CN2577276Y

CN2577276Y - 新型氙灯耐气候试验机

Info

Publication number: CN2577276Y
Application number: CN 02285634
Authority: CN
Inventors: 王继宪; 王桓; 尹靖宇; 谷连喜
Original assignee: STANDARDIZATION INST STATE BUREAU OF BUILDING MATERIALS INDUSTRY
Current assignee: STANDARDIZATION INST STATE BUREAU OF BUILDING MATERIALS INDUSTRY
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2003-10-01
Anticipated expiration: 2012-11-07

Abstract

本实用新型涉及人工气候加速老化试验装置，所述的试验机由进风口(1)，空气滤网(2)，风道(3)，离子交换净水装置(4)，进水口(5)，排水口(6)，湿度控制水箱/泵(7)，温度控制水箱/泵(8)，降雨控制水箱/泵(9)，氙灯冷却水箱/泵(10)，旋转样架控制电机(11)，皮带轮传动装置(12)，箱体排水口(13)，样架喷淋/接口(14)，辐照度探头(15)，氙灯(16)，黑标准温度计探头(17)，旋转样架(18)，氙灯冷却水排水口(19)，氙灯冷却水进水口(20)，氙灯触发电极/接口(21)，样品喷淋/接口(22)，风门(23)，相对湿度探头(24)，箱体温度探头(25)，相对湿度校准探头(26)，鼓风机(27)，排风口(28)，箱体(29)组成。本实用新型测量准确，使用寿命长。

Description

新型氙灯耐气候试验机

技术领域

本实用新型涉及人工气候加速老化试验装置。

背景技术

我国目前生产耐候试验机的厂家有重庆银河试验设备仪器公司、重庆万达仪器有限公司、无锡苏南试验设备公司、常州纺织仪器厂和天津天宇机电公司等多家生产企业。

重庆银河试验设备公司生产的SH60B氙灯耐气候试验机，主要技术指标氙灯为6000W长弧水冷连续氙灯，灯与样架的距离是375cm，有降雨加湿样架自动旋转等。

天津天宇机电公司是使用我们科技部国产氙灯耐气候试验机技术改选项目验收报告成果生产。其他三家皆与SH60B型设备大同小异。但以上四种设备都缺少光辐射自动测控仪、黑标准温度计、温湿度控制，降雨控制采用机械热工仪表可操作性差，无净水系统。

以前我们使用的SH60B氙灯耐候试验机，既没有辐射检测仪，又无黑标准黑板温度计。它使用的供水泵输水管和氙灯冷却水密封垫圈，为普通橡胶制作，在循环纯净水使用中，在大电流(20～30A)和高温作用下，致使输水管和密封垫、圈中的杂质金属离子和有机物不断富集，沉积在石英灯芯管壁上和冷却水管壁，造成氙灯辐射强度在短时间内降至550W/m²以下，根本起不到加速老化的作用。

实用新型内容

本实用新型的创新在于：

1.增加了离子交换和反渗透膜纯水和供水系统。

2.为了保证纯净水符合氙灯冷却水的要求，供水泵和输水管中的密封垫圈全改用防腐的聚四氟乙烯和硅橡胶材料制作。

3.温度、湿度控制记录仪，全部采用液晶数值显示在计算机上，原来为指针或热工仪器表特易出故障，又计量不准确。

4.SH60B根本没有控制样品温度的黑标准或黑板温度计。本实用新型按GB/T16422.1-1999，idtISO4892.1-1994《塑料试验室光源暴露试验方法第1部分总则》增加黑标准温度计，它由70×40×1m不锈钢板，涂黑耐老化材料吸收2500nm以内的所有辐射，装在聚偏四氟乙烯板内，内装特种温度传感器，温度的变化显示计算机面板上。

5.光辐射自动测控仪是检测加速老化光辐射强度，特别是对材料起老化作用的紫外辐射，该仪器设有辐射强度和能量积累功能，数字显示，自动报警，由计算机控制。

6.降雨周期自行设定，一般标准中规定102min/18min(无雨/降雨时间)。

7.6000W氙灯启动，原为触发器5000～10000V高压启动。本实用新型由计算机启动。

8.SH600B的电流随电压变化而改变。本实用新型采用KT1系列晶闸管交流电力控制器，具有软件启动、关断电、自动限流、短路保护、过电压保护、恒压、恒流和恒功率等作用。

9.6000W氙灯，原为电镀钢件紧固普通防水黑橡胶垫圈密封，普通橡胶管密封。本实用新型采用防腐聚四氟乙烯材料制作。

10.采用压缩机制冷装置解决氙灯冷却水循环利用，节省水利资源。

11.使用不锈钢板样架(1.5mm)代替原来的铸铝样架。

本实用新型的目的在于设计一种新型氙灯耐气候试验机。解决氙灯光辐射衰减太快，紧固灯件密封材料污染冷却循环水，没有黑标准温度计控制温度，没有光辐射自动测控，电压恒定，加温加湿、制冷降温和全自动计算机控制等诸项技术难题。

