氙灯老化试验机
技术领域
本发明涉及一种试验机,尤其涉及一种用氙灯模拟太阳光,以加快试验测试物的耐老化程度的氙灯老化试验机。
背景技术
现有检测产品老化的设备中,通常使用大功率氙灯来模拟太阳光,因为氙灯照射出的光线使产品老化的速度比太阳光照射要快很多,因而能提高检测速度。
在现有的氙灯老化试验机中,样品一般挂载于样品架上,再在测试的过程中驱动样品架转动,从而使样品得到均匀的光线照射;而在测试的过程中,为了控制样品的温度,一般还需要在样品架上挂载温度传感器,即黑标准温度计探头,以方便检测样品所在位置的温度;然而,由于黑标准温度计探头会随样品架转动,因此,其难以通过导线与试验室外部的控制系统连接。如果将黑标准温度计探头设置于样品架外,虽然可以解决上述问题,但是,这会导致温度测量不够准确,从而导致老化试验的结果出现较大的偏差,测试效果不理想。
基于上述情况,人们设计了一种通过发射器及接收器进行无线传送的方式使黑标准温度计探头与控制系统连接;具体是通过在样品架上设置太阳能电池板及发射器,通过太阳能电池板为发射器提供电力,从而实现无线传送。但是,由于试验室内部的温度、湿度及喷淋随着测验会发生变化,内部环境不稳定,因此,极大地影响发射器及太阳能电池板的使用寿命,而且发射器及太阳能电池板十分昂贵,成本很高,因此,无法满足使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服因样品架转动而使样品架温度传感器的信号难以传送到控制系统的缺陷,且生产成本低的氙灯老化试验机。
为了实现上述目的,本发明提供的氙灯老化试验机,包括氙灯、试验室、样品架、转轴、样品架温度传感器、驱动机构及控制系统,所述氙灯竖直地固定于所述试验室的顶部中央,所述转轴枢接于所述试验室的底部且上端穿入所述试验室内,所述样品架内置于所述试验室内且固定于所述转轴的上端,所述样品架温度传感器挂载于所述样品架上,所述驱动机构驱动所述转轴转动,所述控制系统控制所述氙灯及驱动机构;所述氙灯老化试验机还包括信号发射器、信号接收器及供电装置;所述转轴呈中空结构,所述样品架温度传感器通过穿过所述转轴内部的导线与固定于所述转轴下端的所述信号发射器电连接,所述信号接收器与所述控制系统电连接并将接收到所述信号发射器的信号传送到所述控制系统;所述供电装置包括一对导电转盘及一对导电滚子;所述一对导电转盘分别套接并固定于所述转轴的下端,并且分别与所述信号发射器的正、负极电连接;所述一对导电滚子分别与所述一对导电转盘滚动接触,并且分别与电源的正、负极电连接。
与现有技术相比,由于本发明通过使所述转轴内部设成中空结构,并在所述转轴的下端设置可随转轴转动的信号发射器,从而可以利用多根导线将所述样品架温度传感器电连接并通过所述转轴的中空结构而连接到所述信号发射器上,利用所述信号发射器将所述样品架温度传感器检测到的温度信号发射到所述信号接收器上,从而克服所述样品架因转动而使信号线难以将信号传送到所述控制系统的缺陷;另外,又通过在所述转轴的下端设置导电转盘以及导电滚子,通过所述导电滚子与所述导电转盘的滚动接触,从而使电力通过所述导电滚子传递到所述导电转盘上,由于所述导电转盘也随所述转轴转动,因此,所述导电转盘与所述信号发射器是相对静止的,从而可以与所述信号发射器电连接,进而为所述信号发射器提供电力,解决了因所述信号发射器转动而电源固定而无法使用导线直接为所述信号发射器提供电力的问题;所述信号发射器及供电装置均是安装于试验室外,不受试验环境的影响,因此,使用寿命长,并且,利用氙灯老化试验机本身的电源即可直接供电,无需使用太阳能电池板,生产成本低。
较佳地,所述供电装置还包括一对固定座,所述固定座具有一对弹性手臂,所述一对导电滚子分别枢接于所述一对弹性手臂的末端,所述一对弹性手臂提供使所述一对导电滚子保持地抵压于所述一对导电转盘的弹性力。所述一对弹性手臂可以使所述一对导电滚子与所述一对导电转盘有效地接触,保证了电源与所述信号发射器之间的导电稳定性。
