一種具有太陽追蹤功能的戶外曝曬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有太陽追蹤功能的戶外曝曬系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)和樣品支架。所述控制系統(tǒng)由集成光電傳感器、減速系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成，光電傳感系統(tǒng)可有效地將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述支撐系統(tǒng)為埋地十字結(jié)構(gòu)，保證整套系統(tǒng)的穩(wěn)固性能；所述樣品支架為鋁合金框架結(jié)構(gòu)，輕便且堅(jiān)固。本系統(tǒng)可使所述的樣品支架始終垂直于太陽光的照射方向，減少太陽光的反射、折射及散射等能量損失，最大程度利用太陽輻射，從而加快樣品的戶外老化速度，縮短測試周期。該系統(tǒng)不僅可用于塑料樣板、集裝袋等戶外曝曬，還可用于油漆、涂料、油墨、顏料等行業(yè)曝曬試驗(yàn)，屬于多功能高效曝曬系統(tǒng)。
【專利說明】
一種具有太陽追蹤功能的戶外曝曬系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種具有太陽追蹤功能的戶外曝曬系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)曝曬系統(tǒng)的樣品支架始終垂直于太陽光的照射方向，減少太陽光的反射、折射及散射等能量損失，最大程度利用太陽輻射，加快樣品的戶外老化速度，縮短測試周期。
【背景技術(shù)】
[0002]高分子聚合物在戶外使用壽命的評估，目前全世界比較流行的方法是用加速老化實(shí)驗(yàn)裝置(氙燈或熒光紫外)對樣品進(jìn)行老化試驗(yàn)的測試。但戶外環(huán)境千差外別，室內(nèi)模擬試驗(yàn)結(jié)果與戶外實(shí)際測試結(jié)果存在一定差壓性，并且兩者測試的樣品使用壽命的相關(guān)性都無很好理論證明。直接曝曬試驗(yàn)?zāi)苤苯臃从巢牧系哪秃蛐?，所以戶外曝曬試?yàn)是高分子材料行業(yè)不可或缺的一種試驗(yàn)方式。
[0003]戶外曝曬架是戶外曝曬試驗(yàn)必不可少的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，中國專利CN 204439515 U和CN204494023 U已經(jīng)介紹過不同曝曬架的設(shè)計(jì)構(gòu)造，雖然這些曝曬架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，但其用途和使用方式都相差不大，都采用比較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)曝曬系統(tǒng)角度的變化。眾所周知，手動(dòng)調(diào)節(jié)需要全天候的實(shí)驗(yàn)人員根據(jù)戶外的實(shí)驗(yàn)條件對樣品支架進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，不僅需要浪費(fèi)一個(gè)甚至多個(gè)實(shí)驗(yàn)人員的精力，還不能充分的保證所有的測試樣品能在同一時(shí)間，進(jìn)行相同實(shí)驗(yàn)條件的變更，因此給實(shí)驗(yàn)測試帶來一定的實(shí)驗(yàn)誤差。另一方面，傳統(tǒng)的曝曬架，角度轉(zhuǎn)動(dòng)有限，只能保證上下45°轉(zhuǎn)動(dòng)，不能隨太陽的角度時(shí)刻進(jìn)行變化。
[0004]本實(shí)用新型參考“向日葵”原理將太陽追蹤系統(tǒng)應(yīng)用到曝曬架中，通過集成光電傳感器控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)樣品支架始終垂直于太陽光的照射方向，減少太陽光的反射、折射及散射等能量損失，最大程度利用太陽輻射，從而加快樣品的戶外老化速度，縮短測試周期。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是保證曝曬系統(tǒng)的樣品支架始終垂直于太陽光的照射方向，減少太陽光的反射、折射及散射等能量損失，最大程度利用太陽輻射，加快樣品的戶外老化速度，縮短測試周期。
