CN105181821A - 汽车零部件污染散发性能变温测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种关于汽车内饰零部件及材料的污染散发性能温度影响的测试系统及测试方法。方法采用了1立方米环境舱进行密闭状态测试，使用同一测试样品连续变换测试温度的方式，可通过一次测试即可得到温度影响结果，可以很好地对该种材料在不同温度下的VOC散发性能进行表征。为了配合这种密闭变温动态测试过程，本发明对传统的环境舱测试系统进行了改进创新，增加了材料表面温度测试技术及密闭舱采样补气系统等。

Description

汽车零部件污染散发性能变温测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及一种汽车零部件污染散发性能变温测试系统及测试方法，属于化学测试领域。

背景技术

车内的空气污染来源很多，其中最主要的就是来自于车内的各种零部件材料，因此对于汽车企业来说，如何对这些零部件的污染散发进行测量和合理分析，使得到的数据能够反应零部件的各种散发性能，从而指导汽车设计工作，是车内空气污染控制的关键。汽车在使用过程中要经历各种温度环境，由于汽车零部件散发污染的能力与温度有很强的关系，要想了解汽车在不同温度状态下的空气质量状况，就必须知道这些零部件的污染散发性能与温度的具体关系。要想测定车内各种零部件的污染散发性能就需要有相关的测试环境系统，以及需要建立一套有效的测试方法。

但是，现有的零部件污染散发性能测试方法主要使用的是日本(如JASOM902-2007标准)、德国(如VDA276标准)等国外的零部件污染散发测试标准。这些标准中对于零部件的测试要求比较简单，只需将零部件放入一定条件的干净环境中，然后测量零部件在60度左右环境下放置几小时后的污染散发结果，这个结果就用来标识该零部件的散发性能。由于这些方式温度是固定的，因此无法了解零部件散发性能与温度的关系。已公开的相关专利主要都集中在测试环境舱中的相关技术改进，如：一种汽车零部件VOC试验用放置架(申请号：CN201420441548.5)，或者低散发零部件材料制备方法，如降低汽车内饰材料挥发性有机化合物的方法(申请号：CN201510076924.4)，还没有真正对测试方法，尤其是散发性能温度影响的测试方法进行有效发明的专利，这方面的技术非常有待于提高。

本专利就是用来弥补车内零部件污染散发性能测试中温度影响关系这部分的空白，在测试系统中有所创新，同时发明了一个全新的变温度测试方法。

发明内容

本发明的目的是提供一个汽车零部件散发性能温度影响测试系统和一套全新的测量零部件散发性能与温度关系的测试方法。

本发明的系统部分技术方案如下：

汽车零部件污染散发性能变温测试系统及测试方法，其特征在于：测试系统主要包括主体测试模块、洁净空气进气系统、温度环境控制系统、采样补气系统及辅助测试系统；测试方法分为测试准备过程，测试过程和后期数据处理过程。

本发明的技术特征有：主体测试模块包括一个1立方米的不锈钢环境舱，以及实现其密封所需的密封条和舱门；环境舱和密封条使用既不散发也不吸附挥发性有机化合物的材料。

本发明的技术特征还有：洁净空气进气系统由空气净化模块、空气湿度控制模块、进气流量控制模块、进气流量计、进气阀、进气管、排气管及排气阀组成。

本发明的另一技术特征在于：温度环境控制系统包括水浴、水浴控制器、温度传感器，并由舱内温度传感器采集环境舱温度来耦合控制水浴升温或降温功能。

本发明的又一技术特征在于：采样补气系统包括采样管路及补气管路，采样管路及补气管路的一端均伸到环境舱内部，另一端均与采样补气系统相连。

本发明的再一技术特征在于：辅助测试系统包括固定安装所要测试的零部件样品的测试夹具和用来测量样品表面温度的热电偶贴片。

本发明的技术特征还有：测试方法中的测试准备过程包括环境舱的洁净、环境舱所需环境的营造、测试样品的放置。

本发明的技术特征还有：测试方法中的测试过程，其特征在于：该过程要连续经历5个温度点，依次为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃，每个温度点维持12小时的时长，并在各个时长的最后1个小时中进行气体采样，当一个温度点12小时的时长结束后直接升高到下一个温度点继续测试，重复该过程直到把5个温度点都测试完。

本发明的技术特征还有：测试方法中的后期数据处理过程中所有采集样品的采样管用气相色谱质谱联用仪进行分析，最终得到该样品不同温度下不同VOC的浓度数据，利用这5个温度条件下的5组数据得到该零部件污染散发的温度影响曲线。

本发明具有如下优点及突出效果：

第一、直接测量零部件表面温度，避免测试过程中环境温度参数与材料表面温度参数的差异，使得温度影响关系更加合理；

第二、增加补气系统，保证了长时间密闭环境测试中由于采样造成的内外压差，从而引起的环境污染；

第三、使用同一个样品进行温度影响测试，可以避免不同样品造成的差异性问题；同时在一个流程内完成温度影响测试，省去多次测量过程的中的环境舱清洁、准备等工作，缩短了测试时间。

