2)的外邊緣平齊的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于：光強(qiáng)探頭（5)通過(guò) 探頭夾具（4)與探頭滑軌（3)連接，光強(qiáng)探頭（5)和探頭夾具（4)能夠沿著探頭滑軌（3) 往復(fù)移動(dòng)，該探頭滑軌（3)沿該老化箱所能處理的管狀試樣（2)的徑向設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于：光強(qiáng)探頭（5)和多 個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源（6)均與光強(qiáng)控制系統(tǒng)連接，該光強(qiáng)控制系統(tǒng)能夠根據(jù)光強(qiáng)探頭（5) 接收到的實(shí)際輻照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)整老化光源（6)的供電電流實(shí)現(xiàn)管狀試樣（2)接收到的輻照 度恒定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于：老化光源（6)以標(biāo) 準(zhǔn)方式設(shè)置，該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置為多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源（6)均勻分布在試樣夾具（1)的周 圍，老化光源￠)的數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)值，該標(biāo)準(zhǔn)值為A ;A的計(jì)算公式為： k = χιΧ?, = 2 π rXx〇 ； A的數(shù)值為四舍五入保留整數(shù)，A的單位為個(gè)；Xi為老化光源（6)的密度，Xi的數(shù)值為 四舍五入保留整數(shù)，七單位為個(gè)/mm ;D為該老化箱所能處理的管狀試樣（2)的直徑，D的單 位為mm ;r為該老化箱所能處理的管狀試樣（2)的半徑,r的單位為mm 為用常規(guī)平板試 樣老化設(shè)備處理管狀試樣（2)時(shí)該常規(guī)平板試樣老化設(shè)備中的老化光源密度，X(l的數(shù)值為 四舍五入保留整數(shù)，X(i單位為個(gè)/mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于：老化光源（6)以精 簡(jiǎn)方式設(shè)置，該精簡(jiǎn)方式設(shè)置為僅保留沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)的二分之一至三分之一 數(shù)量的以該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置的老化光源（6)，該精簡(jiǎn)方式設(shè)置的老化光源（6)的數(shù)量為四舍 五入保留整數(shù)； 該標(biāo)準(zhǔn)方式設(shè)置為多個(gè)長(zhǎng)條形的老化光源（6)均勻分布在試樣夾具（1)的周圍，老化 光源￠)的數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)值，該標(biāo)準(zhǔn)值為A ;A的計(jì)算公式為： A = x1XD,x1 = 2JirXx〇； A的數(shù)值為四舍五入保留整數(shù)，A的單位為個(gè)；Xi為老化光源（6)的密度，Xi的數(shù)值為 四舍五入保留整數(shù)，七單位為個(gè)/mm ;D為該老化箱所能處理的管狀試樣（2)的直徑，D的單 位為mm ;r為該老化箱所能處理的管狀試樣（2)的半徑,r的單位為mm 為用常規(guī)平板試 樣老化設(shè)備處理管狀試樣（2)時(shí)該常規(guī)平板試樣老化設(shè)備中的老化光源密度，X(l的數(shù)值為 四舍五入保留整數(shù)，X(i單位為個(gè)/mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于：老化光源（6)的數(shù) 量為4個(gè)，相鄰的兩個(gè)老化光源（6)與該老化箱所能處理的管狀試樣（2)軸線的連線之間 的夾角為45°。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于：在該老化箱所能處 理的管狀試樣（2)的軸線方向上，光強(qiáng)探頭（5)位于保留的老化光源（6)對(duì)應(yīng)的該老化箱 所能處理的管狀試樣（2)的弧形表面的中心。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于：老化光源（6)通過(guò) 光源夾具（7)與光源滑軌（8)連接，老化光源（6)和光源夾具（7)能夠沿著光源滑軌（8) 往復(fù)移動(dòng)，光源滑軌（8)沿該老化箱所能處理的管狀試樣（2)的徑向設(shè)置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于管狀試樣的老化箱，其特征在于：試樣夾具（1)包括 用于固定管狀試樣（2)的轉(zhuǎn)盤(pán)，該轉(zhuǎn)盤(pán)的軸線與管狀試樣（2)的軸線重合，試樣夾具（1)還 包括能夠驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)盤(pán)以該轉(zhuǎn)盤(pán)的軸線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01N17/00GK104089871SQ201410341636
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】趙博, 壽比南, 徐彤, 尹力軍 申請(qǐng)人:中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院