DE60129235T2

DE60129235T2 - Kontrollierte prüfkammer für die relative feuchtigkeit mit mehreren gebläsen

Info

Publication number: DE60129235T2
Application number: DE60129235T
Authority: DE
Inventors: Douglas M. Fairview Park GROSSMAN; Gregory R. Bay Village FEDOR; William R. Elyria WURST; Danny J. Weelington FAYAK
Original assignee: Q-Lab Corp Westlake; Q Lab Corp
Current assignee: Q-Lab Corp Westlake; Q Lab Corp
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2021-09-18
Also published as: US7043974B2; DE60129235D1; CN1455860A; ATE366413T1; US20040123682A1; JP2004509336A; EP1325305A1; CN1253707C; US20050178219A1; US6892591B2; EP1325305B1; EP1325305A4; WO2002023164A1; JP5025880B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Testens von Proben auf deren Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschleiß aufgrund von Sonnenlicht und Luftfeuchtigkeit. Es findet insbesondere Anwendung in Verbindung mit Materialtestkammern mit einem gesteuerten Multigebläsesystem zum Erzielen einer simultanen Steuerung von Luft- und Schwarz-Standard-Temperatur.
Beim Testen mit beschleunigter Bewitterung wird eine Probe in einer Testkammer gehalten und Fluoreszenzlampen mit ultravioletter Strahlung, wie beispielsweise Xenon-Lampen, ausgesetzt. Üblicherweise wird Außenluft oder Frischluft erhitzt und in das Innere der Testkammer geblasen, um die Temperatur in der Kammer zu regulieren. Darüber hinaus wird der Kammer Luftfeuchtigkeit in Form von verdampftem Wasser zugeführt. Bei der oben beschriebenen Bewitterungsvorrichtung umfasst ein Beispiel des Maschinenbetriebes ein Aufbringen von ultravioletten Strahlen auf eine oder mehrere Proben bei einer bestimmten Temperatur für eine gegebene Zeitdauer. Die Lampen werden anschließend ausgeschaltet und das Innere der Kammer wird bei der gleichen Temperatur oder einer anderen Temperatur für eine bestimmte Zeitdauer gehalten. Darüber hinaus kann dem System wiederholt Luftfeuchtigkeit zugeführt werden. Entsprechend werden die Proben bewittert, ultravioletter Strahlung ausgesetzt und wiederholt getrocknet.
Bei den oben beschriebenen Bewitterungssystemen wird die Kammerlufttemperatur (CAT), neben Verwendung eines Dämpfers zum Regulieren des Luftstroms, unter Verwendung eines einzigen Gebläseystemes reguliert, d.h. einem einzigen Gebläse, welches Außenluft oder Frischluft in das System saugt. Während das einzige Gebläsesystem zum Steuern der Kammerlufttemperatur adäquat ist, ist es für sowohl eine präzise Luftfeuchtigkeitssteuerung als auch eine simultane Steuerung der CAT und der Schwarz-Standard-Temperatur (BPT) nicht adäquat. Üblicherweise wird die Schwarz-Standard-Temperatur unter Verwendung eines Temperatursensors gemessen, der an der Probenhalterung ange ordnet ist, um die tatsächliche Schwarz-Standard-Temperatur zu messen, d.h. die Temperatur einer in der Testkammer angeordneten dunklen Probe. Da ein einziges Gebläse- und Dämpfersystem zum effektiven Regulieren sowohl der Kammerlufttemperatur als auch der Schwarz-Standard-Temperatur neben der präzisen Steuerung der Luftfeuchtigkeit nicht vollständig ausgerüstet ist, besteht ein Bedürfnis an einem System und einem Steuerungsverfahren zum simultanen Steuern sowohl der CAT als auch der BPT.
US 4,843,893 beschreibt eine Vorrichtung zur beschleunigten Bewitterung mit einer Lichtquelle, einem Lufttemperatursensor, einem Schwarz-Standard-Temperatursensor, einem Lufterhitzer, einem Gebläse zum Rezirkulieren der Luft in der Kammer, und einem Dämpfer zum Steuern der Menge der Frischluft, die in die Kammer gesaugt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Lufttemperatur bei dem Lufttemperatursensor konstant gehalten, indem die Position des Dämpfers und die Temperatur der Proben, wie sie von dem Schwarz-Standard-Temperatursensor erfasst wird, konstant gehalten werden, indem die Geschwindigkeit des Rezirkulationsgebläses gesteuert wird.
