CN106290138A - 聚合物紫外线老化箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚合物紫外线老化箱，属聚合物试验检测技术领域。包括紫外线照明系统、机箱、托盘旋转系统、箱门和控制系统，紫外线照射系统设于机箱内顶部中间位置，托盘旋转系统设于紫外线照射系统下方位置，机箱的内腔由上隔板和下隔板分为工作舱和控制舱，控制系统设于控制舱中。托盘旋转系统包括旋转托盘、旋转杆、电机，旋转杆上部自由悬空于工作舱中、下端与固定于控制舱中电机输出轴连接、中部由固定在下隔板上的轴承套定位，旋转杆上部沿高度方向等距设有销孔，旋转托盘中部为带销子的套筒结构，旋转托盘通过其中部的套筒结构活动套固于旋转杆上。具有通用性和标准性强、测量精度高、使用方便等优点，可广泛用于聚合物老化试验检测。
Description
技术领域
本发明提供一种聚合物紫外线老化箱，属聚合物试验检测设备技术领域。
背景技术
在聚合物试验检测领域，目前尚无能精确控制紫外线强度和老化时间的设备，现有试验检测方法较为原始和简单，即用一定功率的紫外线灯直接照射，依靠人工控制紫外线老化的时间，无法精确地控制紫外线的强度，容易导致对聚合物的照射不均匀，试验检测中需要人工的反复配合，存在操作实施不便、检测精度不高等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有聚合物试验检测中紫外线照射强度和时间无法精确控制、检测精度不够等问题，提供一种聚合物紫外线老化箱，实现聚合物试验检测的通用化和标准化，提高试件老化控制精度，方便试验检测的操作。
本发明的技术方案是：聚合物紫外线老化箱包括紫外线照明系统1、机箱2、托盘旋转系统3、箱门和控制系统，紫外线照射系统1设于机箱2内腔顶部中间位置，托盘旋转系统3设于机箱2内紫外线照射系统1下方位置，机箱2的内腔由上隔板2-1和下隔板2-2分为工作舱A和控制舱B，托盘旋转系统3的上部位于工作舱A中、下部位于控制舱B中，控制系统设于控制舱B中，箱门包括与机箱2铰连的工作舱门6和控制舱门5。
所述紫外线照射系统1包括灯罩1-1、紫外线灯HU、灯架1-2，灯罩1-1经灯架1-2固定在机箱2内工作舱A的顶壁上、并与灯架1-2下端铰连。灯罩1-1可绕灯架1-2下端头转动，便于调整紫外线照射方向和更换紫外线灯。
所述紫外线灯HU为功率300～500W、紫外线有效弧长98mm的市售紫外线高压汞灯,紫外线灯HU的功率可根据实际需要选择。
所述机箱2 中控制舱B的下隔板2-2上设有配电器件固定板2-3，机箱2上部工作舱A的箱壁上设有换气孔和风扇F，保证机箱的散热和内仓的空气流通；工作舱门6和控制舱门5上还分别设有工作舱门拉手6-1和控制舱门拉手5-1，便于舱门的开关。配电器件固定板2-3用于固定控制系统电器元件。
所述托盘旋转系统3包括旋转托盘3-1、旋转杆3-2、电机M，旋转杆3-2贯穿于上隔板2-1和下隔板2-2中心通孔中，其上部自由悬空于工作舱A中、下端与固定于控制舱B中电机M的输出轴连接、中部由固定在下隔板2-2上的轴承套3-3定位，旋转杆3-2上部沿高度方向等距设有销孔C，旋转托盘3-1中部为带销子3-5的套筒结构，旋转托盘3-1通过其中部的套筒结构活动套固于旋转杆3-2上。通过销子3-5与销孔C的配合使用，可实现对旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离的调整。旋转托盘的直径可根据实际需要确定，作为优选，一般可采用300-500mm的直径。电机M通过螺钉等普通方法固定在控制舱B底壁上，旋转杆3-2与电机M输出轴的固定连接采用键连接、联轴器连接等普通方式。
所述托盘旋转系统3的旋转托盘3-1中部套筒结构两侧还设有托盘提环3-4，用于旋转托盘3-1沿旋转杆3-2上、下移动的操作，方便调整旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离。