较佳地,所述氙灯老化试验机还包括辐照强度测量装置,所述辐照强度测量装置固定于所述试验室内且位于所述样品架内侧;所述辐照强度测量装置包括呈中空的L型支架、过滤镜、反射镜及辐照强度传感器;所述过滤镜分别密封地安装于所述L型支架的横杆及竖杆内,所述反射镜安装于所述横杆与竖杆之间的转角处,所述竖杆的上端穿过所述试验室的顶部并突出于所述试验室外,所述辐照强度传感器安装于所述竖杆的出口处并与所述控制系统电连接。通过设置一L型支架,并利用设置于所述L型支架的转角处的反射镜将氙灯老化试验机内的氙灯光线导出到所述试验室外,从而可以在所述试验室外利用辐照强度传感器检测氙灯的辐照强度,由于检测位于试验室内,因此,可以避免受到箱内的温度的干扰,使检测更加准确。
较佳地,所述氙灯老化试验机还包括内、外喷淋装置,所述内喷淋装置及外喷淋装置固定于所述试验室内,且分别位于所述样品架的内侧及外侧,所述试验室的内底部开设有用于排水的出水口。所述内、外喷淋装置可以模拟出降雨、水气、潮湿等天气条件,从而增加试验方式,使试验更加贴合实际,试验结果更准确。
具体地,所述氙灯老化试验机还包括供水系统,所述供水系统还包括水箱、水泵、压力调节阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀,所述水箱与所述水泵连通,所述压力调节阀设置于所述水泵的出口,所述水泵分别与所述内喷淋装置、外喷淋装置及氙灯连通,所述第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀分别设置于所述内喷淋装置、外喷淋装置及氙灯的进水的一端并且与所述控制系统电连接,所述氙灯的出水一端及所述出水口与所述水箱连通。通过设置所述第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀,使所述水箱的送水通道分成三个支路,从而利用一个水箱同时为所述内喷淋装置、外喷淋装置及氙灯供水,有效简化了整个氙灯老化试验机的部件,使结构更加简单紧凑。
更具体地,在所述水泵之后还设有压力表、压力传感器及压力容器,所述压力传感器与所述控制系统电连接。所述压力表、压力传感器可以检测供水系统的水压,所述压力容器可以调整并保持水压在某个范围内,从可以保证所述供水系统的水压稳定。
更具体地,所述氙灯的出水一端还设有流量传感器及水温传感器,所述流量传感器及水温传感器与所述控制系统电连接。所述流量传感器能检测氙灯出水口的水流量,当水流量较低时可以及时反馈到控制系统,以免因水量过少使氙灯的冷却失效而导致烧坏所述氙灯;所述水温传感器能检测氙灯出水口的水的温度,当温度过低或过高时同样可以反馈到控制系统,再由控制系统控制水温,保证对氙灯冷却持续进行。
更具体地,所述氙灯老化试验机还包括制冷系统,所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、空冷器、水冷器、第四电磁阀及第五电磁阀;所述压缩机与所述冷凝器连接,所述冷凝器分别与所述空冷器及水冷器连接,所述空冷器及水冷器分别与压缩机连接,并且,所述空冷器对所述试验室的供风系统内的空气进行降温,所述水冷器设置于所述氙灯及所述第三电磁阀之间;所述第四电磁阀及第五电磁阀分别设置于所述空冷器及水冷器的输入端且与所述控制系统电连接。通过所述空冷器及水冷器,从而使所述制冷系统只需使用一个压缩机,即可同时对所述氙灯及所述试验室的空气制冷,有效简化了整个氙灯老化试验机的部件,使结构更加简单。
较佳地,所述控制系统包括微电脑及数字电源,所述微电脑与所述数字电源电连接,所述微电脑与所述数字电源电连接,所述微电脑接收并处理各传感器的信号,所述数字电源根据所述微电脑的数字信号向所述氙灯提供合适的功率。