Multi-Gebläsesysteme sind aus der US 4,760,748 , der JP 9257690 und der JP 6082362 bekannt.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Multi-Gebläsesystem und ein Steuerungsverfahren für die simultane Regulierung der Kammerlufttemperatur und der Schwarz-Standard-Temperatur gerichtet, welches die oben genannten Probleme und andere löst.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur beschleunigten Bewitterung eine Testkammer, eine Probenhalterung und eine Lichtquelle, die von einer von einem Vorschaltgerät gesteuerten Energiequelle mit Energie versorgt wird. Ein Paar von vor und hinter der Testkammer angeordneten Kammerluft-Temperatursensoren misst die Kammerlufttemperatur. Ein Schwarz-Standard-Temperatursensor misst die Schwarz-Standard-Temperatur in der Testkammer. Ein Lufterhitzer erhitzt die durch das System geleitete Luft. Ein Doppelgebläsesystem saugt und zirkuliert frische und rezirkulierte Luft in bzw. durch das System. Das Doppelgebläsesystem umfasst ein Frischluftgebläse und ein Rezirkulationsluftgebläse. Bei dieser Vorrichtung umfasst ein Verfahren zum Steuern sowohl der Lufttemperatur als auch der Schwarz-Standard-Temperatur in der Testkammer ein Auswählen einer gewünschten Bestrahlungsstärke und ein Auswählen sowohl einer gewünschten Kammerlufttemperatur als auch einer gewünschten Schwarz-Standard-Temperatur. Die Kammerlufttemperatur und die Schwarz-Standard-Temperatur werden erfasst. Die erfasste Kammerlufttemperatur wird mit der gewählten Kammerlufttemperatur verglichen, während die erfasste Schwarz-Standard-Temperatur mit der gewählten Schwarz-Standard-Temperatur verglichen wird. In Reaktion auf die Vergleichsschritte wird die Geschwindigkeit von zumindest dem Frischluftgebläse oder dem Rezirkulationsluftgebläse angepasst.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Geschwindigkeit des Frischluftgebläses erhöht, wenn die erfasste Schwarz-Standard-Temperatur größer als die gewählte Schwarz-Standard-Temperatur ist.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Geschwindigkeit des Rezirkulationsluftgebläses vermindert, wenn die erfasste Kammerlufttemperatur größer als die gewählte Kammerlufttemperatur ist.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner ein Auswählen einer gewünschten relativen Luftfeuchtigkeit und ein Erfassen der relativen Luftfeuchtigkeit. Die erfasste und gewählte relative Luftfeuchtigkeit werden verglichen und in Reaktion auf diesen Vergleich wird die Geschwindigkeit von zumindest dem Frischluftgebläse oder dem Rezirkulationsluftgebläse angepasst.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Gesamtgebläsegeschwindigkeit vermindert, wenn die erfasste Schwarz-Standard-Temperatur geringer als die ausgewählte Schwarz-Standard-Temperatur ist.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Anteil von in das System gesaugter Frischluft vermindert, wenn die erfasste Kammerlufttemperatur geringer als die ausgewählte Kammerlufttemperatur ist, wobei der Anteil der Frischluft ein Verhältnis der Frischluftgebläsegeschwindigkeit zu der Gesamtgebläsegeschwindigkeit ist.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gebläsegeschwindigkeitsverhältnis vermindert, wenn die erfasste Kammerlufttemperatur geringer als die ausgewählte Kammerlufttemperatur ist, wobei das Gebläsegeschwindigkeitsverhältnis ein Verhältnis der Frischluftgebläsegeschwindigkeit zu der Rezirkulationsluftgebläsegeschwindigkeit ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur beschleunigten Bewitterung eine Testkammer und ein Probenhalterungsmittel zum Halten von Proben in der Testkammer. Eine in der Testkammer angeordnete Lichtquelle erzeugt in der Testkammer Licht. Eine Energiequelle versorgt die Lichtquelle mit Energie und wird von einem Vorschaltgerätmittel gesteuert. Durch ein Belüftungssystem wird Luft innerhalb der Bewitterungsvorrichtung zirkuliert, wobei das Belüftungssystem eine Luftmischkammer, in welcher sich Frischluft und rezirkulierte Luft mischen, einen zwischen dem Luftmischkanal und einem ersten Ende einer Testkammer angeordneten Kammereinlasskanal und einen zwischen einem zweitem Ende der Testkammer und einem Auslass angeordneten Auslasskanal umfasst. Zumindest ein Testkammer-Lufttemperatursensor ist zumindest