所述托盘旋转系统3中旋转托盘3-1的盘底上还设有透气孔D，可使旋转托盘3-1中聚合物试件底部透气，以保证紫外线照射老化效果。透气孔D的大小和数量根据实际需要确定，保证旋转托盘3-1中聚合物试件底部的透气即可。
所述旋转托盘3-1的旋转速度为5±0.5r/min，以保证旋转托盘3-1中聚合物试件能够接受紫外线灯的均匀照射。
所述旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间的距离为100-300mm，旋转杆3-2上销孔C之间的间距为5-20mm，具体根据检测需要确定。通过调整旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间的距离，可以改变紫外线灯对聚合物试件的紫外线照射强度，以满足不同试验检测的要求。
所述控制系统包括断路器QF、电机M、风扇F、镇流器U、触发器RS、接触器KM、时间继电器KT、电机开关Km、紫外线灯开关Ku、电源指示灯HR，紫外线灯HU经镇流器U、触发器RS、接触器KM与断路器QF输出端连接，时间继电器KT与接触器KM和断路器QF连接，电机M经电机开关Km接断路器QF输出端，断路器QF输入端接交流电。时间继电器KT可调节时间一般可选择0～100h。
使用本发明时，先检查设备供电系统、各部件安全情况，通过销子3-5与销孔C的配合使用，调节托盘到需要的高度；然后将盛放试件的器皿放置在托盘上，设定时间继电器时间，接通电源，闭合断路器（电源指示灯亮）；再按下托盘旋转控制开关，使托盘开始旋转，关闭工作舱门；按下时间继电器控制开关，使接触器闭合，启动紫外线老化照射系统；时间继电器倒计时结束后，紫外线老化照射系统自动关闭；再关闭托盘旋转控制开关，断开断路器，切断供电电源，打开工作舱门，获得所需老化程度的试件。
本发明通过为聚合物试件的紫外线老化提供专门设备，从而可实现聚合物试件紫外线老化的通用化和标准化；通过对照射强度和均匀度的精确控制，从而可以控制聚合物试件的老化程度，满足聚合物实验检测的需要。此外，旋转托盘离紫外线高压汞灯的距离可调节，使得紫外线强度可调；配置的时间继电器能精确控制试验检测时间，加大了其使用方便性。具有结构简单，工作可靠，使用方便，通用性和标准性强，可精确控制聚合物试件老化程度等优点。
附图说明
图1为本发明主视局部剖视示意图。
图2为本发明侧视局部剖视示意图。
图3为本发明E-E剖视示意图。
图4为本发明控制系统电路示意图。
图中，1-紫外线照明系统，1-1-灯罩，1-2-灯架，2-机箱，2-1-上隔板，2-2-下隔板，2-3-配电器件固定板，3-托盘旋转系统，3-1-旋转托盘，3-2-旋转杆，3-3-轴承套，3-4-托盘提环，3-5-销子，4-机箱脚，5-控制舱门，5-1-控制舱门拉手，6-工作舱门，6-1-工作舱门拉手，A-工作舱，AC-交流电源，B-控制舱，C-销孔，F-风扇，HU-紫外线灯，HR-电源指示灯，KM-接触器，KT-时间继电器，Km-电机开关，Ku-紫外线灯开关，M-电机，QF-断路器，RS-触发器，U-镇流器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详尽描述。本实施例中未注明的技术或产品，均为现有技术或可以通过购买获得的常规产品。
实施例1：如图1-4所示：本聚合物紫外线老化箱包括紫外线照明系统1、机箱2、托盘旋转系统3、箱门和控制系统，紫外线照射系统1设于机箱2内腔顶部中间位置，托盘旋转系统3设于机箱2内紫外线照射系统1下方位置，机箱2的内腔由上隔板2-1和下隔板2-2分为工作舱A和控制舱B，托盘旋转系统3的上部位于工作舱A中、下部位于控制舱B中，控制系统设于控制舱B中，箱门包括与机箱2铰连的工作舱门6和控制舱门5。机箱2 中控制舱B的下隔板2-2上设有配电器件固定板2-3，机箱2上部工作舱A的箱壁上设有换气孔和风扇F，工作舱门6和控制舱门5上分别设有工作舱门拉手6-1和控制舱门拉手5-1，控制系统电器元件固定在配电器件固定板2-3上。机箱外形尺寸470×500×750mm，由304不锈钢板制成，板厚2mm。