较佳地,所述试验室设有与外界连通的气孔。设置所述气孔可以使试验室与外界保持相同的气压,从而更准确地模拟出外界的气压环境。
附图说明
图1是本发明氙灯老化试验机的结构示意图。
图2是本发明氙灯老化试验机中供电装置的结构示意图。
图3是本发明氙灯老化试验机中辐照强度测量装置的结构示意图。
图4是本发明氙灯老化试验机中供水系统的结构示意图。
图5是本发明氙灯老化试验机中制冷系统的结构示意图。
图6是本发明氙灯老化试验机中控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图1所示,本发明氙灯老化试验机100包括氙灯11、试验室12、样品架13、转轴14、样品架温度传感器15、驱动机构16、信号发射器17、信号接收器(图中未示)、供电装置18、辐照强度测量装置19、内喷淋装置20、外喷淋装置21、供水系统22、制冷系统23及控制系统24。
氙灯11竖直地固定于试验室12的顶部中央,转轴14枢接于试验室12的底部且上端穿入试验室12内,样品架13内置于试验室12内且固定于转轴14的上端,样品架温度传感器15挂载于样品架13上,驱动机构16驱动转轴14转动,驱动机构16包括电机161及皮带轮组件162,电机161固定于试验室12的下方并且输出端驱动皮带轮组件162,皮带轮组件162的其中一驱动轮安装于转轴14上,进而可带动转轴14转动;控制系统24控制氙灯11及驱动机构16。
再结合图1,参阅图2,转轴14呈中空结构,信号发射器17位于试验室12外部的下方且与转轴的下端固定连接;样品架温度传感器15通过穿过转轴14内部的导线与信号发射器17电连接,信号接收器与控制系统24电连接并将接收到由信号发射器17发出的信号传送到控制系统24;供电装置18位于试验室12的外部的下方,供电装置18包括一对导电转盘181、一对导电滚子182及一对固定座183;导电转盘181分别套接并固定于转轴14的下端,并且分别与信号发射器17的正、负极电连接;导电滚子182分别与导电转盘181滚动接触,并且分别与电源的正、负极电连接。两固定座183上分别具有弹性手臂183a,导电滚子182枢接于弹性手臂183a的末端,弹性手臂183a提供使导电滚子182保持地抵压于导电转盘181的弹性力。弹性手臂183a可以使导电滚子182与导电转盘181有效地接触,保证了电源与信号发射器17之间的导电稳定性。本发明样品架温度传感器15是通过信号发射器17将温度信号传送到控制系统24的,其也可以采用与供电装置18相类似的转轮接触的方式;但是,由于样品架温度传感器15需要六根导线将温度信号传出的,因此,就需要使用六个转轮,并且,这种转轮接触的传输方式对信号传输来说,稳定性及精确性较差,会严重降低试验机试验的准确性及安全性。因此,通过设置信号发射器17,使信号发射器17安装于转轴14的下端,使其可随转轴14转动,与样品架温度传感器15同步转动,从而可以通过导线接收信号并无线发射信号,不受到任何干扰,稳定性及精确性十分好。
请参阅图3,辐照强度测量装置19固定于试验室12内且位于样品架13内侧;辐照强度测量装置19包括呈中空的L型支架191、过滤镜192、反射镜193及辐照强度传感器194;过滤镜192分别密封地安装于L型支架191的横杆191a及竖杆191b内,横杆191a及竖杆191b之间呈90度;反射镜193安装于横杆191a与竖杆191b之间的转角处,并且呈45度倾斜;竖杆191b的上端穿过试验室12的顶部并突出于试验室12外,辐照强度传感器194安装于竖杆191b的出口处并与控制系统24电连接。通过设置一L型支架191,并利用设置于L型支架191的转角处的反射镜193将氙灯老化试验机100内的氙灯11的光线导出到试验室12外,从而可以在试验室12外利用辐照强度传感器19检测氙灯11的辐照强度,由于检测位于试验室12内,因此,可以避免受到室内的温度的干扰,使检测更加准确。
