CN108387507B - 双温度控制老化试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双温度控制老化试验装置，包括：辐照调节组件，包括模拟太阳光的光源；试验箱体，包括壳体、安装架及表面温度计，壳体内有一容纳腔，光源及安装架设置于容纳腔内，安装架用于放置测试样品，表面温度计设置于安装架上，在通过出风板及回风板与壳体形成出风通道和回风通道；风冷组件，出风板及回风板上均设置有出风口，在风冷组件的作用下，空气在出风通道及回风通道之间形成对流，实现对表面温度计的表面的换热降温；传感器组件，包括温度传感器，用于测试表面温度计的表面温度；加热器，用于对容纳腔内的空气进行加热；及控制组件，用于根据温度传感器的反馈控制加热器。上述双温度控制老化试验装置可以实现双温度同时控制。

Description

双温度控制老化试验装置

技术领域

本发明涉及老化测试领域，特别是涉及一种双温度控制老化试验装置。

背景技术

由于汽车材料老化因素主要来自于太阳光暴晒及环境的温湿度等因素造成，因此，在汽车材料的老化测试中，常通过人工模拟太阳光暴晒，从而实现类似太阳光暴晒及环境温度的升高的模拟效果，然而，传统的老化测试系统中，只能实现单温度的控制，不能实现双温度控制。

发明内容

基于此，有必要针对传统的老化测试系统不能实现双温度控制的问题，提供一种双温度控制老化试验装置。

一种双温度控制老化试验装置，用于样品的老化测试，包括：

辐照调节组件，包括光源，发出的光线用于模拟太阳光；

试验箱体，包括壳体、安装架及表面温度计，所述壳体为空心的密闭箱体，包括一容纳腔，所述光源及所述安装架设置于所述容纳腔内，所述安装架用于放置测试样品，所述表面温度计设置于所述安装架上；还包括出风板及回风板，所述出风板及所述回风板均设置于所述容纳腔内，与所述壳体固定连接，且分别位于所述光源的两侧，所述出风板与所述壳体之间合围形成一出风通道，所述回风板与所述壳体之间合围一回风通道，所述出风通道与所述回风通道相对设置；

风冷组件，包括风冷驱动器及风轮，所述风轮固定于所述风冷驱动器的转轴上，在所述风轮驱动器的驱动下，所述风轮转动，所述风轮设置于所述出风通道内，所述出风板及所述回风板上均设置有出风口，从而空气在出风通道及回风通道之间形成对流，实现对表面温度计的表面的换热降温；

传感器组件，包括温度传感器，用于测试所述表面温度计的表面温度；

加热器，设置于所述容纳腔内，用于对所述容纳腔内的空气进行加热；及

控制组件，用于根据所述温度传感器的反馈控制所述加热器，从而实现对容纳腔内的空气的温度的自动控制。

在其中一个实施例中，所述辐照调节组件还包括过滤器，所述过滤器套设于所述光源外，对所述光源发出的光线进行过滤。

在其中一个实施例中，所述辐照调节组件还包括光输出件，所述光输出件固定连接于所述试验箱体的壳体，一端收容于所述容纳腔内，另一端穿过所述试验箱体的壳体伸出到所述容纳腔外；

所述传感器组件包括UV探头，所述UV探头设置于所述光输出件的伸出到所述容纳腔外的一端。

在其中一个实施例中，所述光输出件呈空心管状，包括采光口及采光管，所述采光口与所述采光管固定连接，且所述采光口设置于所述采光管的位于所述容纳腔内的一端，所述采光口正对所述光源设置，用于采集光线，所述采光口及所述采光管的内壁均为光滑镜面，光线在所述采光口及所述采光管的内壁实现全反射，所述采光管的另一端穿过所述试验箱体的壳体伸出所述容纳腔外，所述UV探头设置于所述采光管的远离所述采光口的一端，并通过光纤连接于所述控制组件。

在其中一个实施例中，所述采光口呈喇叭状。

在其中一个实施例中，所述试验箱体还包括热传导管，所述热传导管固定连接于所述安装架，一端附着于所述表面温度计的平面上，另一端伸出到所述容纳腔外，所述温度传感器设置于所述热传导管的远离所述表面温度计的一端，当所述光源照射所述表面温度计时，所述表面温度计的表面温度升高，附着于表面温度计平面上的热传导管内的空气温度升高，温度传感器感应并采集所述热传导管内的空气的温度数据。