in dem Kammereinlasskanal oder dem Auslasskanal angeordnet. Ein Schwarz-Standard-Temperatursensor ist benachbart zu dem Probenhalterungsmittel zum Messen entweder der Schwarz-Standard-Temperatur oder der Black-Standard-Temperatur angeordnet. Ein Multi-Gebläsesystem zirkuliert Luft durch die Testkammer. Das Multi-Gebläsesystem umfasst ein Frischluftgeblase, welches Raumluft durch einen Frischlufteinlass in den Luftmischkanal saugt, und ein Rezirkulationsluftgebläse, welches optional Luft von dem Auslasskanal durch einen Rezirkulationseinlass in den Luftmischkanal saugt. Eine Gebläsesteuerung steuert die Geschwindigkeit des Frischluftgebläses und des Rezirkulationsluftgebläses.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Gebläsesteuerung ein Sollwert-Mittel zum Erzeugen und Senden einer Mehrzahl von Sollwert-Signalen. Ein Vergleichsprozessor vergleicht die Sollwert-Signale mit einem erfassten Temperatursignal von entweder dem Schwarz-Standard-Temperatursensor oder dem Kammerluft-Temperatursensor. Ein Paar von Motorsteuerungen steuert gemäß von dem Vergleichsprozessor empfangenen Signalen das Frischluft- und Rezirkulationsluftgebläse.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine diagrammartige Veranschaulichung einer Vorrichtung zur beschleunigten Bewitterung mit einem gesteuerten Multiple-Gebläsesystem gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine diagrammartige Veranschaulichung der Gebläsesteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern eines Multiple-Gebläsesystems gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
4 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein anderes bevorzugtes Verfahren zum Steuern eines Multiple-Gebläsesystems der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
5 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel zum Steuern eines Multiple-Gebläsesystems gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Es wird auf 1 Bezug genommen. Eine Vorrichtung 10 zur beschleunigten Bewitterung umfasst ein Frischluftgebläse 12, welches Raumluft oder Frischluft durch einen Frischlufteinlass 14 in einen Luftmischkanal 16 saugt. Die Frischluft bewegt sich durch den Luftmischkanal 16, wo ein Luftbefeuchter 18, gesteuert von einer Luftfeuchtigkeitssteuerung 20, zusätzliche Luftfeuchtigkeit wie benötigt der Luft hinzufügt. Optional erhöht ein Lufterhitzer 22, wenn notwendig, die Temperatur der Luft, bevor die Luft in einen Kammereinlasskanal 24 strömt. Es ist verständlich, dass die Mehrzahl der in 1 dargestellten Pfeile das Muster des Luftstroms durch die Vorrichtung zur beschleunigten Bewitterung veranschaulicht.
Optional kann die Lufttemperatur von einem ersten Lufttemperatursensor 26, dessen Betrieb vollständiger nachfolgend beschrieben wird, gemessen werden, bevor diese in eine Testkammer 30 gelangt. Die Luft strömt in die Testkammer und über eine oder mehrere Proben 32, die auf einem Probenhalterungsmittel 34, wie beispielsweise einer Probenablage, angeordnet sind. Vorzugsweise ist ein Schwarz-Standard-Temperatursensor 36 an dem Probenhalterungsmittel 24 befestigt.
Nach dem Passieren der Probenablage strömt die Luft aus der Testkammer 30 in einen Auslasskanal 40, wo ein zweiter Kammerluft-Temperatursensor 42 und ein Kammer-Luftfeuchtigkeitssensor 44 die Auslassluftemperatur und entweder die relative Luftfeuchtigkeit oder die Feuchtlufttemperatur messen. Bei diesem Punkt saugt ein Rezirkulationsluftgebläse 46 für eine wiederholte Zirkulation durch das System optional einen Teil der Luft durch einen Rezirkulationslufteinlass 48 von dem Auslasskanal zurück in einen Luftmischkanal 16, wobei diese sich mit der von dem Frischluftgebläse 12 angesaugten Frischluft mischt. Nicht von dem Rezirkulationsluftgebläse 46 zurück in das System gesaugte Luft strömt durch einen Auslass 50 aus dem System. Wie es vollständiger nachfolgend beschrieben ist, steuert eine Gebläsesteuerung 52 die Geschwindigkeit des Frischluftgebläses 12 und eines Rezirkulationsluftgebläses 46, um sowohl die Kammerluft- als auch die Schwarz-Standard-Temperatur zu messen. Während 1 ein Ausführungsbeispiel mit zwei Luftgebläsen veranschaulicht, ist es verständlich, dass die vorliegende Erfindung auf andere Multi-Gebläsesysteme anwendbar ist.
