CN1834617A - 用于加速风化试验设备的抬高的黑面板 - Google Patents
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Abstract
一种用在具有试样台的加速风化试验设备中的黑面板组件，该组件包括设置在试样台上的平台，该平台包括多个支座和安装表面，其中多个支座使安装表面相对于试样台升起。该黑面板组件还包括具有暴露侧和安装侧的黑面板，其中，该黑面板从安装侧安装在平台上。黑面板组件还包括与黑面板的暴露侧连接的温度传感器。
Description
技术领域
本发明涉及加速风化试验设备，并且更具体地说涉及一种用于加速风化试验设备的抬高的黑面板。
背景技术
外涂层、例如涂料和罩面漆以及容易在暴露于太阳辐射和其它风化作用的情况下退化的塑料和其它组分的制造商往往想知道这些产品如何承受多年曝露。但是，这些制造商通常需要在比在正常条件下使这些材料暴露于风化作用下所需的时间短得多的时间内获取这些信息。因此，已经开发出加速风化测试设备，这些设备在短得多的时间内加速由于露天暴露而导致的风化作用，从而制造商不必为了确定其产品在实际露天暴露五年或十年之后情况怎样而实际等待五或十年。
风化试验设备可以分类成利用太阳辐射来进行测试的室外设备和产生人工辐射来进行测试的室内设备。室内测试设备通常包括测试腔室，在其中可以使测试试样暴露于加速风化条件。这些测试腔室通常包括一个或多个人工辐射源，例如高强度等离子灯，这些人工辐射源能够将高强度辐射射向安放在测试腔室中的测试试样。另外，室内加速风化测试设备包括靠近测试试样设置在测试腔室中的黑面板温度探头。该黑面板温度探头通常包括涂黑金属面板，该涂黑金属面板具有安装在其上的温度探头。从黑面板温度探头感测到的温度通常代表在加速风化试验期间测试试样可能经受的最高温度。
通常使用的室内加速风化试验设备包括测试腔室，其中，测试试样水平布置在试样盘的静态阵列上。这些风化试验设备包括大体上为矩形的测试腔室，它具有顶板、地板和一对侧壁。一个或多个高强度等离子灯、例如氙灯通常位于天花板中并且构成为将辐射射向测试腔室的地板。试样盘安放在测试腔室的地板附近，从而每个试样的暴露表面接收来自这些灯的辐射。但是，测试试样的底侧不暴露于可能存在于测试腔室中的任何气流。黑面板温度探头设置在测试试样盘的一个中，并且同样地，其底侧不暴露于在测试腔室中的任何气流。
涉及用于使非金属材料暴露在使用实验室光源的加速试验设备中的标准实践的ASTM6151(American Society for Testing andMaterial，designation 6151)建议，黑面板的背面“应该向暴露腔室内的大气敞开”。但是，在上述室内加速风化试验设备中，黑面板的背面不向暴露腔室内的大气敞开。因此，黑面板会经受静态和动态温度，这些温度与测试试样所受到的实际温度相比不真实。
因此，在现有技术中存在这样的需要：即，能够将黑面板安放在上述类型的室内加速风化试验设备中，而使黑面板的背面向在该设备的暴露腔室内的大气敞开。
发明内容
根据本发明的一个主要方面，提供一种用在具有试样台的加速风化试验设备中的黑面板组件，该组件包括设置在试样台上的平台，该平台包括安装表面和多个支座，其中，多个支座使安装表面相对于试样台抬高。黑面板组件另外包括具有暴露侧和安装侧的黑面板，其中，黑面板从安装侧安装在平台上。黑面板组件还包括与黑面板的暴露侧连接的温度传感器。
根据本发明的另一个主要方面，提供一种加速风化试验设备，它具有包括试样台的测试腔室和至少一个灯组件，所述至少一个灯组件设置在测试腔室中并且构成为将辐照射向试样台，所述加速风化试验设备包括设置在试样台上的平台，该平台包括安装表面和多个支座，其中，多个支座使安装表面相对于试样台抬高。该加速风化试验设备另外包括具有暴露侧和安装侧的黑面板，其中，黑面板从安装侧安装在平台上，并且包括与黑面板的暴露侧连接的温度传感器。