在其中一个实施例中，所述试验箱体还包括传动驱动器，所述传动驱动器通过一传动杆传动连接于所述安装架，并通过传动杆驱动安装架绕所述光源所在的轴线转动。

在其中一个实施例中，所述风冷驱动器包括第一风冷驱动器及第二风冷驱动器，所述第一风冷驱动器及所述第二风冷驱动器均对应设置一风轮，所述出风板及所述回风板上的出风口均设置有两个，通过调节第一风冷驱动器及第二风冷驱动器的输出功率，实现风速、流向的调节控制。

在其中一个实施例中，还包括外壳及温度平衡组件，所述外壳为中空结构，所述辐照调节组件、试验箱体、风冷组件、加热器、传感器组件及控制组件均设置于所述外壳内，所述温度平衡组件设置于所述外壳内，所述试验箱体外，用于自动调节控制所述外壳内的空气温度。

在其中一个实施例中，还包括喷淋组件，所述喷淋组件包括喷淋器、内喷管及外喷管，所述喷淋器连接于所述内喷管及外喷管，所述内喷管设置于所述安装架的内侧，所述内喷管设置有多个喷口，并通过多个所述喷口从内侧对测试样品进行喷淋测试，所述外喷管设置于所述安装架的外侧，所述外喷管也设置有多个喷口，并通过多个所述喷口从外侧对测试样品进行喷淋测试。

上述双温度控制老化试验装置，通过在试验箱体内设置出风板与试验箱体的壳体形成出风通道、回风板与试验箱体的壳体形成回风通道，在利用风冷组件在出风通道与回风通道之间形成风路，实现了对表面温度计的表面温度的调节，同时通过温度传感器感应表面温度计的表面温度，用以作为控制加热器的反馈，实现空气温度的自动控制，实现了表面温度计的表面温度及空气温度的双温度同时控制。

附图说明

图1为本发明一实施例的双温度控制老化试验装置的框架结构图；

图2为本发明一实施例的双温度控制老化试验装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例的双温度控制老化试验装置的光输出件的结构示意图；

图4为本发明一实施例的双温度控制老化试验装置的局部结构示意图；

图5为本发明一实施例的双温度控制老化试验装置的另一局部结构示意图；

图6为本发明一实施例的双温度控制老化试验装置的温度平衡组件的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，图1及图2示例性的示出了本发明一实施例的双温度控制老化试验装置10的结构示意图，所述双温度控制老化试验装置10包括外壳110、辐照调节组件120、试验箱体130、风冷组件140、加热器150、传感器组件160及控制组件170，所述外壳110为中空结构，所述辐照调节组件120、试验箱体130、风冷组件140、加热器150、传感器组件160及控制组件170均设置于所述外壳110内，所述辐照调节组件120包括光源121，所述光源121设置于所述试验箱体130内，所述试验箱体130包括壳体131及安装架132，所述壳体131为空心的密闭箱体，包括一容纳腔13a，所述光源121及所述安装架132设置于所述容纳腔13a内，所述安装架132用于放置测试样品，所述风冷组件140用于换热降温，所述加热器150设置于所述容纳腔13a内，用于对所述容纳腔13a内的空气进行加热，所述传感器组件160连接于所述控制组件170，包括多种传感器，用于获取容纳腔13a内的各种参数指标，并将获取的参数指标传递给控制组件170，所述辐照调节组件120、风冷组件140及加热器150均连接于所述控制组件170，所述控制组件170根据传感器反馈的参数指标调节控制辐照调节组件120、风冷组件140及加热器150。

为了实现光源121的出光对太阳光的模拟，所述光源121可以是大功率热光源121。通过大功率热光源121发光时，照射在测试样品上，测试样品表面的温度升高，进而实现对太阳暴晒的模拟。例如，所述光源121可以是疝气灯，疝气灯的功率普遍较高，在发光时，光线照射在物体表面，能够使物体表面的温度升高。当然，所述光源121不限于疝气灯，还可以是其他大功率光源121，只要能够在出光时，带动样品表面温度升高即可，具体的光源121种类及型号不做限定。

在一些实施例中，所述辐照调节组件120还包括过滤器123，所述过滤器123套设于所述光源121外，以使得所述光源121收容于所述过滤器123内，从而光源121发出的光线经过过滤器123的过滤后再照射到测试样品上。通过设置过滤器123，可以实现对波长不在预设区间的光的过滤，而只允许波长在预设区间的光通过，进而实现对太阳光光谱的模拟。