再如图1所示,内喷淋装置20及外喷淋装置21固定于试验室12内,且分别位于样品架13的内侧及外侧,试验室12的内底部开设有用于排水的出水口。内、外喷淋装置20、21可以模拟出降雨、水气、潮湿等天气条件,从而增加试验方式,使试验更加贴合实际,试验结果更准确。
试验室12设有与外界连通的气孔121。设置气孔121可以使试验室12与外界保持相同的气压,从而更准确地模拟出外界的气压环境。试验室12内还设有用于检测试验室12内部的温度的室内温度传感器122及用于检测试验室内部的湿度的室内湿度传感器123;室内温度传感器122及室内湿度传感器123分别与控制系统24电连接。
氙灯老化试验机100还设有加湿装置(图中未示)及供风装置(图中未示);加湿装置安装于试验室12外部的一侧,供风装置安装于试验室12的背部;试验室12内部的一侧的上方设有出风口124,下方设有排风口125,供风装置分别与出风口124及排风口125连通;加湿装置输出的湿气随出风口124输出到试验室12内。
结合图1,请参阅图4,供水系统22安装于试验室12外部的下方,供水系统22包括水箱221、水泵222、压力调节阀223、第一电磁阀224、第二电磁阀225、第三电磁阀226、压力表227、压力传感器228及压力容器229,水箱221通过过滤器22a与水泵222连通,压力调节阀223设置于水泵222的出口,水泵222分别与内喷淋装置20、外喷淋装置21及氙灯11连通,第一电磁阀224、第二电磁阀225及第三电磁阀226分别设置于内喷淋装置20、外喷淋装置21及氙灯11的进水的一端并且与控制系统24电连接,氙灯11的出水一端及出水口与水箱221连通。通过设置第一电磁阀224、第二电磁阀225及第三电磁阀226,使水箱221的送水通道分成三个支路,从而利用一个水箱221同时为内喷淋装置20、外喷淋装置21及氙灯11供水,有效简化了整个氙灯老化试验机100的部件,使结构更加简单紧凑。压力传感器228与控制系统24电连接。压力表227、压力传感器228可以检测供水系统22的水压,压力容器229可以调整并保持水压在某个范围内,从可以保证供水系统22的水压稳定。氙灯11的出水一端还设有流量传感器22b及水温传感器22c,流量传感器22b及水温传感器22c与控制系统24电连接。流量传感器22b能检测氙灯11出水口的水流量,当水流量较低时可以及时反馈到控制系统,以免因水量过少使氙灯11的冷却失效而导致烧坏氙灯11;水温传感器22c能检测氙灯11出水口的水的温度,当温度过低或过高时同样可以反馈到控制系统24,再由控制系统24控制水温,保证对氙灯11冷却持续地进行。
结合图1,请参阅图5,制冷系统23安装于试验室12外部的下方,制冷系统23包括压缩机231、冷凝器232、空冷器233、水冷器234、第四电磁阀235及第五电磁阀236;压缩机231与冷凝器232连接,冷凝器232分别与空冷器233及水冷器234连接,空冷器233及水冷器234分别与压缩机231连接,并且,空冷器233对供风装置内的空气进行降温,从而控制试验室12内的温度,水冷器234设置于氙灯11及第三电磁阀226之间,用于冷却进入氙灯11内的水;第四电磁阀235及第五电磁阀236分别设置于空冷器233及水冷器234的输入端且与控制系统24电连接。通过空冷器233及水冷器234,从而使制冷系统23只需使用一个压缩机231,即可同时对氙灯11及试验室12的空气制冷,有效简化了整个氙灯老化试验机100的部件,使结构更加简单。