附图说明

图1是本发明的装置的结构示意图。

图中各部件表示：1-不锈钢环境舱，2-水浴，3-水浴控制器，4-温度传感器，5-测试夹具，6-舱门，7-补气管路，8-采样补气系统，9-搅拌风扇，10-采样管路，11-排气管，12-排气阀，13-洁净空气系统，14-进气阀，15-进气管，16-测试目标件，17-热电偶贴片，18-热电偶温度检测仪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的工作原理、具体结构作进一步的说明。

具体步骤为：

步骤1：测试前1天，实验人员需用甲醇对不锈钢环境舱1的舱壁擦拭一遍，再用去离子水擦拭两遍，擦拭后100度高温加热环境舱1至少12小时，去除舱内残留的VOC影响。

步骤2：测试前2小时调整环境舱1的测试条件，让环境舱1保持在第一个测试温度点20±1度，50±5％，最大通风状态。

步骤3：测试前1小时采集环境舱1内气体，测试环境舱1的背景浓度，要求背景浓度中TVOC小于50微克/立方米，单个VOC浓度小于5微克/立方米，如达到要求开始关闭通风，如没有达到继续保持通风状态，直到符合要求。

步骤4：打开舱门，将需要测试的零部件样品放置在环境舱1中的辅助测试工装上，调整可移动热电偶贴片17使之紧贴测试样品表面，固定好后关闭舱门6。

步骤5：每个温度点环境将保持12小时的散发过程，在每个温度点的最后一个小时进行一次气体采样，采样中使用Tenax-TA采样管，采样速度是0.3升/分钟，每次采样时间为10分钟，每次采样量为3升，温度升高后采样量可适当减小到1.5升。

步骤6：采集气体的同时，读取热电偶温度检测仪18的输出温度数值，记录下来。

步骤7：第一个温度点周期结束后，控制环境舱1的温度升高到下一个温度点，重复步骤5和步骤6，直到最后一个温度，完成全部测试。5个温度周期从前到后依次为20度、30度、40度、50度和60度。

步骤8：Tenax-TA采样管使用自动热脱附仪和气相色谱仪/质谱仪，按照ASTMStandard规范分析管中吸附的VOC气体浓度。

步骤9：根据分析结果，得到的不同温度下零部件稳定散发的各种VOC的浓度，根据这5组对应关系数据，做出该零部件散发的各种VOC与温度的相关曲线。

步骤10：根据步骤9得到的相关曲线，就可以预估该零部件在其它温度点下的散发性能数据。

Claims (9)

1.汽车零部件污染散发性能变温测试系统及测试方法，其特征在于：测试系统主要包括主体测试模块、洁净空气进气系统(13)、温度环境控制系统、采样补气系统(8)及辅助测试系统；测试方法分为测试准备过程，测试过程和后期数据处理过程。

2.按照权利要求1所述的主体测试模块，其特征在于：该模块包括一个1立方米的不锈钢环境舱(1)，以及实现其密封所需的密封条和舱门(6)；环境舱(6)和密封条使用既不散发也不吸附挥发性有机化合物的材料。

3.按照权利要求1所述的洁净空气进气系统(13)，其特征在于：该系统由空气净化模块、空气湿度控制模块、进气流量控制模块、进气流量计、进气阀(14)、进气管(15)、排气管(11)及排气阀(12)组成。

4.按照权利要求1所述的温度环境控制系统，其特征在于：该系统包括水浴(2)、水浴控制器(3)、温度传感器(4)，并由舱内温度传感器(4)采集环境舱温度来耦合控制水浴(2)升温或降温功能。

5.按照权利要求1所述的采样补气系统(8)，其特征在于：该系统包括采样管路(10)及补气管路(7)，采样管路(10)及补气管路(7)的一端均伸到环境舱(1)内部，另一端均与采样补气系统(8)相连。

6.按照权利要求1所述的辅助测试系统，其特征在于：该系统包括固定安装所要测试的零部件样品的测试夹具(5)和用来测量样品表面温度的热电偶贴片(17)。

7.按照权利要求1所述的测试方法中的测试准备过程，其特征在于：该过程包括环境舱的洁净、环境舱所需环境的营造、测试样品的放置。

8.按照权利要求1所述的测试方法中的测试过程，其特征在于：该过程要连续经历5个温度点，依次为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃，每个温度点维持12小时的时长，并在各个时长的最后1个小时中进行气体采样，当一个温度点12小时的时长结束后直接升高到下一个温度点继续测试，重复该过程直到把5个温度点都测试完。

9.按照权利要求1所述的测试方法中的后期数据处理过程，其特征在于：所有采集样品的采样管用气相色谱质谱联用仪进行分析，最终得到该样品不同温度下不同VOC的浓度数据，利用这5个温度条件下的5组数据得到该零部件污染散发的温度影响曲线。