紫外线照射系统1包括灯罩1-1、紫外线灯HU、灯架1-2，灯罩1-1经灯架1-2固定在机箱2内工作舱A的顶壁上、并与灯架1-2下端铰连。灯罩1-1可绕灯架1-2下端头转动。紫外线灯HU为功率400W、紫外线有效弧长98mm的市售紫外线高压汞灯。
托盘旋转系统3包括旋转托盘3-1、旋转杆3-2、电机M，旋转杆3-2贯穿于上隔板2-1和下隔板2-2中心通孔中，其上部自由悬空于工作舱A中、下端与固定于控制舱B中电机M的输出轴连接、中部由固定在下隔板2-2上的轴承套3-3定位，旋转杆3-2上部沿高度方向等距设有16个销孔C（每个销孔直径5mm），旋转托盘3-1中部为带销子3-5的套筒结构，旋转托盘3-1通过其中部的套筒结构活动套固于旋转杆3-2上。通过销子3-5与销孔C的配合使用，实现对旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离的调整。旋转托盘的直径为400mm。电机M通过螺钉等普通方法固定在控制舱B底壁上，旋转杆3-2与电机M输出轴的固定连接采用普通联轴器连接。
托盘旋转系统3的旋转托盘3-1中部套筒结构两侧还设有托盘提环3-4，便于旋转托盘3-1沿旋转杆3-2上、下移动操作，调整旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离。托盘旋转系统3中旋转托盘3-1的盘底上沿径向均匀设有4组透气孔D，每组3个透气孔D，每个透气孔D直径20mm、间距30mm。旋转托盘3-1的旋转速度为5r/min。
旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间的距离为100-300mm可调，旋转杆3-2上销孔C之间的间距为10mm（中心距），即每档调整10mm。即旋转杆3-2上端销孔C与旋转托盘3-1配合，保证旋转托盘3-1盘底距紫外线灯100mm，旋转杆3-2上部最上端销孔C与最下端销孔C之间的中心距为200mm；通过销子3-5与销孔C的配合，操作旋转托盘3-1沿旋转杆3-2上、下移动，调整旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离，改变紫外线灯对聚合物试件的紫外线照射强度。
控制系统包括断路器QF、电机M、风扇F、镇流器U、触发器RS、接触器KM、时间继电器KT、电机开关Km、紫外线灯开关Ku、电源指示灯HR，紫外线灯HU经镇流器U、触发器RS、接触器KM与断路器QF输出端连接，时间继电器KT与接触器KM和断路器QF连接，电机M经电机开关Km接断路器QF输出端，断路器QF输入端接交流电。时间继电器KT可调节时间为0～100h。配电系统工作电源220V，整机功率约400W。
实施例2：如图1-4所示：本聚合物紫外线老化箱包括紫外线照明系统1、机箱2、托盘旋转系统3、箱门和控制系统，紫外线照射系统1设于机箱2内腔顶部中间位置，托盘旋转系统3设于机箱2内紫外线照射系统1下方位置，机箱2的内腔由上隔板2-1和下隔板2-2分为工作舱A和控制舱B，托盘旋转系统3的上部位于工作舱A中、下部位于控制舱B中，控制系统设于控制舱B中，箱门包括与机箱2铰连的工作舱门6和控制舱门5。机箱2 中控制舱B的下隔板2-2上设有配电器件固定板2-3，机箱2上部工作舱A的箱壁上设有换气孔和风扇F，工作舱门6和控制舱门5上分别设有工作舱门拉手6-1和控制舱门拉手5-1，控制系统电器元件固定在配电器件固定板2-3上。机箱由304不锈钢板制成。