Vor dem Durchführen eines Test in der Bewitterungskammer 10 spezifiziert ein Bediener die zu verwendendenden Testparameter oder stellt diese ein. Vorzugsweise werden die gewünschte Bestrahlungsstärke (IRR_SP) und zumindest einer der folgenden Parameter eingestellt: (i) die gewünschte Schwarz-Standard-Temperatur (BPT_SP) und (ii) die gewünschte Kammerlufttemperatur (CAT_SP). Darüber hinaus kann von dem Bediener die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit (RH_SP) ausgewählt werden, wenn der durchzuführende Test dies erfordert. Es sei angemerkt, dass wenn lediglich die CAT oder die die BPT spezifiziert wird, der andere Wert geschätzt wird und zwar entweder anhand einer Formel oder einer Vergleichstabelle.
Fachleute werden erkennen, dass die tatsächliche Kammerlufttemperatur (CAT) nicht direkt in der Testkammer 30 gemessen werden kann, und zwar aufgrund des Heizeffektes der Strahlung von den Lampen 60. Daher wird die Kammerlufttemperatur üblicherweise bei dem Kammerauslass unter Verwendung des zweiten Kammerluft-Temperatursonsors 42 gemessen. Alternativ wird die tatsächliche Kammerlufttemperatur oder eine Trockentemperatur unter Verwendung eines Durchschnitts der Temperaturablesungen von dem ersten Kammerluftsensor 26, welcher bei dem Testkammereinlass angeordnet ist, und der Temperaturablesung von dem zweiten Kammerluft-Temperatursensor, der bei dem Kammerauslass angeordnet ist, gemessen. Es sei angemerkt, dass entweder ein gewichteter Mittelwert oder ein einfacher Mittelwert der Temperaturen von dem ersten und zweiten Kammerluft-Temperatursensor verwendet werden können.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schwarz-Standard-Temperatursensor 36 einen nichtisolierten Schwarz-Standard-Sensor, welcher die tatsächliche Schwarz-Standard-Temperatur (BPT) misst. Wahlweise kann der Schwarz-Standard-Temperatursensor 36 einen isolierten Schwarz-Standard-Sensor umfassen, welcher die tatsächliche Black-Standard-Temperature (BST) misst. Es sei angemerkt, dass bei den nachfolgend beschriebenen Steuerungsverfahren BPT und BST austauschbar verwendet werden können, und zwar in Abhängigkeit von den Anfordernissen an den durchzuführenden Bewitterungstest. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst der Kammerluftfeuchtigkeitssensor 44 einen üblichen Sensor für die relative Luftfeuchtigkeit. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die relative Luftfeuchtigkeit berechnet oder aus einer Tabelle ermittelt, und zwar basierend auf Messungen von einem Feuchttemperatur-Sensor und Temperaturmesswerten von einem oder beiden der Kam merluft-Temperatursensoren 26, 42, welche Trockentemperaturen bereitstellen.
Es wird Bezug genommen auf 2 und ferner auf 1, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente kennzeichnen. Die Gebläsesteuerung 52 umfasst ein Sollwert-Mittel 70, welches die gewünschten Temperatur-Parameter wie beispielsweise BPT_SP und CAT_SP empfängt und speichert. Ein Vergleichsprozessor 74 empfängt, neben CAT-Messwerten und BPT-Messwerten von dem ersten und zweiten CAT-Sensor 26, 42 und dem BPT-Sensor 36, die gewünschten Testparameter von dem Sollwert-Mittel 70. Wie es ausführlicher nachfolgend beschrieben wird, vergleicht der Vergleichsprozessor 74 die gewünschten Testparameter mit den gemessenen Parametern und sendet Motorsteuersignale an ein Paar von Motorsteuereinrichtungen 76, 78, welche daraufhin die Lüftergeschwindigkeit des Frischluftgebläses 12 und des Rezirkulationsluftgebläses 46 steuern.
