CN103424353A

CN103424353A - 一种全自动智能曝晒架

Info

Publication number: CN103424353A
Application number: CN2013103193196A
Authority: CN
Inventors: 项瞻波; 叶永成; 谢胜利; 王超
Original assignee: SUQIAN UNITECHEM Co Ltd
Current assignee: SUQIAN UNITECHEM Co.,Ltd.
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: CN103424353B

Abstract

本发明涉及一种全自动智能曝晒架，包括曝晒试验架、曝晒角度调节器、曝晒架支架、基座；所述曝晒试验架上固定有太阳能电池板、光辐照计、热电偶、样品夹，所述样品夹设有进风口与出风口；所述曝晒试验架背面设有曝晒角度调节器；所述曝晒角度调节器与曝晒架支架相连接，曝晒架支架与基座相连接；所述基座内部设有太阳能控制器、蓄电池、空气压缩机、电机、减速箱、PLC；底座正面设有触屏显示器、开关，侧面设有充电插口；采用上述设计，由于采用了曝晒角度调节器与可旋转的曝晒架支架，曝晒试验架可以跟随太阳的运动规律而运动，从而确保曝晒试验架始终与太阳光线相垂直，以获得最大的太阳辐照能，进而缩短曝晒时间。

Description

一种全自动智能曝晒架

技术领域

本发明涉及一种曝晒装置，尤其是一种自然环境下的全自动智能曝晒试验架。

背景技术

随着社会的快速的发展，高分子材料的使用的范围越来越广泛，对于户外使用的高分子材料的耐候性、耐光照、抗氧化的要求越来越高。目前多数采用户外曝晒的方法来验证材料的耐候性，户外曝晒主要是将高分子材料固定在曝晒架上并置于指定的自然环境下进行耐气候试验。

目前通常使用的曝晒架多为固定式，即试验架仰角固定，试验架的位置朝向固定。这种曝晒架虽然结构简单，方便实用，但无法记录自然环境参数，如太阳辐照度与温度，故存在一定的试验盲目性。同时曝晒时间与实际使用时间相当，试验周期过长，并且需要专人经常进行灰尘清理与维护。若使用氙灯老化试验箱或紫外光老化试验箱进行的加速老化试验，则不能完全模拟自然气候，试验误差较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种曝晒架，其试验架的朝向可调，并能记录太阳辐射强度与温度等自然环境参数，同时无需定期进行人工清理。

为解决上述技术问题，本发明的全自动智能曝晒架，包括曝晒试验架、曝晒角度调节器、曝晒架支架、基座。所述曝晒试验架上固定有太阳能电池板、光辐照计、热电偶、样品夹，所述样品夹上设有通孔。所述曝晒试验架背面设有曝晒角度调节器；所述曝晒角度调节器与曝晒架支架相连接，曝晒架支架与基座相连接。所述基座内部设有太阳能控制器、蓄电池、空气压缩机、电机、减速箱、PLC；底座正面设有触屏显示器、开关，侧面设有充电插口。所述空气压缩机包括压缩机、电机、进气管、排气管；所述排气管连接有管道，管道通过曝晒板支架内部延伸至曝晒试验架上的样品夹，从样品夹背面通孔伸入，样品夹上表面伸出；所述管道头部设有扁平状出风口。所述PLC与曝晒架各部分之间通过电缆连接，电缆设置在曝晒支撑架内部；所述全自动智能曝晒架各部分由PLC进行实时控制。

作为本发明的一种改进，所述曝晒试验架两侧各固定有一块太阳能电池板，每块太阳能电池板面积为0.5平方米。

作为本发明的一种改进，所述曝晒试验架共设有4排相互水平的样品夹；所述样品夹中出风口的方向与样品夹平行。

作为本发明的一种改进，所述曝晒角度调节器由壳体、步进电机、减速器、轴承、金属块组成。所述壳体各个面与曝晒架支柱对应位置均设有开槽，壳体上端固定在曝晒试验架背面。所述步进电机的主轴固定在曝晒架支架上；所述减速器与步进电机处于壳体同一侧，所述金属块处于壳体另一侧。轴承位于曝晒支撑架的两端，安装在步进电机的主轴之上。步进电机、减速器、轴承、金属块安装在壳体内部，并且固定在曝晒试验架背面。所述曝晒角度调节器的角度调节范围为0°至135°。

作为本发明的一种改进，所述曝晒架支架为空心金属管，曝晒架支架与电机之间通过减速箱连接。

作为本发明的一种改进，所述基座与曝晒架支架的连接处设有轴承；所述轴承外部设有轴承密封圈。

作为本发明的一种改进，所述基座外壳与曝晒架角度调节器中壳体其表面均设有防水涂层。

作为本发明的一种改进，所述触屏显示器可以显示光辐射量与环境温度。

相较于现有技术，本发明有如下优点：

1) 全自动曝晒架采用PLC控制设备全部功能运转，使其工作效率得以提高，并使得人力成本减少；

2) 因为曝晒装置通过太阳能的发电实现自身设备的正常运行，故其可以在不同环境，地域进行老化测试，使得全自动智能曝晒架的使用范围得以增加；同时通过太阳能驱动设备无需考虑能源消耗；