请继续参阅图3，在一些实施例中，所述辐照调节组件120还包括光输出件125，所述光输出件125固定连接于所述试验箱体130的壳体131，一端收容于所述容纳腔13a内，另一端穿过所述试验箱体130的壳体131伸出到所述容纳腔13a外。所述光输出件125呈空心管状，包括采光口1251及采光管1253，所述采光口1251与所述采光管1253固定连接，且所述采光口1251设置于所述采光管1253的位于容纳腔13a内的一端，所述采光口1251正对所述光源121设置，用于采集光线，所述采光口1251及所述采光管1253的内壁均为光滑镜面，光线在所述采光口1251及所述采光管1253的内壁实现全反射，所述采光管1253的另一端穿过所述试验箱体130的壳体131伸出所述容纳腔13a外，从而可以将采集的光导出容纳腔13a。在具体的实施例中，为了便于实现采光，所述采光口1251呈喇叭状。

所述传感器组件160包括UV(Ultraviolet，紫外线)探头161，所述UV探头161设置于所述采光管1253的远离所述采光口1251的一端，并通过光纤连接于控制组件170。光线从采光口1251进入后，经采光管1253内壁的全反射后，被所述UV探头161吸收，随后通过光线传导至控制组件170，控制系统在将光能转换为电能，获得UV参数，并根据UV参数控制光源121的发光功率，进而实现辐照度的PID(Proportion，比例；Integral，积分；Derivative，导数)控制。通过将UV探头161设置于所述试验箱体130外，从而避免了在对测试样品进行测试时，容纳腔13a内的温度、湿度等变化导致的影响，使UV采集更为准确。

请继续参阅图4，在一些实施例中，所述试验箱体130还包括表面温度计133及热传导管134，所述表面温度计133及测试样品均设置于所述安装架132上，从而所述表面温度计133与测试样品到所述光源121的中心距离基本相等，所述热传导管134固定连接于所述安装架132，一端附着于所述表面温度计133的平面上，另一端伸出到容纳腔13a外。当光源121照射表面温度计133时，表面温度计133的表面温度升高，附着于表面温度计133平面上的热传导管134内的空气温度升高，并随着热传导管134的管内通道传导到热传导管134的另一端。可以理解，为了避免容纳腔13a内的空气的温度对热传导管134内的空气加热，所述热传导管134由隔热材质制成。由于表面温度计133与测试样品到光源121的距离基本相等，从而使得表面温度计133的表面温度与测试样品的表面温度可以基本保持一致，有利于测试样品表面温度的测量。

所述表面温度计133可以是黑色标准温度计，也可以是黑板温度计。

所述传感器组件160包括温度传感器163，所述温度传感器163设置于所述热传导管134的远离所述表面温度计133的一端，当热传导管134内的空气温度升高时，温度传感器163感应并采集热传导管134内的空气的温度数据，并将采集的温度数据传递至控制组件170，控制组件170根据温度传感器163反馈的温度数据控制所述加热器150，进而实现对容纳腔13a内的空气温度调节。

通过将温度传感器163与表面温度计133的表面通过热传导管134连接，热传导管134另一端伸出容纳腔13a外，温度传感器163设置于试验箱体130外，从而避免了容纳腔13a内的测试环境对于温度传感器163的影响，数据的采集较为准确。

在一些实施例中，所述试验箱体130还包括传动驱动器135，所述传动驱动器135通过一传动杆(图未标)传动连接于所述安装架132，并通过传动杆驱动安装架132绕光源121所在的轴线转动。在进行测试样品的测试时，传动驱动器135驱动安装架132转动，带动测试样品绕光源121所在的轴线转动，从而可以避免光源121在各个方向的出光率不同导致的样品表面温度不一致的问题，测试样品随着安装支架的转动而转动，可以保证测试样品的表面的温度分布均匀，同时也有利于提升表面温度计133的温度采集的精确度。

在图示的实施例中，为了避免在对测试样品进行测试时，容纳腔13a内的温度、湿度等变化导致传动驱动器135的损坏，所述传动驱动器135设置于所述试验箱体130外，对应的所述安装架132伸出所述试验箱体130外。

请继续参阅图5，在一些实施例中，所述试验箱体130还包括出风板136及回风板137，所述出风板136及所述回风板137设置于所述容纳腔13a内，与所述壳体131固定连接，并分别位于所述光源121的两侧，所述出风板136与所述壳体131之间合围形成一出风通道13b，所述回风板137与所述壳体131之间合围一回风通道13c，所述出风通道13b与所述回风通道13c相对设置。

所述风冷组件140包括风冷驱动器141及风轮143，所述风轮143固定于所述风冷驱动器141的转轴上，在所述风轮143驱动器的驱动下，所述风轮143转动，所述风轮143设置于所述出风通道13b内，所述出风板136及所述回风板137上均设置有出风口，从而空气在出风通道13b及回风通道13c之间形成对流，从而实现对表面温度计133的表面温度的换热降温。

