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一種全自動智能曝曬架的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種全自動智能曝曬架，包括曝曬試驗架、曝曬角度調(diào)節(jié)器、曝曬架支架、基座；所述曝曬試驗架上固定有太陽能電池板、光輻照計、熱電偶、樣品夾，所述樣品夾設(shè)有進風(fēng)口與出風(fēng)口；所述曝曬試驗架背面設(shè)有曝曬角度調(diào)節(jié)器；所述曝曬角度調(diào)節(jié)器與曝曬架支架相連接，曝曬架支架與基座相連接；所述基座內(nèi)部設(shè)有太陽能控制器、蓄電池、空氣壓縮機、電機、減速箱、PLC；基座正面設(shè)有觸屏顯示器、開關(guān)，側(cè)面設(shè)有充電插口；采用上述設(shè)計，由于采用了曝曬角度調(diào)節(jié)器與可旋轉(zhuǎn)的曝曬架支架，曝曬試驗架可以跟隨太陽的運動規(guī)律而運動，從而確保曝曬試驗架始終與太陽光線相垂直，以獲得最大的太陽輻照能，進而縮短曝曬時間。
【專利說明】一種全自動智能曝曬架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種曝曬裝置，尤其是一種自然環(huán)境下的全自動智能曝曬試驗架。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的快速的發(fā)展，高分子材料的使用的范圍越來越廣泛，對于戶外使用的高分子材料的耐候性、耐光照、抗氧化的要求越來越高。目前多數(shù)采用戶外曝曬的方法來驗證材料的耐候性，戶外曝曬主要是將高分子材料固定在曝曬架上并置于指定的自然環(huán)境下進行耐氣候試驗。
[0003]目前通常使用的曝曬架多為固定式，即試驗架仰角固定，試驗架的位置朝向固定。這種曝曬架雖然結(jié)構(gòu)簡單，方便實用，但無法記錄自然環(huán)境參數(shù)，如太陽輻照度與溫度，故存在一定的試驗盲目性。同時曝曬時間與實際使用時間相當(dāng)，試驗周期過長，并且需要專人經(jīng)常進行灰塵清理與維護。若使用氙燈老化試驗箱或紫外光老化試驗箱進行的加速老化試驗，則不能完全模擬自然氣候，試驗誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種曝曬架，其試驗架的朝向可調(diào)，并能記錄太陽輻射強度與溫度等自然環(huán)境參數(shù)，同時無需定期進行人工清理。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的全自動智能曝曬架，包括曝曬試驗架、曝曬角度調(diào)節(jié)器、曝曬架支架、基座。所述曝曬試驗架上固定有太陽能電池板、光輻照計、熱電偶、樣品夾，所述樣品夾上設(shè)有通孔。所述曝曬試驗架背面設(shè)有曝曬角度調(diào)節(jié)器；所述曝曬角度調(diào)節(jié)器與曝曬架支架相連接，曝曬架支架與基座相連接。所述基座內(nèi)部設(shè)有太陽能控制器、蓄電池、空氣壓縮機、電機、減速箱、PLC ;基座正面設(shè)有觸屏顯示器、開關(guān)，側(cè)面設(shè)有充電插口。所述空氣壓縮機包括壓縮機、電機、進氣管、排氣管；所述排氣管連接有管道，管道通過曝曬板支架內(nèi)部延伸至曝曬試驗架上的樣品夾，從樣品夾背面通孔伸入，樣品夾上表面伸出；所述管道頭部設(shè)有扁平狀出風(fēng)口。所述PLC與曝曬架各部分之間通過電纜連接，電纜設(shè)置在曝曬支撐架內(nèi)部；所述全自動智能曝曬架各部分由PLC進行實時控制。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進，所述曝曬試驗架兩側(cè)各固定有一塊太陽能電池板，每塊太陽能電池板面積為0.5平方米。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進，所述曝曬試驗架共設(shè)有4排相互水平的樣品夾；所述樣品夾中出風(fēng)口的方向與樣品夾平行。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進，所述曝曬角度調(diào)節(jié)器由殼體、步進電機、減速器、軸承、金屬塊組成。