例如：根据GB/T1865-1997《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露(滤过的氙弧辐射)，GB/T18244-2000《建筑防水材料老化试验方法》等标准试验条件进行操作。

本实用新型工作原理为用人工的方法，模拟营造在大自然中受到光、热、氧、湿气、降雨等主要老化破坏的环境因素，尤其是光和湿气对加速材料的老化，从而得到近似自然条件的耐候性结果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由进风口1，空气滤网2，风道3，离子交换净水装置4，进水口5，排水口6，湿度控制水箱/泵7，温度控制水箱/泵8，降雨控制水箱/泵9，氙灯冷却水箱/泵10，旋转样架控制电机11，皮带轮传动装置12，箱体排水口13，样架喷淋/接口14，辐照度探头15，氙灯16，黑标准温度计探头17，旋转样架18，氙灯冷却水排水口19，氙灯冷却水进水口20，氙灯触发电极/接口21，样品喷淋/接口22，风门23，相对湿度探头24，箱体温度探头25，相对湿度校准探头26，鼓风机27，排风口28，箱体29组成。其中进风口1开在箱体29上，空气滤网2在进风口1内，离子交换净水装置4连在箱体29上，其上开有进水口5和排水口6，旋转样架18通过旋转样架控制电机11带动皮带轮传动装置12使其旋转，黑标准温度计探头17安装在旋转样架18上，氙灯16套接在旋转样架18的转动轴上，辐照度探头15安装在旋转样架18上，样品喷淋/接口22和样架喷淋/接口14分别安装在旋转样架18的内、外侧，氙灯冷却水排水口19和氙灯冷却水进水口20分别装在旋转样架18上的转动轴顶部，相对湿度探头24、箱体温度探头25、相对湿度校准探头26分别装在箱体29的顶部。

本实用新型工作时：

a.试验机中心安装光源—氙灯16，箱体29内有一个安装旋转样架18的转鼓，设有氙灯功率、电流、温度、湿度、降雨、喷淋周期等指示和自控装置，于温度自动记录仪及计时器，由计算机控制。箱体29设有一个控制空气循环的调节器，用来调节黑标准温度和排出箱内的气体。

b.氙灯16是试验光源，其波长从270mm以下的短波紫外区、可见光区到红外区。氙灯16的辐射光要经过过滤，滤掉较短的紫外光，并尽可能滤掉红外光，使达到试样表面的光辐射接近太阳的光辐射。

表人工气候条件下相对光谱辐射

波长λ，nm	相对光谱辐射^①C％)
波长λ，nm	相对光谱辐射^①C％)	290≤λ≤800λ≤290290≤λ≤320320≤λ≤360360≤λ≤400	1000^②0.6±0.24.2±0.56.2±1.0

注：①将290～800nm之间的光辐射定为100％。

②氙灯在290nm以下的辐射量较小。

在某些情况下也可能产生在室外暴露时不会发生的老化作用。

c.试样架

旋转样架18用来置放试样及使用的传感器。

d.润湿装置

润湿装置给试样供给均匀的湿气或凝露，可用喷雾加湿的方法或冷凝水蒸气的方法来实现加湿或凝露。其原理是用高压水泵从水箱泵出设定温度的热水，热水在高压泵的作用下，喷出湿的水气。因此，就可以给箱体29内加湿。

e.加湿控制

用高效吸收水蒸气和空气温度调节剂的LiBr传感器来控制。

f.温度控制

黑板温度GB/T18244-2000《建筑防水材料老化试验方法》规定65±3℃由AD590型集成块控制。

g.辐照度E和辐照量H

光辐照是材料老化的关键因素。本发明按照GB/T1865-1997规定290～800nm之间平均辐照度为550W/m²，由光电传感器来控制，而且将它置放在样架上，随样架旋转，辐照度与试样受辐射强度一样。由计算机控制和显示，Ci4000型老化箱是将光辐照测控的仪器传感器放在样架里边，固定在那里。经过严格换算才能获得与样架上样品相同的辐照度。

使用本实用新型的试验步骤为：

①试样安装

试样一般按自由状态放在试样架上，避免受外力作用。试样暴露面正对光源，并要方便调换试样的位置。

②暴露试验

开动试验箱，调好规定的试验条件。在整个暴露时间，保持规定的条件不变。放入或取出试样时，不要触模或碰撞试样表面。

③辐射量的测量

辐射强度和连续能量测量用辐射自控测量仪自动监测，用计算机控制。

④试验周期

GB/T9757-2001《溶剂型外墙涂料》优等品为1000h，一等品为500h，合格品为300h。GB/T18244-2000规定通常选用720h，累计能量为1500MJ/M²。