Es wird Bezug genommen auf 3. Sobald die Bewitterungsvorrichtung aktiviert ist, wird die Bestrahlungsstärke eingestellt 100 und auf eine übliche Weise von den Lampen-Vorschaltgeräten auf IRR_SP gesteuert. Das in den 1 und 2 veranschaulichte Ausführungsbeispiel mit zwei Gebläsen wird von der Gebläsesteuereinrichtung 52 gesteuert. Sowohl die Schwarz-Standard-Temperatur (BPT) als auch die Kammerlufttemperatur (CAT) werden für den speziellen Test eingestellt 110, 120. Wenn Luft durch das System zirkuliert, wird die BPT gemessen und mit dem Sollwert verglichen 150, um zu bestimmen, ob die BPT über der Sollwert-BPT_SP ist oder nicht. Wenn die BPT über dem Sollwert liegt, wird die Geschwindigkeit des Frischluftgebläses erhöht 170, um den Temperaturanstieg zu kompensieren. Dass heisst, dass von dem Frischluftgebläse mehr Frischluft durch den Frischlufteinlass in den Luftmischkanal gesaugt wird. Gleichzeitig wird die Kammerlufttemperatur (CAT) gemessen 140 und mit dem CAT-Sollwert CAT_SP verglichen 160, 180. Insbesondere wird die Geschwindigkeit des Rezirkulationslüfters vermindert 190, wenn die CAT über dem Sollwert liegt. Wenn ferner die CAT unter dem Sollwert liegt 180, wird der Lufterhitzer aktiviert 195. Es sei angemerkt, dass bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Gebläse von der Gebläsesteuerung als zwei automatische Systeme mit geschlossenem Zyklus gesteuert werden. Dass heisst die Geschwindigkeit des Frischluftgebläses (S_F) steuert die BPT und wird von dieser bestimmt, während die Geschwindigkeit des Rezirkulationsluftgebläses (S_R) die CAT steuert und von dieser bestimmt wird. Alternativ steuert die Gebläsesteuerung die zwei Gebläse als zwei automatische Systeme mit geschlossenem Zyklus, wobei SF die CAT steuert und von dieser bestimmt wird, während SR die BPT steuert und von dieser bestimmt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel erhöhen die entsprechenden Gebläse die Geschwindigkeit, wenn die gemessenen Temperaturen ansteigen. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Lufterhitzer in Verbindung mit dem Frischluftgebläse verwendet werden, um einen zusätzlichen Bereich für die CAT bereitzustellen.
Es wird auf 4 Bezug genommen. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel steuert die Gebläsesteuerung die zwei Gebläse als ein automatisches System mit geschlossenem Zyklus mit zwei Ausgaben an die Steuerung der zwei Gebläsegeschwindigkeiten. Bei diesem Ausführungsbeispiel steuert die Gesamtgebläsegeschwindigkeit (S_Gesamt = S_F + S_R) die Schwarz-Standard-Temperatur (BPT) und wird von dieser bestimmt, während der Anteil der Frischluft (R_Frisch = S_F : S_Gesamt) oder ein ähnlich gewichtetes Verhältnis die Kammerlufttemperatur CAT steuert und von dieser bestimmt wird.
Zunächst wird die gewünschte Strahlungsstärke eingestellt 200. Darüberhinaus werden die gewünschte BPT und die CAT eingestellt 210, 220. Die gemessene BPT wird mit der eingestellten BPT verglichen 240. Darüber hinaus wird die CAT gemessen 250 und mit dem CAT-Sollwert verglichen 260. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Anteil der Frischluft R_Frisch vermindert 270, wenn die BPT bei dem Sollwert ist, und die CAT unter dem Sollwert ist, während die Gesamtgebläsegeschwindigkeit S_Gesamt konstant gehalten wird. Mit anderen Worten wird die Geschwindigkeit des Frischluftgebläses reduziert, während die Geschwindigkeit des Gebläses für rezirkulierte Luft erhöht wird. Wenn die BPT unter dem Sollwert ist, während die CAT bei oder über dem Sollwert ist, bleibt der Anteil der Frischluft konstant, während die Gesamtgebläsegeschwindigkeit reduziert ist. Mit anderen Worten werden die Frischluftgebläsegeschwindigkeit und die Gebläsegeschwindigkeit für die rezirkulierte Luft vermindert. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Lufterhitzer verwendet werden, um die erreichbaren Temperaturbereiche zu erhöhen.