结合图1,请参阅图6,控制系统24安装于试验室12外部的一侧,控制系统24包括微电脑241及数字电源242,微电脑241与数字电源242电连接,微电脑241接收并处理各传感器的信号,数字电源242根据微电脑241的数字信号向氙灯11提供合适的功率。
综合上述并结合附图,下面对本发明氙灯老化试验机100的工作原理过程进行描述,如下:
首先,将需要测试的样品固定于夹具上,再将夹具挂载于样品架上;然后启动电机161,电机161转动驱动皮带轮组件162,进而带动转轴14转动,转轴14驱动样品架13围绕氙灯11转动;与此同时,氙灯11点亮,发出与日光相似的光线照射在样品架13的样品上。当需要对样品加湿或模拟降雨时,控制系统24控制水泵222启动并且第一电磁阀224打开,这时,内喷淋装置20向样品喷水;当然,也可以单独或同时打开第二电磁阀225,使用外喷淋装置21喷水。在氙灯11点亮的过程中,第三电磁阀226同时也打开并且制冷系统23启动,水泵222同时向氙灯11内部供水,这时该支路的水经过第三电磁阀226以及在水冷器234的冷却作用下进入氙灯11内部对氙灯11进行冷却,并最终回流到水箱221内进行循环利用。在上述部件工作的同时,加湿装置及供风装置也同时工作,对试验室12内部进行吹风、加湿,以及利用制冷系统23的空冷器233进行温度调节。
在样品架13转动的过种中,安装于样品架13上的样品架温度传感器15跟随样品架转动,而固定于转轴14上的导电转盘181及信号发射器17也跟着转动,因此,样品架温度传感器15、导电转盘181及信号发射器17是相对静止的,样品架温度传感器15能将检测到的温度信号通过导线传送到信号发射器17上,并通过信号发射器17将信号发射到信号接收器,最终传送到控制系统24中;而电源则可以通过导电滚子182与导电转盘181而为信号发射器17提供电力;最后,控制系统24根据试验的条件及需要,通过微电脑241及数子电源242控制氙灯11的功率,从而控制样品架13上的样品温度。
另外,在氙灯工作的过程中,辐照强度测量装置19可检测氙灯11的辐照强度,具体是,氙灯照射的光线进入L型支架191的横杆191a,经过过滤镜192,并在反射镜193的反射后进入竖杆191b,再经过位于竖杆191b内的过滤镜192,从而照射到辐照强度传感器194,辐照强度传感器194将检测的信号传送到控制系统24,并由微电脑241及数字电源242控制氙灯11的发光强度,进而控制试验室12内部的光线照射强度。
与现有技术相比,由于本发明通过使转轴14内部设成中空结构,并在转轴14的下端设置可随转轴14转动的信号发射器17,从而可以利用多根导线将样品架温度传感器15电连接并通过转轴14的中空结构而连接到信号发射器17上,利用信号发射器17将样品架温度传感器15检测到的温度信号发射到信号接收器上,从而克服样品架13因转动而使信号线难以将信号传送到控制系统24的缺陷;另外,又通过在转轴14的下端设置导电转盘181以及导电滚子182,通过导电滚子182与导电转盘181的滚动接触,从而使电力通过导电滚子182传递到导电转盘181上,由于导电转盘181也随转轴14转动,因此,导电转盘181与信号发射器17是相对静止的,从而可以与信号发射器17电连接,进而为信号发射器17提供电力,解决了因信号发射器17转动而电源固定而无法使用导线直接为信号发射器17提供电力的问题;信号发射器17及供电装置18均是安装于试验室外,不受试验环境的影响,因此,使用寿命长,并且,利用氙灯老化试验机100本身的电源即可直接供电,无需使用太阳能电池板,生产成本低。
本发明氙灯老化试验装置100所涉及到的加湿装置及供风装置的结构及工作原理均为本领域普通技术人员所熟知,在此不再做详细的说明。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属于本发明所涵盖的范围。