根据本发明的另一个主要方面，提供一种用在加速风化试验设备的测试腔室中的黑面板组件，所述加速风化试验设备具有至少一个将辐照射向试样台的灯，所述黑面板组件包括设置在试样台上的平台，该平台包括平的安装表面和多个支座，其中，多个支座使安装表面相对于试样台抬高，从而在安装表面的底部和试样台之间形成间隙，并且其中，将所述支座构成为使得空气能够流动穿过该间隙。该黑面板组件还包括具有暴露侧和安装侧的黑面板，该黑面板构成为从安装侧安装在平台上，黑面板的暴露侧的取向设定为接收来自所述至少一个灯的辐照。黑面板组件另外包括与黑面板的暴露侧连接的温度传感器。
附图说明
在附图中显示出某些实施方案。但是，要理解的是，当前的公开内容不限于在附图中所示的布置和手段，其中：
图1显示出加速风化试验设备的透视图；
图2显示出图1的加速风化试验设备的测试腔室的示意图；
图3显示出用在图2的测试腔室中的试样盘阵列的透视图；
图4显示出用在图2的测试腔室中的黑面板的透视图；
图5显示出根据本发明的教导构造出的黑面板组件的透视图；
图6显示出图5的黑面板组件的分解图；
图7显示出图2的测试腔室的示意图，在其中具有根据当前公开内容的教导构造出的黑面板组件。
具体实施方式
为了促进对在这里所披露的原理的理解，现在参照在这些附图中所示的优选实施方案，并且将采用特定语言来描述这些优选实施方案。然而需要理解的是，并不因此而对本发明的范围进行任何限制。如本发明所属领域中的普通技术人员通常所考虑的那样，在所示的装置中的这些替换和进一步变型、以及这些进一步的应用为在这里举例说明所披露的原理。
参照图1，该图大体上显示出现有技术的加速风化试验设备20。该设备20包括柜子22、其中容纳有用来操作该设备20的部件。该设备20包括前表面24，从该前表面可以接近测试腔室门26和控制面板28。腔室门26提供了通向测试腔室30的通道。控制面板28允许该设备20的操作人员控制该设备20的各项功能。控制面板28可以包括多个控制按钮和至少一个显示器。在所披露的实施例中，控制面板28为触摸屏显示器。
参照图2，该图显示出设备20的测试腔室30的详细视图。测试腔室30大体上为矩形并且包括多个可以置于测试腔室30的顶板上的灯32。每个灯32包括有反射器34，它与灯32组合用来将辐照射向测试腔室30的底部。在测试腔室30的任一个壁上，可以设有一个或多个传感器36，它们可以感测测试腔室30的各种环境条件，例如辐照度、湿度和/或温度。在测试腔室30的地板附近设有试样台38，它可以沿着支撑轨道40滑进和滑出测试腔室30。因此，操作人员可以打开测试腔室门26并且将试样台38拖出，以获得通向试样台38的通道。支撑轨道40由安装在测试腔室30的相互对向的壁上的支撑托架42支撑。
试样台38包括安装表面44，在其上可以安放一个或多个测试试样46，以便在测试腔室30中进行风化试验。黑面板48也安放在试样台38上以提供参考温度，该参考温度反映出测试试样46在测试腔室30中进行测试期间所经受的最高温度。
参照图3，该图显示出现有技术的试样盘50的阵列。该试样盘50的阵列的尺寸可以设定为占据试样台38的一部分或全部。在所披露的实施例中，如图3所示，试样盘50的阵列包括三十四个单独的试样盘52和一个单一的黑面板盘54。每个单独的试样盘52大体上为矩形并且构成为保持相应尺寸的测试试样46。黑面板盘52的尺寸也设定为保持黑面板48。
