CN105910979A - 一种光伏紫外试验箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光伏紫外试验箱，包括箱体，箱体一侧连接有电气柜，电气柜内部设有电气系统，箱体内设有工作室，工作室内设有样品轨道架和紫外线灯管，紫外线灯管装设于箱体与电气柜相连的侧壁上，紫外线灯管包括UVA灯管和UVB灯管，UVA灯管、UVB灯管分别设有多支，UVA灯管与UVB灯管间隔设置，UVA灯管、UVB灯管分别由线路连接电气系统，UVA灯管、UVB灯管的光照方向正对样品轨道架，箱体内工作室后方设置有风循环通道，风循环通道与工作室连通；本发明不仅能够使得箱内每一个角落的空气均得到充分的流动，最大限度地保证了箱内的温度都能在设定温度允许的范围内，且无需中途人工切换灯管，自动化程度高。

Description

一种光伏紫外试验箱

[技术领域]

本发明涉及环境试验仪器技术领域，具体地说是一种光伏紫外试验箱。

[背景技术]

随着传统能源的枯竭以及石油煤炭的使用，对环境产生很大污染，人们对新能源的需求越来越迫切。而光伏太阳能板的使用，使太阳能大规模使用成为可能，但在现有技术的基础上，如何生产可靠的太阳能板，并使其能够长期工作，从而产生经济效益，为此国标电工组织发布了IEC-61646专门针对太阳能板的试验方法。因此，光伏紫外试验箱应运而生，将样品放在试验箱进行紫外老化试验，即可最快地发现样品的耐紫外性能，发现问题并及时改进，从而将产品缺陷风险降到最低。然而，目前市场上常规的该类产品，主要存在以下不足之处：

(1)均没有设计专用的循环风道，从而老化箱的温度均匀性不是很好，老化不一致；

(2)由于只配备了一种紫外灯管，由于灯管波长的特性，不能最大程度地模拟自然界的紫外老化；

(3)即使配备两种灯管，也不能一次性安装在试验箱内，需做完一种灯管的试验后，再更换另一种灯管；

(4)没有配备紫外光照探头，大多是开机前，用手持式辐照仪对光照强度进行检测，机器工作后，并不能实时监控光照强度,灯管在使用过程中会存在衰竭，从而造成了测试结果的误差；

(5)用的是普通的镇流器，对光照强度无法进行调整；

(6)没有配备触摸屏控制器，自动化程度不高，数据记录功能不强。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种光伏紫外试验箱，不仅能够使得箱内每一个角落的空气均得到充分的流动，最大限度地保证了箱内的温度都能在设定温度允许的范围内，而且无需中途人工切换灯管，自动化程度非常高。

为实现上述目的设计一种光伏紫外试验箱，包括箱体1，所述箱体1一侧连接有电气柜2，所述电气柜2内部设有电气系统，所述箱体1内设有工作室3，所述工作室3内设有样品轨道架4和紫外线灯管，所述紫外线灯管装设于箱体1与电气柜2相连的侧壁上，所述紫外线灯管包括UVA灯管5和UVB灯管6，所述UVA灯管5、UVB灯管6分别设有多支，所述UVA灯管5与UVB灯管6间隔设置，所述UVA灯管5、UVB灯管6分别由线路连接电气系统，所述UVA灯管5、UVB灯管6的光照方向正对样品轨道架4，所述箱体1内工作室3后方设置有风循环通道7，所述风循环通道7与工作室3连通。

所述风循环通道7内上部装有风鼓8，所述风鼓8安装在马达9的输出端，所述马达9安装在箱体1的后端面上，所述风循环通道7内风鼓8的下方设有加热管10。

所述工作室3内上部设置有光纤探头11，所述光纤探头11通过信号线连接电气系统的PLC信号输入端。

所述样品轨道架4上装设的样品17与紫外线灯管平行，所述样品17与紫外线灯管之间的距离≤100mm，所述样品17、紫外线灯管均与箱体1底部垂直。

所述紫外线灯管的镇流器采用可线性调节的电子式镇流器。

所述UVB灯管6的波长范围为280-320nm，所述UVA灯管5的波长范围为320-385nm，所述UVA灯管5、UVB灯管6均安装在灯座上，所述灯座通过灯座固定板连接在箱体1内壁上。

所述箱体1与电气柜2为一体式结构，所述箱体1的前端面上设有箱门12，所述箱门12上设有观察窗13。

所述电气柜2的前端面上设有控制面板14，所述电气系统由线路连接控制面板14上的按键控制区，所述电气系统设置在控制面板14的后侧。

所述电气系统包括光感应器、温度感应器和计时器，所述光感应器、温度感应器均与样品17位于同一水平面，所述温度传感器安装在靠近样品17中部的前或后表面，所述光感应器、温度感应器、计时器分别通过PLC连接电气系统。