Es wird auf 5 Bezug genommen. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel steuert die Gesamtgebläsegeschwindigkeit S_Gesamt die BPT und wird von dieser bestimmt, während ein Gebläsegeschwindigkeitsverhältnis (R_{Geschwindigkeit} = S_F/S_R) oder ein ähnlich gewichtetes Verhältnis die CAT steuert und von dieser bestimmt wird. Die Strahlung wird auf einen bestimmten Wert eingestellt 300. Darüber hinaus werden sowohl die BPT als auch die CAT auf ihre entsprechenden gewünschten Werte gesetzt 310, 320. Sowohl die BPT als auch die CAT werden gemessen 330, 350 und mit den entsprechenden Sollwerten verglichen 340, 360. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird S_Gesamt konstant gehalten, wenn die BPT bei dem Sollwert ist, aber die CAT unter dem Sollwert ist, während das Gebläsegeschwindigkeitsverhältnis R_{Geschwindigkeit} vermindert wird 370. Mit anderen Worten wird die Frischluftgebläsegeschwindigkeit S_F reduziert, während die Gebläsegeschwindigkeit S_R für die rezirkulierte Luft erhöht wird. Wahlweise bleibt das Gebläsegeschwindigkeitsverhältnis R_{Geschwindigkeit} konstant, wenn die BPT unter dem Sollwert ist, während die CAt bei oder über dem Sollwert ist, während die Gesamtgebläsegeschwindigkeit S_Gesamt vermindert wird, dass heisst sowohl S_F als auch S_R werden vermindert. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Lufterhitzer verwendet werden, um die erreichbaren Temperaturbereiche zu erhöhen.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel steuert die Gebläsesteuerung das Frischluftgebläse und das Rezirkulationsgebläse als zwei Systeme mit geschlossenem Zyklus. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Geschwindigkeit des Frischluftgebläses und die Geschwindigkeit des Rezirkulationsluftgebläses jeweils unabhängig manuell gesteuert, und zwar mit einem Potentiometer, das an eine Motorgeschwindigkeitssteuerung an geschlossen ist. Durch Anpassen der zwei Gebläsegeschwindigkeiten werden die BPT und die CAT des Systemes jeweils angepasst, um, auch wenn geringfügig voneinander abhängig, in die spezifizierten Bereiche zu fallen. Wenn gewünscht kann ein oder mehrere Lufterhitzer in Verbindung mit dem Frischluft und/oder dem Gebläse für rezirkulierte Luft verwendet werden, um einen größeren Bereich von Kammertemperaturen bereit zu stellen.
Es sei angemerkt, dass bei jedem der oberhalb aufgezeigten Multi-Gebläsetemperatur-Steuerungsverfahren die Gebläsegeschwindigkeiten innerhalb fester Maximal- und Minimalwerte und/oder in gleitenden Maximal- und Minimalwerten gehalten werden können, abhängig von dem Betrieb der Gebläse. Die gleitenden Grenzen sind nützlich, da eine Minimalgeschwindigkeit eines Gebläses notwendig ist, um den Strom von dem anderen Gebläse davon abzuhalten, den falschen Weg durch dieses zu nehmen. Wenn beispielsweise 100% Frischluft für einen bestimmten Test erforderlich sind, dreht sich das Frischluftgebläse bei einer Geschwindigkeit, die den benötigten Luftstrom bereitstellt. Wenn jedoch das Rezirkulationsluftgebläse gestoppt wird, strömt eine signifikante Menge Frischluft zurück durch das Gebläse für rezirkulierte Luft und aus dem Maschinenauslass. Um dies zu verhindern, wird das Rezirkulationsluftgebläse bei einer geringeren „Blockier-"Geschwindigkeit betrieben, wodurch diese Leckage gestoppt wird und ein vollständiger Auslass des Frischluftgebläses in die Testkammer bereitgestellt wird.
Wenn es gewünscht wird, kann ferner die Geschwindigkeit des Frischluftgebläses um einen nominalen Wert erhöht werden, z. B. 10%, sobald die Gebläsegeschwindigkeiten eingestellt sind, und das Rezirkulationsluftgebläse kann angepasst werden, um den äquivalenten Gesamtstrom zu erhalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel nimmt der Lufterhitzer eine Feinabstimmung der Lufttemperatur vor, was zu stabileren Temperaturen führt.
Es wird erneut auf 1 Bezug genommen. Die relative Luftfeuchtigkeit in der Testkammer 30 wird unter Verwendung einer Luftfeuchtigkeits-Steuereinrichtung 20 gesteuert, welche manuell, halbautomatisch oder automatisch betrieben wird.