所述殼體各個面與曝曬架支柱對應(yīng)位置均設(shè)有開槽，殼體上端固定在曝曬試驗架背面。所述步進電機的主軸固定在曝曬架支架上；所述減速器與步進電機處于殼體同一偵牝所述金屬塊處于殼體另一側(cè)。軸承位于曝曬支撐架的兩端，安裝在步進電機的主軸之上。步進電機、減速器、軸承、金屬塊安裝在殼體內(nèi)部，并且固定在曝曬試驗架背面。所述曝曬角度調(diào)節(jié)器的角度調(diào)節(jié)范圍為0°至135°。[0009]作為本發(fā)明的一種改進，所述曝曬架支架為空心金屬管，曝曬架支架與電機之間通過減速箱連接。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進，所述基座與曝曬架支架的連接處設(shè)有軸承；所述軸承外部設(shè)有軸承密封圈。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進，所述基座外殼與曝曬架角度調(diào)節(jié)器中殼體其表面均設(shè)有防水涂層。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進，所述觸屏顯示器可以顯示光輻射量與環(huán)境溫度。
[0013]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明有如下優(yōu)點:
[0014]I)全自動曝曬架采用PLC控制設(shè)備全部功能運轉(zhuǎn)，使其工作效率得以提高，并使得人力成本減少；
[0015]2)因為曝曬裝置通過太陽能的發(fā)電實現(xiàn)自身設(shè)備的正常運行，故其可以在不同環(huán)境，地域進行老化測試，使得全自動智能曝曬架的使用范圍得以增加；同時通過太陽能驅(qū)動設(shè)備無需考慮能源消耗；
[0016]3)采用光輻照計、熱電偶測量光照強度與溫度，并通過觸摸顯示屏顯示，可以使得技術(shù)人員直觀的得到樣品在老化過程中受到的光照總量與溫度變化趨勢；
[0017]4)通過與空氣壓縮機連接的樣品架，空氣壓縮機產(chǎn)生的高流速氣體可以從樣品夾進風(fēng)口送入、出風(fēng)口送出至曝曬試驗板上，從而可以定期清理掉樣品上的灰塵等雜物，避免產(chǎn)品測試效果受雜物影響；
[0018]5)由于采用了曝曬角度調(diào)節(jié)器與可旋轉(zhuǎn)的曝曬架支架，曝曬試驗架可以跟隨太陽高度角的變化規(guī)律而運動，從而確保曝曬試驗架始終與太陽光線相垂直，以獲得最大的太陽輻照能，進而縮短曝曬時間；
[0019]6)上述軸承密封圈與防水涂層可以有效的防止曝曬角度調(diào)節(jié)器與基座內(nèi)的電器部件受到雨露的滲入而造成損壞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明中全自動智能曝曬架示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明中全自動智能曝曬架的角度調(diào)節(jié)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖3為本發(fā)明中全自動智能曝曬架的樣品夾示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明中全自動智能曝曬架的樣品夾側(cè)視圖。
[0024]圖5為本發(fā)明中全自動智能曝曬架的基座內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0025]附圖標(biāo)記列表:
[0026]I 一曝曬試驗架、2—曝曬角度調(diào)節(jié)器、3 —曝曬架支架、4 一基座、5—太陽能電池板、6—光福照計、7—熱電偶、8—樣品夾、9一通孔、10 —出風(fēng)口、11 一殼體、12—步進電機、13—減速器、14一軸承、15 —金屬塊、16—太陽能控制器、17 —畜電池、18 —空氣壓縮機、19一電機、20—減速箱、21一PLC、22—觸屏顯不器、23—開關(guān)、24—充電插座。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