3) 采用光辐照计、热电偶测量光照强度与温度，并通过触摸显示屏显示，可以使得技术人员直观的得到样品在老化过程中受到的光照总量与温度变化趋势；

4) 通过与空气压缩机连接的样品架，空气压缩机产生的高流速气体可以从样品夹进风口送入、出风口送出至曝晒试验板上，从而可以定期清理掉样品上的灰尘等杂物，避免产品测试效果受杂物影响；

5) 由于采用了曝晒角度调节器与可旋转的曝晒架支架，曝晒试验架可以跟随太阳高度角的变化规律而运动，从而确保曝晒试验架始终与太阳光线相垂直，以获得最大的太阳辐照能，进而缩短曝晒时间；

6) 上述轴承密封圈与防水涂层可以有效的防止曝晒角度调节器与基座内的电器部件受到雨露的渗入而造成损坏。

附图说明

图1为本发明中全自动智能曝晒架示意图。

图2为本发明中全自动智能曝晒架的样品夹示意图。

图3为本发明中全自动智能曝晒架的角度调节器内部结构图。

图4为本发明中全自动智能曝晒架的基座内部结构图。

附图标记列表：

1—曝晒试验架、2—曝晒角度调节器、3—曝晒架支架、4—底座、5—太阳能电池板、6—光辐照计、7—热电偶、8—样品夹、9—通孔、10—出风口、11—壳体、12—步进电机、13—减速器、14—轴承、15—金属块、16—太阳能控制器、17—蓄电池、18—空气压缩机、19—电机、20—减速箱、21—PLC、22—触屏显示器、23—开关、24—充电插座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：

如图1所示的一种全自动智能曝晒架，包括曝晒试验架1、曝晒角度调节器2、曝晒架支架3、底座4。所述曝晒试验架1上设固定有太阳能电池板5、光辐照计6、热电偶7、样品夹8。所述太阳能电池板5在曝晒试验架1两侧各有一块，面积约为0.5平方米。所述曝晒试验架1设有4排相互水平的样品夹8，样品夹8设有通孔9。

如图2所示的曝晒角度调节器2包括曝晒角度调节器2由壳体11、步进电机12、减速器13、轴承14、金属块15组成。所述壳体11各个面与曝晒架支柱3对应位置前后均设有开槽，壳体11上端固定在曝晒试验架1背面。所述步进电机12的主轴固定在曝晒架支架3上。所述减速器13与步进电机12处于壳体11同一侧，所述金属块15处于壳体11另一侧。所述轴承14位于曝晒支撑架3两端，安装在步进电机12的主轴上。步进电机12、减速器13、轴承14、金属块15安装在壳体的11内部，并且固定在曝晒试验架1背面；所述曝晒角度调节器2的角度调节范围为0°至135°。

由于步进电机12主轴固定在曝晒架支架3上，电机12启动时主轴不转动，从而使得步进电机带动与其相连接的曝晒试验板1运动。由于减速器13与步进电机12位于曝晒试验架同一侧，使得曝晒试验架1重心偏离中央位置；为提高其稳定性，在其另一端设有金属铁块15，用以平衡重心。同时在步进电机主轴两端设置轴承14可以使得电机主轴受力分散，使得主轴更为稳定。

所述基座4内部设有太阳能控制器16、蓄电池17，空气压缩机18，电机19，减速箱20，PLC21；底座4正面设有触屏显示器22、开关23，侧面设有充电插座24。太阳能控制器16用以控制多路太阳能电池方阵5对蓄电池17充电以及蓄电池17给太阳能逆变器负载供电。所述蓄电池17是用来储存太阳能电池板5所发的电能。所述空气压缩机18包括压缩机、电机、进气管、排气管；所述排气管连接有管道，管道通过曝晒板支架（3）内部延伸至曝晒试验架1上的样品夹8，从样品夹8背面通孔9伸入，样品夹上表面伸出，所述管道头部设有扁平状出气口10，出气口10 的方向与样品夹8方向平行。所述电机19的作用是为曝晒试验架1的转动提供机械能。所述曝晒架支架3与电机19之间通过减速箱20相连接。所述减速箱20的目的是控制曝晒架支架3的转动速度。所述PLC21通过预设程序，控制电机与步进电机的转动，接收太阳辐照度信号，并记录实时辐照度、实时温度与累计辐照量，控制空压机启动与关闭。所述PLC21与曝晒架各部分之间通过电缆连接，电缆设置在曝晒支撑架3内部。所述触摸显示屏22的作用是进行参数设置及查看温度与太阳辐射度等数据。