在一些实施例中，所述风冷驱动器141包括第一风冷驱动器1411及第二风冷驱动器1413，所述第一风冷驱动器1411及所述第二风冷驱动器1413均对应设置一风轮143，对应的，所述出风板136及所述回风板137上的出风口也设置有两个。通过设置第一风冷驱动器1411及第二风冷驱动器1413，并在所述出风板136及所述回风板137上对应设置两个出风口，可以实现风速、流向的控制。具体的，通过调节第一风冷驱动器1411及第二风冷驱动器1413的输出功率，即可实现风速、流向的调节控制。

在一具体的实施方式中，当所述双温度控制老化试验装置10放置于水平面上时，所述光源121竖直放置，所述出风通道13b位于所述光源121及安装架132的上方，所述回风通道13c位于所述光源121及安装架132的下方，风冷驱动器141驱动风冷转动，风从出风板136上的出风口吹入容纳腔13a内，由上向下均匀吹过表面温度计133及测试样品的表面，最终由回风板137上的出风口进入到回风通道13c内，一直循环。

通过第一风冷驱动器1411及第二风冷驱动器1413的输出功率的调节，进而可以实现风速、流向的调节，当冷却气流被调整为集中向表面温度计133吹时，表面温度计133的温度降低，即可实现对表面温度计133的表面温度的快速调节。

所述加热器150设置于所述容纳腔13a内，连接于控制组件170，并在所述控制组件170的控制下对所述容纳腔13a内的空气进行加热。通过风冷组件140实现对表面温度计133的表面温度，及通过加热器150对容纳腔13a内的空气加热升温，实现了表面温度计133的表面温度及容纳腔13a内的空气温度的双温度控制。当表面温度计133的表面温度变化时，引起温度传感器163采集到的温度数据降低，反馈到控制组件170中，将温度传感器163采集到的温度数据用于加热器150的控制，进而同步调节了容纳腔13a内的空气温度，实现了双温度的同时控制。

在一些实施例中，所述双温度控制老化试验装置10还包括温度平衡组件180，所述温度平衡组件180设置于所述外壳110内，所述试验箱体130外，用于自动调节控制所述外壳110内的空气温度，使外壳110内的空气温度平衡在预设状态，如常温状态。请继续参阅图6，在具体的实施例中，所述温度平衡组件180包括压缩机181、蒸发器183、冷凝器185及冷凝管(图未标)，所述压缩机181、蒸发器183及冷凝器185之间通过冷凝管相连，所述蒸发器183设置于所述外壳110内，所述冷凝器185设置于所述外壳110外，在所述压缩机181的作用下，所述蒸发器183内的介质吸收热量并传到至冷凝器185。本领域技术人员可以理解的是，在所述冷凝管上，还可以设置电磁阀及节流装置。

在一些实施例中，所述双温度控制老化试验装置10还包括喷淋组件(图未标)，所述喷淋组件包括喷淋器191、内喷管193及外喷管195，所述喷淋器191连接于所述内喷管193及外喷管195，所述内喷管193设置于所述安装架132的内侧，所述内喷管193设置有多个喷口，并通过多个所述喷口从内侧对测试样品进行喷淋测试，所述外喷管195设置于所述安装架132的外侧，所述外喷管195也设置有多个喷口，并通过多个所述喷口从外侧对测试样品进行喷淋测试。

在一些实施例中，所述双温度控制老化试验装置10还包括控湿组件(图未示)，所述控湿组件连接于所述控制组件170，并在所述控制组件170的控制下，调节容纳腔13a内的空气湿度。在具体的实施例中，可以通过水蒸气加湿法，将水蒸气导入到容纳腔13a内，进而实现湿度控制。本领域技术人员可以理解的是，对应所述控湿组件，所述传感器组件160还可包括湿度传感器(图未示)，所述控制组件170通过获取所述湿度传感器的湿度数据实现对控湿组件的控制。

上述双温度控制老化试验装置10，通过在试验箱体130内设置出风板136与试验箱体130的壳体131形成出风通道13b、回风板137与试验箱体130的壳体131形成回风通道13c，在利用风冷组件140在出风通道13b与回风通道13c之间形成风路，实现了对表面温度计133的表面温度的调节，同时通过温度传感器163感应表面温度计133的表面温度，用以作为控制加热器150的反馈，实现空气温度的自动控制，实现了表面温度计133的表面温度及空气温度的双温度同时控制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双温度控制老化试验装置，用于样品的老化测试，包括辐照调节组件，辐照调节组件包括光源，光源发出的光线用于模拟太阳光，其特征在于，还包括：