参照图4，该图显示出现有技术的黑面板48。该黑面板48包括：暴露侧60，该暴露层60由黑色层覆盖；以及安装层(未示出)，从所述安装侧可以将黑面板48安装或安放在试样台38上。该黑色层可以包括任何具有良好耐老化性的涂层，并且所述涂层可以吸收到达该涂层的大部分辐射。该黑面板48包括温度传感器外壳62，该温度传感器外壳62通过托架64安装在暴露侧60上。温度传感器外壳62和托架64也可以涂有与黑面板48一样的黑色层。托架64由紧固件66固定到暴露侧60。温度传感器外壳62容纳有温度传感器探头(未示出)，所述温度传感器探头能够感测出黑面板48的暴露侧60的温度。温度传感器探头提供通过温度传感器导线68输送给设备20的信号。该热感应元件可以为涂黑的杆式双金属刻度盘传感器或电阻传感器。
返回过来参照图2和3，黑面板48可以安装在黑面板盘54中，或者简单地安装在试样台38上。因此，黑面板48的安装侧可以与黑面板盘54的底部接触或者与试样台38的安装表面44接触。因此，黑面板48的安装侧不会暴露于在测试腔室30中的任何气流。
黑面板48的暴露侧60暴露于由灯30提供的辐射。黑面板48通常由耐腐蚀金属构成。因此，因为黑面板48的暴露侧60具有黑涂层并且由金属构成，所以在风化试验期间黑面板48的温度通常会高于测试试样46的温度。另外，因为黑面板48安装在试样台38的安装表面44上，所以在黑面板48和试样台38之间会存在热传导，这可能会影响黑面板48的温度的静态和动态响应。因此，在测试腔室30中进行试验期间，对温度的静态和动态响应的这种影响会影响试验或者针对测试试样46收集的数据。
因此，黑面板48提供了任何测试试样46在测试腔室30中进行风化试验期间可能经受到的最高温度。黑面板48的温度通过导线68输送给设备20，从而操作人员可以用控制面板28监控黑面板48的温度并且因此调节灯30的辐射率。辐射率的条件也可以根据来自黑面板48的温度信号自动地完成。
参照图5，该图显示出根据当前公开内容的教导构成的黑面板组件70。该黑面板组件70包括与黑面板48类似的部件。因此，类似的部件在这里用类似的参考标号表示。黑面板组件70包括与图4的黑面板48类似或不同的黑面板48。在所披露的实施例中，黑面板48与图4的黑面板48类似，因此在这里用相同的参考标号表示。黑面板组件70还包括平台72，黑面板48由黑面板紧固件74安装在其上。平台72包括多个支座76，它们使黑面板48相对于其上安装或安放着这些支座76的表面抬高。
参照图6，该图显示出黑面板组件70的分解图。与图4的黑面板48类似，该黑面板组件70的黑面板48包括暴露侧60和安装侧61。温度传感器外壳62通过一对托架64安装在暴露侧60上。温度传感器外壳62和托架64也可以涂有与黑面板48相同的黑色层。温度传感器外壳62容纳有温度传感器，该温度传感器检测出黑面板48的温度并且通过导线68利用信号将温度输送给设备20。
黑面板48由黑面板紧固件74安装在平台72上。托架64由紧固件66固定在黑面板48的暴露侧60上。如图6所示，平台72包括开口80，所述开口80在将黑面板48安装在平台72上时使黑面板48的安装侧61暴露给间隙82。开口80可以为使黑面板48的安装侧61的大部分或多个部分暴露给间隙82所需的任何尺寸。因为支座76使黑面板48上升到其上安放或安装有支座76的表面的上方，所以气体可以流动穿过间隙82。因此，黑面板48的安装侧61也将暴露给在间隙82中的气流。
参照图7，该图显示出在测试腔室30中安装在试样台38上的黑面板组件70。支座68使黑面板48上升到试样台38的安装表面44之上。因此，气体可以流进间隙82，这能够允许主要通过对流而不是传导向黑面板48的安装侧61进行热传递。通过用平台72使黑面板48抬高，本发明的黑面板48的背面暴露给测试腔室30的大气，这与ASTM 6151(American Society for Testing and Material，designation6151)标准一致。
另外，因为图7的黑面板48相对于试样台38的安装表面44抬高，所以热量不能在黑面板48和试样台38之间传导。因此，黑面板48的温度的静态和动态响应不会因为来自试样台38的热传导而受到影响。