[0028]實施例1:
[0029]如圖1所示的一種全自動智能曝曬架，包括曝曬試驗架1、曝曬角度調(diào)節(jié)器2、曝曬架支架3、基座4。所述曝曬試驗架I上設(shè)固定有太陽能電池板5、光輻照計6、熱電偶7、樣品夾8。所述太陽能電池板5在曝曬試驗架I兩側(cè)各有一塊，面積約為0.5平方米。所述曝曬試驗架I設(shè)有4排相互水平的樣品夾8，樣品夾8設(shè)有通孔9。
[0030]如圖2所示的曝曬角度調(diào)節(jié)器2包括曝曬角度調(diào)節(jié)器2由殼體11、步進電機12、減速器13、軸承14、金屬塊15組成。所述殼體11各個面與曝曬架支柱3對應(yīng)位置前后均設(shè)有開槽，殼體11上端固定在曝曬試驗架I背面。所述步進電機12的主軸固定在曝曬架支架3上。所述減速器13與步進電機12處于殼體11同一側(cè)，所述金屬塊15處于殼體11另一側(cè)。所述軸承14位于曝曬支撐架3兩端，安裝在步進電機12的主軸上。步進電機12、減速器13、軸承14、金屬塊15安裝在殼體的11內(nèi)部，并且固定在曝曬試驗架I背面；所述曝曬角度調(diào)節(jié)器2的角度調(diào)節(jié)范圍為0°至135°。
[0031]由于步進電機12主軸固定在曝曬架支架3上，電機12啟動時主軸不轉(zhuǎn)動，從而使得步進電機帶動與其相連接的曝曬試驗板I運動。由于減速器13與步進電機12位于曝曬試驗架同一側(cè)，使得曝曬試驗架I重心偏離中央位置；為提高其穩(wěn)定性，在其另一端設(shè)有金屬鐵塊15，用以平衡重心。同時在步進電機主軸兩端設(shè)置軸承14可以使得電機主軸受力分散，使得主軸更為穩(wěn)定。
[0032]所述基座4內(nèi)部設(shè)有太陽能控制器16、蓄電池17，空氣壓縮機18，電機19，減速箱20，PLC21，其如圖5所示；基座4正面設(shè)有觸屏顯示器22、開關(guān)23，側(cè)面設(shè)有充電插座24。太陽能控制器16用以控制多路太陽能電池方陣5對蓄電池17充電以及蓄電池17給太陽能逆變器負載供電。所述蓄電池17是用來儲存太陽能電池板5所發(fā)的電能。所述空氣壓縮機18包括壓縮機、電機、進氣管、排氣管；所述排氣管連接有管道，管道通過曝曬板支架3內(nèi)部延伸至曝曬試驗架I上的樣品夾8，從樣品夾8背面通孔9伸入，樣品夾上表面伸出，所述管道頭部設(shè)有扁平狀出氣口 10，出氣口 10的方向與樣品夾8方向平行，其結(jié)構(gòu)如圖3與圖4所示。所述電機19的作用是為曝曬試驗架I的轉(zhuǎn)動提供機械能。所述曝曬架支架3與電機19之間通過減速箱20相連接。所述減速箱20的目的是控制曝曬架支架3的轉(zhuǎn)動速度。所述PLC21通過預(yù)設(shè)程序，控制電機與步進電機的轉(zhuǎn)動，接收太陽輻照度信號，并記錄實時輻照度、實時溫度與累計輻照量，控制空壓機啟動與關(guān)閉。所述PLC21與曝曬架各部分之間通過電纜連接，電纜設(shè)置在曝曬支撐架3內(nèi)部。所述觸摸顯示屏22的作用是進行參數(shù)設(shè)置及查看溫度與太陽輻射度等數(shù)據(jù)。
[0033]在使用前，首先要將蓄電池17內(nèi)的電充滿，并將曝曬架置于試驗地點，裝上樣品，開啟電源。設(shè)置空氣壓縮機18的開關(guān)周期，周期的長短取決于所處的環(huán)境，粉塵越大，周期越短，空氣壓縮機18會周期性的工作。根據(jù)PLC21的預(yù)設(shè)程序，曝曬試驗架I會在電機19與角度調(diào)節(jié)器2的帶動下，根據(jù)當(dāng)?shù)靥柛叨冉堑淖兓?guī)律自行轉(zhuǎn)動，使得曝曬試驗架I始終受到太陽直射，產(chǎn)品所受的太陽輻射能始終保持最大。若當(dāng)?shù)靥幱陉幱晏鞖饣蛞雇?，光輻射計檢測到太陽輻射強度過小時，PLC21控制電機電源自動斷開，當(dāng)天氣轉(zhuǎn)晴或太陽升起后，光付輻照計檢測到一定輻照強度時，PLC21控制電機電源開啟并轉(zhuǎn)動使曝曬試驗架I的朝向與實時日期和時間相對應(yīng)。PLC控制電機以節(jié)省電量。在整個測試的過程中光照強度和環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)都被記錄下來。