紫外线照射系统1包括灯罩1-1、紫外线灯HU、灯架1-2，灯罩1-1经灯架1-2固定在机箱2内工作舱A的顶壁上、并与灯架1-2下端铰连。灯罩1-1可绕灯架1-2下端头转动。紫外线灯HU为功率300W、紫外线有效弧长98mm的市售紫外线高压汞灯。
托盘旋转系统3包括旋转托盘3-1、旋转杆3-2、电机M，旋转杆3-2贯穿于上隔板2-1和下隔板2-2中心通孔中，其上部自由悬空于工作舱A中、下端与固定于控制舱B中电机M的输出轴连接、中部由固定在下隔板2-2上的轴承套3-3定位，旋转杆3-2上部沿高度方向等距设有40个销孔C（每个销孔直径2.5mm），旋转托盘3-1中部为带销子3-5的套筒结构，旋转托盘3-1通过其中部的套筒结构活动套固于旋转杆3-2上。通过销子3-5与销孔C的配合使用，实现对旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离的调整。旋转托盘的直径为300mm。电机M通过螺钉等普通方法固定在控制舱B底壁上，旋转杆3-2与电机M输出轴的固定连接采用普通键连接。
托盘旋转系统3的旋转托盘3-1中部套筒结构两侧还设有托盘提环3-4，便于旋转托盘3-1沿旋转杆3-2上、下移动操作，调整旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离。托盘旋转系统3中旋转托盘3-1的盘底上沿径向均匀设有2组透气孔D，每组4个透气孔D，每个透气孔D直径10mm、间距20mm。旋转托盘3-1的旋转速度为4.5r/min。
旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间的距离为100-300mm可调，旋转杆3-2上销孔C之间的孔间距为5mm（中心距），即每档调整5mm。即旋转杆3-2上端销孔C与旋转托盘3-1配合，保证旋转托盘3-1盘底距紫外线灯100mm，旋转杆3-2上部最上端销孔C与最下端销孔C之间的中心距为200mm；通过销子3-5与销孔C的配合，操作旋转托盘3-1沿旋转杆3-2上、下移动，调整旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离，改变紫外线灯对聚合物试件的紫外线照射强度。
控制系统包括断路器QF、电机M、风扇F、镇流器U、触发器RS、接触器KM、时间继电器KT、电机开关Km、紫外线灯开关Ku、电源指示灯HR，紫外线灯HU经镇流器U、触发器RS、接触器KM与断路器QF输出端连接，时间继电器KT与接触器KM和断路器QF连接，电机M经电机开关Km接断路器QF输出端，断路器QF输入端接交流电。时间继电器KT可调节时间为0～100h。配电系统工作电源220V，整机功率约400W。
实施例3：如图1-4所示：本聚合物紫外线老化箱包括紫外线照明系统1、机箱2、托盘旋转系统3、箱门和控制系统，紫外线照射系统1设于机箱2内腔顶部中间位置，托盘旋转系统3设于机箱2内紫外线照射系统1下方位置，机箱2的内腔由上隔板2-1和下隔板2-2分为工作舱A和控制舱B，托盘旋转系统3的上部位于工作舱A中、下部位于控制舱B中，控制系统设于控制舱B中，箱门包括与机箱2铰连的工作舱门6和控制舱门5。机箱2 中控制舱B的下隔板2-2上设有配电器件固定板2-3，机箱2上部工作舱A的箱壁上设有换气孔和风扇F，工作舱门6和控制舱门5上分别设有工作舱门拉手6-1和控制舱门拉手5-1，控制系统电器元件固定在配电器件固定板2-3上。机箱由304不锈钢板制成。
紫外线照射系统1包括灯罩1-1、紫外线灯HU、灯架1-2，灯罩1-1经灯架1-2固定在机箱2内工作舱A的顶壁上、并与灯架1-2下端铰连。灯罩1-1可绕灯架1-2下端头转动。紫外线灯HU为功率500W、紫外线有效弧长98mm的市售紫外线高压汞灯。