在使用前，首先要将蓄电池17内的电充满，并将曝晒架置于试验地点，装上样品，开启电源。设置空气压缩机18的开关周期，周期的长短取决于所处的环境，粉尘越大，周期越短，空气压缩机18会周期性的工作。根据PLC21 的预设程序，曝晒试验架1会在电机19与角度调节器2的带动下，根据当地太阳高度角的变化规律自行转动，使得曝晒试验架1始终受到太阳直射，产品所受的太阳辐射能始终保持最大。若当地处于阴雨天气或夜晚，光辐射计检测到太阳辐射强度过小时，PLC21控制电机电源自动断开，当天气转晴或太阳升起后，光付辐照计检测到一定辐照强度时，PLC21控制电机电源开启并转动使曝晒试验架1的朝向与实时日期和时间相对应。PLC控制电机以节省电量。在整个测试的过程中光照强度和环境温度的数据都被记录下来。

实施例2：

作为本发明的一种改进，所述基座4与曝晒架支架3的连接处设有轴承，所述轴承外部设有轴承密封圈。所述基座外壳与曝晒架角度调节器中壳体其表面均设有防水涂层。采用上述设计可以防止曝晒角度调节器与基座内的电器部件受到雨露的渗入而造成损坏，同时所述轴承可以增加曝晒架支架3的稳定性。其它特征与优点与实施例1相同。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims

1.一种全自动智能曝晒架，包括曝晒试验架（1）、曝晒角度调节器（2）、曝晒架支架（3）、基座（4），其特征在于所述曝晒试验架（1）上固定有太阳能电池板（5）、光辐照计（6）、热电偶（7）、样品夹（8），所述样品夹（8）背面设有通孔（9）；所述曝晒试验架（1）背面设有曝晒角度调节器（2）；所述曝晒角度调节器（2）与曝晒架支架（3）相连接，曝晒架支架（3）与基座（4）相连接；所述基座（4）内部设有太阳能控制器（16）、蓄电池（17）、空气压缩机（18）、电机（19）、减速箱（20）、PLC（21）；底座（4）正面设有触屏显示器（22）、开关（23）、充电插口（24）；所述空气压缩机（18）包括压缩机、电机、进气管、排气管；所述排气管连接有管道，管道通过曝晒板支架（3）内部延伸至曝晒试验架（1）上的样品夹（8），从样品夹（8）背面通孔（9）伸入，样品夹上表面伸出；所述管道头部设有扁平状出风口（10）；所述PLC（21）与曝晒架各部分之间通过电缆连接，电缆设置在曝晒支撑架（3）内部；所述全自动智能曝晒架各部分由PLC（21）进行实时控制。

2.按照权利要求1所述的全自动智能曝晒架，其特征在于所述曝晒试验架（1）两侧各固定有一块太阳能电池板（5），每块太阳能电池板面积为0.5平方米。

3.按照权利要求1所述的全自动智能曝晒架，其特征在于所述曝晒试验架（1）共设有4排相互水平的样品夹（8）；所述样品夹（8）上出风口（10）的方向与样品夹（8）平行。

4.按照权利要求1所述的全自动智能曝晒架，其特征在于所述曝晒角度调节器（2）由壳体（11）、步进电机（12）、减速器（13）、轴承（14）、金属块（15）组成；所述壳体（11）各个面与曝晒架支柱（3）对应位置设有开槽，壳体（11）上端固定在曝晒试验架（1）背面；所述步进电机（12）的主轴固定在曝晒架支架（3）上；所述减速器（13）与步进电机（12）处于壳体（11）同一侧，所述金属块（15）处于壳体（11）另一侧；轴承（14）位于曝晒支撑架（3）两端，分别安装在步进电机（12）的主轴之上；步进电机（12）、减速器（13）、轴承（14）、金属块（15）安装在壳体（11）内部，并且固定在曝晒试验架（1）背面；所述曝晒角度调节器（2）的角度调节范围为0°至135°。

5.按照权利要求1至4所述的全自动智能曝晒架，其特征在于所述曝晒架支架（3）为空心金属管，曝晒架支架（3）与电机（19）之间通过减速箱（20）连接。

6.按照权利要求5所述的全自动智能曝晒智能架，其特征在于所述基座（4）与曝晒架支架（3）的连接处设有轴承；所述轴承外部设有轴承密封圈。

7.按照权利要求1或4所述的全自动智能曝晒架，其特征在于所述基座（4）外壳与曝晒架角度调节器中壳体（11）其表面均设有防水涂层。

8.按照权利要求1所述的全自动智能曝晒架，其特征在于所述触屏显示器（22）可以显示光辐射量与环境温度。