[0034]實施例2:
[0035]作為本發(fā)明的一種改進，所述基座4與曝曬架支架3的連接處設(shè)有軸承，所述軸承外部設(shè)有軸承密封圈。所述基座外殼與曝曬架角度調(diào)節(jié)器中殼體其表面均設(shè)有防水涂層。采用上述設(shè)計可以防止曝曬角度調(diào)節(jié)器與基座內(nèi)的電器部件受到雨露的滲入而造成損壞，同時所述軸承可以增加曝曬架支架3的穩(wěn)定性。其它特征與優(yōu)點與實施例1相同。
[0036]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種全自動智能曝曬架，包括曝曬試驗架(I )、曝曬角度調(diào)節(jié)器(2)、曝曬架支架(3 )、基座(4 )，其特征在于所述曝曬試驗架(I)上固定有太陽能電池板(5 )、光輻照計(6 )、熱電偶(7)、樣品夾(8)，所述樣品夾(8)背面設(shè)有通孔(9);所述曝曬試驗架(I)背面設(shè)有曝曬角度調(diào)節(jié)器(2);所述曝曬角度調(diào)節(jié)器(2)與曝曬架支架(3)相連接，曝曬架支架(3)與基座(4)相連接；所述基座(4)內(nèi)部設(shè)有太陽能控制器(16)、蓄電池(17)、空氣壓縮機(18)、電機(19)、減速箱(20)、PLC (21);基座(4)正面設(shè)有觸屏顯示器(22)、開關(guān)(23)、充電插口(24);所述空氣壓縮機(18)包括壓縮機、電機、進氣管、排氣管；所述排氣管連接有管道，管道通過曝曬板支架(3)內(nèi)部延伸至曝曬試驗架(I)上的樣品夾(8)，從樣品夾(8)背面通孔(9)伸入，樣品夾上表面伸出；所述管道頭部設(shè)有扁平狀出風(fēng)口(10);所述PLC (21)與曝曬架各部分之間通過電纜連接，電纜設(shè)置在曝曬支撐架(3)內(nèi)部；所述全自動智能曝曬架各部分由PLC (21)進行實時控制。
2.按照權(quán)利要求1所述的全自動智能曝曬架，其特征在于所述曝曬試驗架(I)兩側(cè)各固定有一塊太陽能電池板(5)，每塊太陽能電池板面積為0.5平方米。
3.按照權(quán)利要求1所述的全自動智能曝曬架，其特征在于所述曝曬試驗架(I)共設(shè)有4排相互水平的樣品夾(8);所述樣品夾(8)上出風(fēng)口(10)的方向與樣品夾(8)平行。
4.按照權(quán)利要求1所述的全自動智能曝曬架，其特征在于所述曝曬角度調(diào)節(jié)器(2)由殼體(11)、步進電機(12)、減速器(13)、軸承(14)、金屬塊(15)組成；所述殼體(11)各個面與曝曬架支柱(3)對應(yīng)位置設(shè)有開槽，殼體(11)上端固定在曝曬試驗架(I)背面；所述步進電機(12)的主軸固定在曝曬架支架(3)上；所述減速器(13)與步進電機(12)處于殼體(11)同一側(cè)，所述金屬塊(15)處于殼體(11)另一側(cè)；軸承(14)位于曝曬支撐架(3)兩端，分別安裝在步進電機(12)的主軸之上；步進電機(12)、減速器(13)、軸承(14)、金屬塊(15)安裝在殼體(11)內(nèi)部，并且固定在曝曬試驗架(I)背面；所述曝曬角度調(diào)節(jié)器(2)的角度調(diào)節(jié)范圍為0°至135°。
5.按照權(quán)利要求1、2、3、4任意一項所述的全自動智能曝曬架，其特征在于所述曝曬架支架(3)為空心金屬管，曝曬架支架(3)與電機(19)之間通過減速箱(20)連接。
6.按照權(quán)利要求5所述的全自動智能曝曬架，其特征在于所述基座(4)與曝曬架支架(3)的連接處設(shè)有軸承；所述軸承外部設(shè)有軸承密封圈。
7.按照權(quán)利要求1或4所述的全自動智能曝曬架，其特征在于所述基座(4)外殼與曝曬架角度調(diào)節(jié)器中殼體(11)其表面均設(shè)有防水涂層。
8.按照權(quán)利要求1所述的全自動智能曝曬架，其特征在于所述觸屏顯示器(22)可以顯示光輻射量與環(huán)境溫度。
【文檔編號】G01N17/00GK203443883SQ201320449100
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】項瞻波, 葉永成, 謝勝利, 王超 申請人:宿遷聯(lián)盛化學(xué)有限公司