[0006]本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案解決存在的技術(shù)問題:該戶外曝曬系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)和樣品支架，其中所述的控制系統(tǒng)由集成光電傳感器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和減速系統(tǒng)構(gòu)成，樣品置于樣品架上進(jìn)行曝曬試驗(yàn);具體連接方式:利用六角螺母將樣品支架與螺桿固定，第一減速傳動(dòng)機(jī)和第一步進(jìn)式電機(jī)與螺桿連接，通過帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，改變樣品支架縱向位置，第一蓄電池為第一減速傳動(dòng)機(jī)和第一步進(jìn)式電機(jī)提供動(dòng)力;在水平方向上，樣品支架通過螺母固定在軸承上，軸承與立柱以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式固定；同理，光電傳感器、第二減速傳動(dòng)機(jī)和第二步進(jìn)式電機(jī)，控制樣品支架水平方向的位置，第二蓄電池為其提供動(dòng)力來源;底座部分采用埋地十字結(jié)構(gòu)的方式，將其埋在地表，為整個(gè)系統(tǒng)提供牢固的支撐環(huán)境。
[0007]優(yōu)選地，所述的集成光電傳感器采用光電傳感器ST120型號(hào)，接收光信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和減速系統(tǒng)。
[0008]優(yōu)選地，所述的減速系統(tǒng)包括第一減速傳動(dòng)機(jī)和第二減速傳動(dòng)機(jī)。
[0009]優(yōu)選地，所述的樣品支架為平面硬鋁合金框架結(jié)構(gòu)，輕便且堅(jiān)固。
[0010]優(yōu)選地，所述的樣品支架由一個(gè)以上可調(diào)式樣品夾具構(gòu)成，適用于不同尺寸、不同材質(zhì)樣品的戶外曝曬試驗(yàn)。
[0011]太陽的位置不同，集成光電傳感器接收的光強(qiáng)度不相同，因此發(fā)出不同的光電信號(hào)，從而控制減速傳動(dòng)機(jī)和步進(jìn)式電機(jī)，帶動(dòng)樣品支架的轉(zhuǎn)動(dòng)，控制樣品支架在合適的位置停止。保證測試樣品的表面始終垂直于太陽光的照射方向，最大程度地利用太陽光輻射，從而加快樣品的戶外老化，縮短測試周期。
【附圖說明】
[0012]圖1為曝曬架整體側(cè)面圖；
[0013]圖2為曝曬架中樣品支架簡圖；
[0014]圖3為樣品支架上1-1的橫向剖面圖；
[0015]圖4為樣品支架上樣品托簡易圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了更清楚地介紹本實(shí)用新型曝曬系統(tǒng)，下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)驗(yàn)方式詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的技術(shù)方案，如下技術(shù)方案僅為本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式，不應(yīng)成為本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0017]本實(shí)用新型戶外曝曬系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)和樣品支架?？刂葡到y(tǒng)包括集成光電傳感器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和減速系統(tǒng)，附圖1所示，在樣品支架上方安裝集成光電傳感器2，2通過導(dǎo)線(未畫出)與減速系統(tǒng)(4，7)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(6，9)相連。集成光電傳感器采用ST120光電傳感器，其光束只有0.4_，但是可以分辨出很小的間隙。太陽位置發(fā)生變化，光電傳感器就會(huì)產(chǎn)生不同的信號(hào)，繼而將信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，控制樣品支架的位置。