所述电气柜2顶部开设有排气口15，所述电气柜2内上部装设有排气风机16，所述排气风机16安装在箱体1与电气柜2相连的侧壁上，所述排气风机16的出风口通过管道连接排气口15。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

(1)通过设计专门的风循环通道，离心风机吹出来的风经风道有序地流动，从而使得箱内每一个角落的空气均得到充分的流动，最大限度地保证了箱内的温度都能在设定温度允许的范围内；

(2)本发明通过对灯座固定板进行了特殊设计，在保证灯管能够拆卸维修的情况下，尽量缩小灯管间的距离，从而使两种灯管能够同时装配到设备上，一次装配，就可以全自动切换，无需中途再人工切换灯管；

(3)为了能够实时监控箱内紫外光照强度，本发明为试验箱配备了高精度且能够长期使用的光纤探头，该探头将感测到的光信号，转换成标准的电信号，传送到PLC模块，PLC模块通过比较运算，输出信号去控制光照强度，从而达到实时监控光照强度的目的；

(4)为了达到能够对灯管光照全范围的调节，本发明并未使用传统的电感式镇流器，而是可线性调节的电子式镇流器，将交流电整流成直流后，再变成高频电，启动的时候会自动产生一个点灯电压，然后由控制端的电压自动调节灯管的亮度，可以实现宽范围电源，同时又可使输出的光强不会随外界电压的变化而变化，实现试验的稳定性；

(5)本发明配备了西门子PLC及威纶触摸屏，完全符合测试标准上的要求，在控制器上设定好程序后，机器则按照测试标准，一次性完成所有测试，且测试数据会自动储存起来，以备查阅，一旦机器发生故障，产生中断，则会自动停机，确保测试产品的安全性，并发出声光报警，因此，整机的自动化程度非常高，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本发明的正面外部结构示意图；

图2是本发明的正面内部结构示意图；

图3是本发明的右侧内部结构示意图；

图4是本发明的俯视内部结构示意图；

图中：1、箱体 2、电气柜 3、工作室 4、样品轨道架 5、UVA灯管 6、UVB灯管 7、风循环通道 8、风鼓 9、马达 10、加热管 11、光纤探头 12、箱门 13、观察窗 14、控制面板 15、排气口 16、排气风机 17、样品 18、进气口 19、脚轮 20、测试孔。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图所示，本发明包括：箱体1，箱体1一侧连接有电气柜2，电气柜2内部设有电气系统，箱体1内设有工作室3，工作室3内设有样品轨道架4和紫外线灯管，紫外线灯管装设于箱体1与电气柜2相连的侧壁上，紫外线灯管包括UVA灯管5和UVB灯管6，UVA灯管5、UVB灯管6分别设有多支，UVA灯管5与UVB灯管6间隔设置，UVA灯管5、UVB灯管6分别由线路连接电气系统，UVA灯管5、UVB灯管6的光照方向正对样品轨道架4，箱体1内工作室3后方设置有风循环通道7，风循环通道7与工作室3连通，风循环通道7内上部装有风鼓8，风鼓8安装在马达9的输出端，马达9安装在箱体1的后端面上，该马达9、风鼓8均设置有多个，多个马达9、风鼓8自左向右依次安装在箱体1后部，风循环通道7内风鼓8的下方设有加热管10。

本发明中，工作室3内上部设置有光纤探头11，光纤探头11通过信号线连接电气系统的PLC信号输入端；样品轨道架4上装设的样品17与紫外线灯管平行，样品17与紫外线灯管之间的距离≤100mm，样品17、紫外线灯管均与箱体1底部垂直，紫外线灯管的镇流器采用可线性调节的电子式镇流器；UVB灯管6的波长范围为280-320nm，UVA灯管5的波长范围为320-385nm，UVA灯管5、UVB灯管6均安装在灯座上，灯座通过灯座固定板连接在箱体1内壁上。

电气柜2的前端面上设有控制面板14，电气系统由线路连接控制面板14上的按键控制区，电气系统设置在控制面板14的后侧，电气系统包括光感应器、温度感应器和计时器，光感应器、温度感应器均与样品17位于同一水平面，温度传感器安装在靠近样品17中部的前或后表面，光感应器、温度感应器、计时器分别通过PLC连接电气系统；箱体1与电气柜2为一体式结构，箱体1的前端面上设有箱门12，箱门12上设有观察窗13，电气柜2顶部开设有排气口15，电气柜2内上部装设有排气风机16，排气风机16安装在箱体1与电气柜2相连的侧壁上，排气风机16的出风口通过管道连接排气口15。