实施例一：

①接通主机电源，打开进水口5，使自来水从进水口5流入离子交换净水装置4，分别检查湿度控制水箱7，温度控制水箱8，降雨控制水箱9，氙灯冷却水箱10四个水箱中的纯净水是否充满，检查氙灯16中是否有水流通，防止堵塞。

②接通I控电脑电源，进入控制程序，点击开始键，启动本实用新型进入工作状态，稍候接通氙灯电源(点击电脑显示屏上电源图标，使之变色)，将主机配用的电压调节奇调整到220V档位，点击显示屏上的氙灯触发图标，点亮氙灯16，应注意此时主机控制面标上的氙灯电源显示板，适当调节电压调节器，使氙灯电流稳定在20安培左右。因为本实用新型使用了晶闸管电压调节器并修改了部分控制程序，因此，将氙灯电流在程序中设定了一个使用范围，当氙灯电源超过该范围时，工程电脑将给予自动调整，无需手控。

③打开试验机箱门，将试样品放入箱体29内的旋转样架18上，使试样需老化试验的部位面对氙灯16光照方向(此操作需要操作者配带护目墨镜，防止光对眼睛的灼伤)，样品放好后，检查样品是否晃动。最后，关闭箱门，开始试验。

④试验进行中，应确保试验用水时刻保持流通，充裕。按一定时间间隔，派专人检查仪器运转情况，按操作手册及相关试验标准适当调查控制程序中各参数，以达到试验要求。

⑤试验结束或停机检查时，应先进入工程电脑程序中，选择控制面板中的停止键点击，使试验机停止工作。再退出电脑控制程序，关闭工程电脑电源。切断试验机主机电源后，再关闭进水口5，取出样品。

注：在试验开始及结束过程中，必须保证点亮氙灯16前先接通氙灯冷却水，灭灯时，先切断氙灯电源确定灯灭后，再关闭水源。

按上述步骤本实用新型工作时，根据GB/T9755-2001《合成树脂乳液外墙涂料》，将50mm×70mm×4mm涂有涂料的试样板放入氙灯耐气候试验机的旋转样架18上，在黑标准温度为65±3℃，相对湿度65％±5，在290～800nm，辐照度为550W/m²，降雨和干燥之间18min/102min，经过600h的加速老化试验，累计辐射剂量为1245MJ/m²优等品结果为不起泡，不剥落，无裂纹。一等品为400h不起泡，不剥落，无裂纹。

本实用新型的优点：

a.6000W长弧水冷氙灯，使用防腐聚四氟乙烯材料制造。石英玻璃和硅硼玻璃的粘接，应用特种新技术。防水密封垫用聚四氟乙烯，密封圈用白色硅橡胶材料，不污染循环冷却水，电极材料使用钨钡合金，避免了W和Th合金的放射性危害。

b.增加纯净水装置，保证氙灯冷却和降雨用水的纯度避免CaCO₃等杂质结垢，影响老化结果的评定。

c.氙灯冷却使用水压力保护器，确保机器安全运转。

d.全自动工业控制计算机，控制辐射、人工降雨、样架转动、湿度和温度，瞬时辐射量和总能量的测量和记录，并可打印出各种指标的结果，可连续运转1000h。

e.采用压缩机制冷方法，冷却氙灯循环水。

Claims

1.一种新型氙灯耐气候试验机，其特征在于：所述的试验机由进风口(1)，空气滤网(2)，风道(3)，离子交换净水装置(4)，进水口(5)，排水口(6)，湿度控制水箱/泵(7)，温度控制水箱/泵(8)，降雨控制水箱/泵(9)，氙灯冷却水箱/泵(10)，旋转样架控制电机(11)，皮带轮传动装置(12)，箱体排水口(13)，样架喷淋/接口(14)，辐照度探头(15)，氙灯(16)，黑标准温度计探头(17)，旋转样架(18)，氙灯冷却水排水口(19)，氙灯冷却水进水口(20)，氙灯触发电极/接口(21)，样品喷淋/接口(22)，风门(23)，相对湿度探头(24)，箱体温度探头(25)，相对湿度校准探头(26)，鼓风机(27)，排风口(28)，箱体(29)组成，其中进风口(1)开在箱体(29)上，空气滤网(2)在进风口(1)内，离子交换净水装置(4)连在箱体(29)上，其上开有进水口(5)和排水口(6)，旋转样架(18)通过旋转样架控制电机(11)带动皮带轮传动装置(12)使其旋转，黑标准温度计探头(17)安装在旋转样架(18)上，氙灯(16)套接在旋转样架(18)的转动轴上，辐照度探头(15)安装在旋转样架(18)上，样品喷淋/接口(22)和样架喷淋/接口(14)分别安装在旋转样架(18)的内、外侧，氙灯冷却水排水口(19)和氙灯冷却水进水口(20)分别装在旋转样架(18)上的转动轴顶部，相对湿度探头(24)、箱体温度探头(25)、相对湿度校准探头(26)分别装在箱体(29)的顶部。