托盘旋转系统3包括旋转托盘3-1、旋转杆3-2、电机M，旋转杆3-2贯穿于上隔板2-1和下隔板2-2中心通孔中，其上部自由悬空于工作舱A中、下端与固定于控制舱B中电机M的输出轴连接、中部由固定在下隔板2-2上的轴承套3-3定位，旋转杆3-2上部沿高度方向等距设有10个销孔C（每个销孔直径8mm），旋转托盘3-1中部为带销子3-5的套筒结构，旋转托盘3-1通过其中部的套筒结构活动套固于旋转杆3-2上。通过销子3-5与销孔C的配合使用，实现对旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离的调整。旋转托盘的直径为500mm。电机M通过螺钉等普通方法固定在控制舱B底壁上，旋转杆3-2与电机M输出轴的固定连接采用普通联轴器连接。
托盘旋转系统3的旋转托盘3-1中部套筒结构两侧还设有托盘提环3-4，便于旋转托盘3-1沿旋转杆3-2上、下移动操作，调整旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离。托盘旋转系统3中旋转托盘3-1的盘底上沿径向均匀设有6组透气孔D，每组3个透气孔D，每个透气孔D直径25mm、孔间距50mm。旋转托盘3-1的旋转速度为5.5r/min。
旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间的距离为100-300mm可调，旋转杆3-2上销孔C之间的间距为20mm（中心距），即每档调整20mm。即旋转杆3-2上端销孔C与旋转托盘3-1配合，保证旋转托盘3-1盘底距紫外线灯100mm，旋转杆3-2上部最上端销孔C与最下端销孔C之间的中心距为200mm；通过销子3-5与销孔C的配合，操作旋转托盘3-1沿旋转杆3-2上、下移动，调整旋转托盘3-1与紫外线灯HU之间距离，改变紫外线灯对聚合物试件的紫外线照射强度。
控制系统包括断路器QF、电机M、风扇F、镇流器U、触发器RS、接触器KM、时间继电器KT、电机开关Km、紫外线灯开关Ku、电源指示灯HR，紫外线灯HU经镇流器U、触发器RS、接触器KM与断路器QF输出端连接，时间继电器KT与接触器KM和断路器QF连接，电机M经电机开关Km接断路器QF输出端，断路器QF输入端接交流电。时间继电器KT可调节时间为0～100h。配电系统工作电源220V，整机功率约400W。
本发明旋转托盘与高压汞灯之间的距离100-300mm可调。当紫外线灯HU的功率为400W时，不同托盘位置的紫外线强度如下表。
上面结合附图对本发明的技术内容作了说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下对本发明的技术内容做出各种变化，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚合物紫外线老化箱，其特征在于：包括紫外线照明系统（1）、机箱（2）、托盘旋转系统（3）、箱门和控制系统，紫外线照射系统（1）设于机箱（2）内腔顶部中间位置，托盘旋转系统（3）设于机箱（2）内紫外线照射系统（1）下方位置，机箱（2）的内腔由上隔板（2-1）和下隔板（2-2）分为工作舱（A）和控制舱（B），托盘旋转系统（3）的上部位于工作舱（A）中、下部位于控制舱（B）中，控制系统设于控制舱（B）中，箱门包括与机箱（2）铰连的工作舱门（6）和控制舱门（5）。
2.根据权利要求1所述的聚合物紫外线老化箱，其特征在于：所述紫外线照射系统（1）包括灯罩（1-1）、紫外线灯（HU）、灯架（1-2），灯罩（1-1）经灯架（1-2）固定在机箱（2）内工作舱（A）的顶壁上、并与灯架（1-2）下端铰连。
3.根据权利要求2所述的聚合物紫外线老化箱，其特征在于：所述紫外线灯（HU）为功率300～500W、紫外线有效弧长98mm的紫外线高压汞灯。
4.根据权利要求1所述的聚合物紫外线老化箱，其特征在于：所述机箱（2）中控制舱（B）的下隔板（2-2）上设有配电器件固定板（2-3），机箱（2）上部工作舱（A）的箱壁上设有换气孔和风扇（F），工作舱门（6）和控制舱门（5）上还分别设有工作舱门拉手（6-1）和控制舱门拉手（5-1）。