本发明的温度范围为RT+10-60℃，内径尺寸为2200D*800W*1800H(mm)，外径尺寸约2900D*1400W*2180H，有效的测试区域为2100Dx1200Hmm，辐照度均匀度≤±15％，灯管数量为：UVA 340为22支，UVB约21支，灯管与样品之间的距离≤100mm；样品尺寸为2000*1000*50mm或者1650*990*50mm，一次只放一块测试，测试样品的位置跟灯管(光源)平行，并均与箱体底部垂直。控制器中采用威伦触摸屏仪表，一个光感应器和一个温度感应器均与样品在同一水平面。重要测试指标为：280nm-385nm到达15KWh/m2约测试将近19天的时间，且控制器上面设有计时器来设置这个时间；选开UVB灯管约229小时，再开UBA灯管约222小时，就可以达到标准中的要求了，总时间约451小时，约合18.8天。

本发明的目的是在组件进行热循环/湿冻试验前进行紫外(UV)辐照预处理，以确定相关材料及粘连连接的紫外衰减。其中，在经受紫外辐照时能控制组件温度的设备，组件的温度范围必须在60±5℃。测量记录组件温度的装置，准确度为±2℃，温度传感器应安装在靠近组件中部的前或后表面，如果同时试验的组件多于一个，只需监测一个代表组件的温度。能测试照射到组件试验平面上紫外辐照度的仪器，波长范围为280-320nm和320-385nm，准确度为±15％。紫外辐射光源，在组件试验平面上其辐照度均匀性为±15％，无可探测的小于280nm波长的辐射，能产生根据10.10.3规定的关注光谱范围内需要的辐照度。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏紫外试验箱，包括箱体(1)，所述箱体(1)一侧连接有电气柜(2)，所述电气柜(2)内部设有电气系统，所述箱体(1)内设有工作室(3)，所述工作室(3)内设有样品轨道架(4)和紫外线灯管，所述紫外线灯管装设于箱体(1)与电气柜(2)相连的侧壁上，其特征在于：所述紫外线灯管包括UVA灯管(5)和UVB灯管(6)，所述UVA灯管(5)、UVB灯管(6)分别设有多支，所述UVA灯管(5)与UVB灯管(6)间隔设置，所述UVA灯管(5)、UVB灯管(6)分别由线路连接电气系统，所述UVA灯管(5)、UVB灯管(6)的光照方向正对样品轨道架(4)，所述箱体(1)内工作室(3)后方设置有风循环通道(7)，所述风循环通道(7)与工作室(3)连通。

2.如权利要求1所述的光伏紫外试验箱，其特征在于：所述风循环通道(7)内上部装有风鼓(8)，所述风鼓(8)安装在马达(9)的输出端，所述马达(9)安装在箱体(1)的后端面上，所述风循环通道(7)内风鼓(8)的下方设有加热管(10)。

3.如权利要求1或2所述的光伏紫外试验箱，其特征在于：所述工作室(3)内上部设置有光纤探头(11)，所述光纤探头(11)通过信号线连接电气系统的PLC信号输入端。

4.如权利要求3所述的光伏紫外试验箱，其特征在于：所述样品轨道架(4)上装设的样品(17)与紫外线灯管平行，所述样品(17)与紫外线灯管之间的距离≤100mm，所述样品(17)、紫外线灯管均与箱体(1)底部垂直。

5.如权利要求4所述的光伏紫外试验箱，其特征在于：所述紫外线灯管的镇流器采用可线性调节的电子式镇流器。

6.如权利要求5所述的光伏紫外试验箱，其特征在于：所述UVB灯管(6)的波长范围为280-320nm，所述UVA灯管(5)的波长范围为320-385nm，所述UVA灯管(5)、UVB灯管(6)均安装在灯座上，所述灯座通过灯座固定板连接在箱体(1)内壁上。

7.如权利要求6所述的光伏紫外试验箱，其特征在于：所述箱体(1)与电气柜(2)为一体式结构，所述箱体(1)的前端面上设有箱门(12)，所述箱门(12)上设有观察窗(13)。

8.如权利要求7所述的光伏紫外试验箱，其特征在于：所述电气柜(2)的前端面上设有控制面板(14)，所述电气系统由线路连接控制面板(14)上的按键控制区，所述电气系统设置在控制面板(14)的后侧。

9.如权利要求8所述的光伏紫外试验箱，其特征在于：所述电气系统包括光感应器、温度感应器和计时器，所述光感应器、温度感应器均与样品(17)位于同一水平面，所述温度传感器安装在靠近样品(17)中部的前或后表面，所述光感应器、温度感应器、计时器分别通过PLC连接电气系统。

10.如权利要求9所述的光伏紫外试验箱，其特征在于：所述电气柜(2)顶部开设有排气口(15)，所述电气柜(2)内上部装设有排气风机(16)，所述排气风机(16)安装在箱体(1)与电气柜(2)相连的侧壁上，所述排气风机(16)的出风口通过管道连接排气口(15)。