[0018]利用六角螺母10將樣品支架與螺桿11固定，第一減速傳動(dòng)機(jī)4和第一步進(jìn)式電機(jī)6與螺桿11連接，通過帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，改變樣品支架縱向位置。第一蓄電池5為第一減速傳動(dòng)機(jī)4和第一步進(jìn)式電機(jī)6提供動(dòng)力。在水平方向上，樣品支架通過螺母10固定在軸承13上，軸承與立柱12以可活動(dòng)方式固定。同理，光電傳感器2、第二減速傳動(dòng)機(jī)7和第二步進(jìn)式電機(jī)9，控制樣品支架水平方向的位置，第二蓄電池8為其提供動(dòng)力來源。底座部分采用埋地十字結(jié)構(gòu)3的方式，將其埋在地表，為整個(gè)系統(tǒng)提供牢固的支撐環(huán)境。
[0019]樣品支架1(如圖2所示)采用輕質(zhì)硬鋁合金鑲嵌成框架，縱向框架的橫截面如附圖3所示，此種模式可以保證樣品托之間的距離能根據(jù)樣品的差異而改變，為不同的樣品進(jìn)行戶外曝曬試驗(yàn)提供可能。樣品夾具如圖4所示，整體采用合頁夾模式，樣品夾具上有三個(gè)螺釘，螺釘可將樣品夾具與鋁合金框架固定，從而構(gòu)成樣品支架。將樣品放在樣品夾具上即可進(jìn)行戶外曝曬試驗(yàn)的測試。
[0020]本曝曬系統(tǒng)在測試樣品的過程中能始終保證樣品與太陽照射光線垂直，充分利用太用輻射強(qiáng)度，減少太陽經(jīng)反射、折射和漫反射等方式損失的輻射能，從而加速樣品的老化試驗(yàn)，縮短樣品的曝曬周期。該系統(tǒng)不僅可用于塑料、集裝袋的戶外曝曬，還可為油漆、涂料、油墨、顏料等行業(yè)提供曝曬支撐服務(wù)，屬于多功能高效曝曬系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有太陽追蹤功能的戶外曝曬系統(tǒng)，其特征在于，所述戶外曝曬系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)和樣品支架，其中所述控制系統(tǒng)由集成光電傳感器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和減速系統(tǒng)構(gòu)成，樣品置于樣品架上進(jìn)行曝曬試驗(yàn);具體連接方式:利用六角螺母(10)將樣品支架與螺桿(11)固定，第一減速傳動(dòng)機(jī)(4)和第一步進(jìn)式電機(jī)(6)與螺桿(11)連接，通過帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，改變樣品支架縱向位置，第一蓄電池(5)為第一減速傳動(dòng)機(jī)(4)和第一步進(jìn)式電機(jī)(6)提供動(dòng)力;在水平方向上，樣品支架通過螺母(10)固定在軸承(13)上，軸承與立柱(12)以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式固定；同理，光電傳感器(2)、第二減速傳動(dòng)機(jī)(7)和第二步進(jìn)式電機(jī)(9)，控制樣品支架水平方向的位置，第二蓄電池(8)為其提供動(dòng)力來源;底座部分采用埋地十字結(jié)構(gòu)(3)的方式，將其埋在地表，為整個(gè)系統(tǒng)提供牢固的支撐環(huán)境。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有太陽追蹤功能的戶外曝曬系統(tǒng)，其特征在于，所述的集成光電傳感器采用光電傳感器ST120型號(hào)，接收光信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和減速系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有太陽追蹤功能的戶外曝曬系統(tǒng)，其特征在于，所述的減速系統(tǒng)包括第一減速傳動(dòng)機(jī)(4)和第二減速傳動(dòng)機(jī)(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有太陽追蹤功能的戶外曝曬系統(tǒng)，其特征在于，所述的樣品支架為平面硬鋁合金框架結(jié)構(gòu)，輕便且堅(jiān)固。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的具有太陽追蹤功能的戶外曝曬系統(tǒng)，其特征在于，所述的樣品支架由一個(gè)以上可調(diào)式樣品夾具構(gòu)成，適用于不同尺寸、不同材質(zhì)樣品的戶外曝曬試驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】G01N17/00GK205426743SQ201521019291
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月9日
【發(fā)明人】陸園, 戰(zhàn)力英, 宮青海, 蔡智奇
【申請人】新秀化學(xué)（煙臺(tái)）有限公司