试验箱体，包括壳体、安装架及表面温度计，所述壳体为空心的密闭箱体，包括一容纳腔，所述光源及所述安装架设置于所述容纳腔内，所述安装架用于放置测试样品，所述表面温度计设置于所述安装架上；还包括出风板及回风板，所述出风板及所述回风板均设置于所述容纳腔内，与所述壳体固定连接，且分别位于所述光源的两侧，所述出风板与所述壳体之间合围形成一出风通道，所述回风板与所述壳体之间合围一回风通道，所述出风通道与所述回风通道相对设置；

风冷组件，包括风冷驱动器及风轮，所述风轮固定于所述风冷驱动器的转轴上，在所述风轮驱动器的驱动下，所述风轮转动，所述风轮设置于所述出风通道内，所述出风板及所述回风板上均设置有出风口，从而空气在出风通道及回风通道之间形成对流，实现对表面温度计的表面的换热降温；

传感器组件，包括温度传感器，用于测试所述表面温度计的表面温度；

加热器，设置于所述容纳腔内，用于对所述容纳腔内的空气进行加热；及

控制组件，用于根据所述温度传感器的反馈控制所述加热器，从而实现对容纳腔内的空气的温度的自动控制。

2.根据权利要求1所述的双温度控制老化试验装置，其特征在于，所述辐照调节组件还包括过滤器，所述过滤器套设于所述光源外，对所述光源发出的光线进行过滤。

3.根据权利要求1所述的双温度控制老化试验装置，其特征在于，所述辐照调节组件还包括光输出件，所述光输出件固定连接于所述试验箱体的壳体，一端收容于所述容纳腔内，另一端穿过所述试验箱体的壳体伸出到所述容纳腔外；

所述传感器组件包括UV探头，所述UV探头设置于所述光输出件的伸出到所述容纳腔外的一端。

4.根据权利要求3所述的双温度控制老化试验装置，其特征在于，所述光输出件呈空心管状，包括采光口及采光管，所述采光口与所述采光管固定连接，且所述采光口设置于所述采光管的位于所述容纳腔内的一端，所述采光口正对所述光源设置，用于采集光线，所述采光口及所述采光管的内壁均为光滑镜面，光线在所述采光口及所述采光管的内壁实现全反射，所述采光管的另一端穿过所述试验箱体的壳体伸出所述容纳腔外，所述UV探头设置于所述采光管的远离所述采光口的一端，并通过光纤连接于所述控制组件。

5.根据权利要求4所述的双温度控制老化试验装置，其特征在于，所述采光口呈喇叭状。

6.根据权利要求1所述的双温度控制老化试验装置，其特征在于，所述试验箱体还包括热传导管，所述热传导管固定连接于所述安装架，一端附着于所述表面温度计的平面上，另一端伸出到所述容纳腔外，所述温度传感器设置于所述热传导管的远离所述表面温度计的一端，当所述光源照射所述表面温度计时，所述表面温度计的表面温度升高，附着于表面温度计平面上的热传导管内的空气温度升高，温度传感器感应并采集所述热传导管内的空气的温度数据。

7.根据权利要求1或6所述的双温度控制老化试验装置，其特征在于，所述试验箱体还包括传动驱动器，所述传动驱动器通过一传动杆传动连接于所述安装架，并通过传动杆驱动安装架绕所述光源所在的轴线转动。

8.根据权利要求1所述的双温度控制老化试验装置，其特征在于，所述风冷驱动器包括第一风冷驱动器及第二风冷驱动器，所述第一风冷驱动器及所述第二风冷驱动器均对应设置一风轮，所述出风板及所述回风板上的出风口均设置有两个，通过调节第一风冷驱动器及第二风冷驱动器的输出功率，实现风速、流向的调节控制。

9.根据权利要求1所述的双温度控制老化试验装置，其特征在于，还包括外壳及温度平衡组件，所述外壳为中空结构，所述辐照调节组件、试验箱体、风冷组件、加热器、传感器组件及控制组件均设置于所述外壳内，所述温度平衡组件设置于所述外壳内，所述试验箱体外，用于自动调节控制所述外壳内的空气温度。

10.根据权利要求1所述的双温度控制老化试验装置，其特征在于，还包括喷淋组件，所述喷淋组件包括喷淋器、内喷管及外喷管，所述喷淋器连接于所述内喷管及外喷管，所述内喷管设置于所述安装架的内侧，所述内喷管设置有多个喷口，并通过多个所述喷口从内侧对测试样品进行喷淋测试，所述外喷管设置于所述安装架的外侧，所述外喷管也设置有多个喷口，并通过多个所述喷口从外侧对测试样品进行喷淋测试。

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