Die relative Luftfeuchtigkeit in der Testkammer 30 wird unter Verwendung einer Luftfeuchtigkeits-Steuereinrichtung 20, welche manuell, halbautomatisch oder automatisch betrieben wird, gesteuert. Die Ausführungsbeispiele mit halbautomatischer Steuerung benötigen ein direktes Erfassen der relativen Luftfeuchtigkeit oder ein Kalkulieren dieser unter Verwendung einer erfassten Feuchttemperatur. Ein Feedback-Mechanismus in der Luftfeuchtigkeits-Steuereinrichtung 20 steuert den Luftbefeuchter 18, um mehr Luftfeuchtigkeit freizusetzen, wenn die gemessene relative Luftfeuchtigkeit unter die spezifizierte relative Luftfeuchtigkeit RH_SP fällt, oder weniger, wenn RH RH_SP übersteigt. Der Luftbefeuchter 18 hat die Form von entweder einer direkten Wassersprühung, einer Druckluft-Wassersprühung, eines mechanisch erzeugten Wassernebels, einer Nebelerzeugung mit Ultraschall, d.h. einem Nebulizer, oder eines Wasserkochers. Darüber hinaus kann die Luftfeuchtigkeits-Steuereinrichtung den Betrieb der zwei Luftgebläse beeinflussen, da relative Luftfeuchtigkeit „relativ" zu der Lufttemperatur ist. Daher ist eine Steuerung der Lufttemperatur für ein Steuern der relativen Luftfeuchtigkeit wichtig, auch wenn bei den speziellen Tests eine Temperatursteuerung nicht explizit erforderlich ist. Wenn beispielsweise die RH unter dem Sollwert ist, wird das Rezirkulationsluftgebläse einen höheren Prozentsatz der Luft rezirkulieren, um die relative Luftfeuchtigkeit zu erhalten und zu erhöhen. Wenn im Gegensatz dazu die relative Luftfeuchtigkeit über dem RH-Sollwert ist, zieht das Frischluftgebläse zusätzliche „trockene" Raumluft in den Mischluftkanal, während das Rezirkulationsgebläse weniger rezirkuliert, und daher mehr „feuchte" Luft aus der Kammer auslässt.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben. Modifikationen und Änderungen werden anderen beim Lesen und Verstehen der vorstehenden detaillierten Beschreibung offensichtlich. Die Erfindung soll als sämtliche dieser Modifikationen und Änderungen enthalten verstanden werden, insoweit sie unter den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

Ein Verfahren zum Steuern sowohl der Lufttemperatur als auch der Schwarz-Standard-Temperatur in einer Testkammer einer Vorrichtung zur beschleunigten Bewitterung mit einer Testkammer, einer Probenhalterung, einer Lichtquelle, die von einer von einem Vorschaltgerät gesteuerten Energiequelle mit Energie versorgt wird, einem Paar von Kammerlufttemperatursensoren, die vor und hinter der Testkammer angeordnet sind, einem Schwarz-Standard-Temperatursensor, einem Lufterhitzer und einem Doppelgebläsesystem zum Ansaugen und Zirkulieren frischer und rezirkulierter Luft, wobei das Doppelgebläsesystem ein Frischluftgebläse und ein Rezirkulationsluftgebläse umfasst, wobei das Verfahren aufweist: (a) Auswählen einer gewünschten Bestrahlungsstärke, (b) Auswählen einer gewünschten Kammerlufttemperatur und einer gewünschten Schwarz-Standard-Temperatur, (c) Erfassen der Kammerlufttemperatur, (d) Erfassen der Schwarz-Standard-Temperatur in der Testkammer, (e) Vergleichen der erfassten Kammerlufttemperatur mit der gewählten Kammerlufttemperatur, (f) Vergleichen der erfassten Schwarz-Standard-Temperatur mit der gewählten Schwarz-Standard-Temperatur, und, (g) in Reaktion auf die Vergleichsschritte (e) und (f), Justieren einer Geschwindigkeit von zumindest dem Frischluftgebläse oder dem Rezirkulationsluftgebläse.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (d) umfasst: Erfassen einer ersten Lufttemperatur vor der Testkammer, Erfassen einer zweiten Lufttemperatur nach der Testkammer, und Mitteln der ersten und der zweiten erfassten Lufttemperatur.
Das Verfahren nach Anspruch 1 und 2, wobei, wenn die erfasste Schwarz-Standard-Temperatur größer als die ausgewählte Schwarz-Standard-Temperatur ist, Schritt (g) umfasst: Erhöhen der Geschwindigkeit des Frischluftgebläses.
Das Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei, wenn die erfasste Kammerlufttemperatur größer als die ausgewählte Kammerlufttemperatur ist, Schritt (g) umfasst: Vermindern der Geschwindigkeit des Rezirkulationsluftgebläses.
Das Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei, wenn die erfasste Kammerlufttemperatur kleiner als die ausgewählte Kammerlufttemperatur ist, das Verfahren umfasst: Erhitzen der zirkulierenden Luft unter Verwendung eines Lufterhitzers.
Das Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, ferner aufweisend: (h) Auswählen einer gewünschten relativen Luftfeuchtigkeit, (i) Erfassen der relativen Luftfeuchtigkeit, (j) Vergleichen der erfassten relativen Luftfeuchtigkeit mit der ausgewählten relativen Luftfeuchtigkeit, und, (k) in Reaktion auf Vergleichsschritt (j), zumindest einen der Schritte: (l) Justieren der Geschwindigkeit zumindest des Frischluftgebläses oder des Rezirkulationsluftgebläses, und (m) Hinzufügen von Feuchtigkeit zu der zirkulierenden Luft.