5.根据权利要求1所述的聚合物紫外线老化箱，其特征在于：所述托盘旋转系统（3）包括旋转托盘（3-1）、旋转杆（3-2）、电机（M），旋转杆（3-2）贯穿于上隔板（2-1）和下隔板（2-2）中心通孔中，其上部自由悬空于工作舱（A）中、下端与固定于控制舱（B）中电机（M）的输出轴连接、中部由固定在下隔板（2-2）上的轴承套（3-3）定位，旋转杆（3-2）上部沿高度方向等距设有销孔（C），旋转托盘（3-1）中部为带销子（3-5）的套筒结构，旋转托盘（3-1）通过其中部的套筒结构活动套固于旋转杆（3-2）上。
6.根据权利要求5所述的聚合物紫外线老化箱，其特征在于：所述托盘旋转系统（3）的旋转托盘（3-1）中部套筒结构两侧还设有托盘提环（3-4）。
7.根据权利要求5所述的聚合物紫外线老化箱，其特征在于：所述托盘旋转系统（3）中旋转托盘（3-1）的盘底上还设有透气孔（D）。
8.根据权利要求5所述的聚合物紫外线老化箱，其特征在于：所述旋转托盘（3-1）的旋转速度为5±0.5r/min。
9.根据权利要求5所述的聚合物紫外线老化箱，其特征在于：所述旋转托盘（3-1）与紫外线灯（HU）之间的距离为100-300mm，旋转杆（3-2）上销孔（C）之间的间距为5-20mm。
10.根据权利要求1所述的聚合物紫外线老化箱，其特征在于：所述控制系统包括断路器（QF）、电机（M）、风扇（F）、镇流器（U）、触发器（RS）、接触器（KM）、时间继电器（KT）、电机开关（Km）、紫外线灯开关（Ku）、电源指示灯（HR），紫外线灯（HU）经镇流器（U）、触发器（RS）、接触器（KM）与断路器（QF）输出端连接，时间继电器（KT）与接触器（KM）和断路器（QF）连接，电机（M）经电机开关（Km）接断路器（QF）输出端，断路器（QF）输入端接交流电。
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| CN101539504A (zh) * | 2009-04-24 | 2009-09-23 | 同济大学 | 多用途紫外老化系统 |
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| CN105588799A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-05-18 | 同济大学 | 沥青混合料紫外线光老化动态模拟试验方法 |
| CN206095895U (zh) * | 2016-10-12 | 2017-04-12 | 长安大学 | 聚合物紫外线老化箱 |
-
2016
- 2016-10-12 CN CN201610889598.3A patent/CN106290138B/zh active Active
Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN109916806A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-21 | 江苏宝汇吉精密科技有限公司 | 超强紫外光老化试验箱 |
| CN109916806B (zh) * | 2019-03-20 | 2021-07-23 | 江苏宝汇吉精密科技有限公司 | 超强紫外光老化试验箱 |
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| Publication number | Publication date |
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| CN106290138B (zh) | 2023-08-22 |
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