另外，虽然已经显示并且描述了这些具体优选实施方案，但是对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离该公开内容的教导的情况下可以作出许多变化和改进。在前面说明书和附图中所给出的事情只是以举例说明的方式给出，而不是进行限制。应当在现有技术的基础上通过对以下权利要求进行适当的理解而限定本公开内容的实际范围。
Claims (14)
1.一种用在具有试样台的加速风化试验设备中的黑面板组件，该黑面板组件包括：
设置在试样台上的平台，该平台包括安装表面和多个支座，其中，多个支座使安装表面相对于试样台抬高；
黑面板，它具有暴露侧和安装侧，其中，黑面板从安装侧安装在平台上；以及
温度传感器，它与黑面板的暴露侧连接。
2.如权利要求1所述的黑面板组件，其中，平台的安装表面包括至少一个开口，用来使黑面板的安装侧的一部分暴露给在安装表面和试样台之间的间隙。
3.如权利要求1所述的黑面板组件，其中，温度传感器嵌装在黑面板的暴露表面上。
4.如权利要求1所述的黑面板组件，其中，所述温度传感器包括可拆卸地连接在黑面板的暴露表面上的外壳。
5.一种加速风化试验设备，包括：
测试腔室，它具有试样台；
至少一个灯组件，所述至少一个灯组件设置在测试腔室中并且构成为将辐照射向试样台；
设置在试样台上的平台，该平台包括安装表面和多个支座，其中，多个支座使安装表面相对于试样台抬高；
黑面板，它具有暴露侧和安装侧，其中，黑面板从安装侧安装在平台上；以及
温度传感器，它与黑面板的暴露侧连接。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述试样台为平面并且以基本上水平的取向设置在测试腔室中。
7.如权利要求5所述的设备，还包括设置在试样台上的试样盘阵列，每个试样盘构造成用于保持试验试样，其中，所述平台构成为占据试样盘中的一个。
8.如权利要求5所述的设备，其中，平台的安装表面包括至少一个开口，用来使黑面板的安装侧的一部分暴露给在安装表面和试样台之间的间隙。
9.如权利要求5所述的设备，其中，所述温度传感器嵌装在黑面板的暴露表面上。
10.如权利要求5所述的设备，其中，所述温度传感器包括可拆卸地连接在黑面板的暴露表面上的外壳。
11.一种用在加速风化试验设备的测试腔室中的黑面板组件，该加速风化试验设备具有至少一个将辐照射向试样台的灯，该黑面板组件包括：
设置在试样台上的平台，该平台包括平坦的安装表面和多个支座，其中，多个支座使安装表面相对于试样台升起，从而在安装表面的底部和试样台之间形成间隙，并且其中，所述支座构成为允许空气流动穿过所述间隙；
黑面板，它具有暴露侧和安装侧，黑面板构成为从安装侧安装在平台上，该黑面板的暴露侧的取向设定为接收来自至少一个灯的辐照；以及
温度传感器，它与黑面板的暴露侧连接。
12.如权利要求11所述的黑面板组件，其中，平台的安装表面包括至少一个开口，用来使黑面板的安装侧的一部分暴露给所述间隙。
13.如权利要求11所述的黑面板组件，其中，温度传感器嵌装在黑面板的暴露表面上。
14.如权利要求11所述的黑面板组件，其中，所述温度传感器包括可拆卸地连接在黑面板的暴露表面上的外壳。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1094033 Country of ref document: HK |
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20060920 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: WD Ref document number: 1094033 Country of ref document: HK |