Das Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 6, wobei, wenn die erfasste Schwarz-Standard-Temperatur geringer als die ausgewählte Schwarz-Standard-Temperatur ist, Schritt (g) umfasst: Vermindern einer Gesamtgebläsegeschwindigkeit, wobei die Gesamtgebläsegeschwindigkeit eine Summe der Frischluftgebläsegeschwindigkeit und der Rezirkulationsluftgebläsegeschwindigkeit ist.
Das Verfahren den nach Ansprüche 2 bis 7, wobei, wenn die erfasste Kammerlufttemperatur geringer als die ausgewählte Kammerlufttemperatur ist, Schritt (g) umfasst: Vermindern eines Anteils der in das System gesaugten frischen Luft, wobei der Anteil Frischluft das Verhältnis der Frischluftgebläsegeschwindigkeit zu der Gesamtgebläsegeschwindigkeit ist.
Das Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 7, wobei, wenn die erfasste Kammerlufttemperatur geringer als die ausgewählte Kammerlufttemperatur ist, Schritt (g) umfasst: Vermindern eines Gebläsegeschwindigkeitsverhältnisses, wobei das Gebläsegeschwindigkeitsverhältnis das Verhältnis der Frischluftgebläsegeschwindigkeit zu der Rezirkulationsluftgebläsegeschwindigkeit ist.
Eine Vorrichtung zur beschleunigten Bewitterung, aufweisend: eine Testkammer, ein Proben-Halterungsmittel zum Halten von Proben in der Testkammer, eine in der Testkammer angeordnete Lichtquelle zum Erzeugen von Licht in der Testkammer, eine Energiequelle zum Versorgen der Lichtquelle mit Energie, ein mit der Lichtquelle verbundenes Vorschaltgerätmittel zum Steuern der Leistung, die die Lichtquelle von der Energiequelle empfängt, ein Belüftungssystem, durch welches Luft in der Bewitterungsvorrichtung zirkuliert, zumindest einen Testkammer-Lufttemperatursensor, der zumindest in dem Kammereinlasskanal oder dem Kammerauslasskanal angeordnet ist, einen benachbart zu dem Proben-Halterungsmittel angeordneten Schwarz-Standard-Temperatursensor, zum Messen entweder der Schwarz-Standard-Temperatur (BPT) oder der Black-Standard-Temperatur (BST), und ein Multi-Gebläsesystem, welches Luft durch die Testkammer zirkuliert, dadurch gekennzeichnet, dass: das Belüftungssystem einen Luftmischkanal, in welchem sich Frischluft und rezirkulierte Luft mischen, einen Kammereinlasskanal, der zwischen dem Luftmischkanal und einem ersten Ende der Testkammer angeordnet ist, und einen Auslasskanal aufweist, der zwischen einem zweiten Ende der Testkammer und einem Auslass angeordnet ist, und das Multi-Gebläsesystem ein Frischluftgebläse, welches durch einen Frischlufteinlass Raumluft in den Luftmischkanal saugt, einen Rezirkulationsluftgebläse, welches optional durch einen Rezirkulationseinlass Luft von dem Auslasskanal in den Luftmischkanal saugt, und eine Gebläsesteuereinrichtung aufweist, welche die Frischluftgebläsegeschwindigkeit (S_F) und die Rezirkulationsluftgebläsegeschwindigkeit (S_R) steuert.
Die Vorrichtung zur beschleunigten Bewitterung nach Anspruch 10, wobei die Gebläsesteuereinrichtung umfasst: ein Sollwert-Mittel zum Erzeugen und Senden einer Mehrzahl von Sollwert-Signalen, einen Vergleichsprozessor, welcher die Sollwert-Signale mit einem erfassten Temperatursignal von zumindest (i) dem Schwarz-Standard-Temperatursensor oder (ii) dem Testkammer-Lufttemperatursensor vergleicht, und ein Paar von Motorsteuereinrichtungen, welche das Frischluftgebläse und das Rezirkulationsluftgebläse steuern, wobei die Motorsteuereinrichtungen Steuersignale von dem Vergleichsprozessor empfangen.
Die Vorrichtung zur beschleunigten Bewitterung nach Anspruch 10 und 11, ferner aufweisend: einen Befeuchter zum Hinzufügen von Feuchtigkeit zu der den Luftmischkanal passierenden zirkulierenden Luft, einen Feuchtigkeitssensor zum Messen der Feuchtigkeitsmenge in der den Auslasskanal passierenden zirkulierten Luft, und eine mit dem Befeuchter verbundene Feuchtigkeitssteuereinrichtung zum Steuern der der zirkulierenden Luft hinzugefügten Feuchtigkeitsmenge.