一種全自動(dòng)智能曝曬架的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種全自動(dòng)智能曝曬架，包括曝曬試驗(yàn)架、曝曬角度調(diào)節(jié)器、曝曬架支架、基座；所述曝曬試驗(yàn)架上固定有太陽能電池板、光輻照計(jì)、熱電偶、樣品夾，所述樣品夾設(shè)有進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口；所述曝曬試驗(yàn)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(jī)、電機(jī)、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(jì)，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(yàn)架可以跟隨太陽的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而運(yùn)動(dòng)，從而確保曝曬試驗(yàn)架始終與太陽光線相垂直，以獲得最大的太陽輻照能，進(jìn)而縮短曝曬時(shí)間。
【專利說明】一種全自動(dòng)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(dòng)智能曝曬試驗(yàn)架。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的快速的發(fā)展，高分子材料的使用的范圍越來越廣泛，對(duì)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(yàn)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(jìn)行耐氣候試驗(yàn)。
[0003]目前通常使用的曝曬架多為固定式，即試驗(yàn)架仰角固定，試驗(yàn)架的位置朝向固定。這種曝曬架雖然結(jié)構(gòu)簡單，方便實(shí)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(yàn)盲目性。同時(shí)曝曬時(shí)間與實(shí)際使用時(shí)間相當(dāng)，試驗(yàn)周期過長，并且需要專人經(jīng)常進(jìn)行灰塵清理與維護(hù)。若使用氙燈老化試驗(yàn)箱或紫外光老化試驗(yàn)箱進(jìn)行的加速老化試驗(yàn)，則不能完全模擬自然氣候，試驗(yàn)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(yàn)架的朝向可調(diào)，并能記錄太陽輻射強(qiáng)度與溫度等自然環(huán)境參數(shù)，同時(shí)無需定期進(jìn)行人工清理。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的全自動(dòng)智能曝曬架，包括曝曬試驗(yàn)架、曝曬角度調(diào)節(jié)器、曝曬架支架、基座。所述曝曬試驗(yàn)架上固定有太陽能電池板、光輻照計(jì)、熱電偶、樣品夾，所述樣品夾上設(shè)有通孔。所述曝曬試驗(yàn)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(jī)、電機(jī)、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(jī)包括壓縮機(jī)、電機(jī)、進(jìn)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(yàn)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(dòng)智能曝曬架各部分由PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述曝曬試驗(yàn)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(jìn)，所述曝曬試驗(yàn)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(jìn)，所述曝曬角度調(diào)節(jié)器由殼體、步進(jìn)電機(jī)、減速器、軸承、金屬塊組成。所述殼體各個(gè)面與曝曬架支柱對(duì)應(yīng)位置均設(shè)有開槽，殼體上端固定在曝曬試驗(yàn)架背面。所述步進(jìn)電機(jī)的主軸固定在曝曬架支架上；所述減速器與步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)的主軸之上。步進(jìn)電機(jī)、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(yàn)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(jìn)，所述曝曬架支架為空心金屬管，曝曬架支架與電機(jī)之間通過減速箱連接。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，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(jìn)，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(jìn)，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(diǎn):
[0014]I)全自動(dòng)曝曬架采用PLC控制設(shè)備全部功能運(yùn)轉(zhuǎn)，使其工作效率得以提高，并使得人力成本減少；
[0015]2)因?yàn)槠貢裱b置通過太陽能的發(fā)電實(shí)現(xiàn)自身設(shè)備的正常運(yùn)行，故其可以在不同環(huán)境，地域進(jìn)行老化測試，使得全自動(dòng)智能曝曬架的使用范圍得以增加；同時(shí)通過太陽能驅(qū)動(dòng)設(shè)備無需考慮能源消耗；
[0016]3)采用光輻照計(jì)、熱電偶測量光照強(qiáng)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(jī)連接的樣品架，空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的高流速氣體可以從樣品夾進(jìn)風(fēng)口送入、出風(fēng)口送出至曝曬試驗(yàn)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(yàn)架可以跟隨太陽高度角的變化規(guī)律而運(yùn)動(dòng)，從而確保曝曬試驗(yàn)架始終與太陽光線相垂直，以獲得最大的太陽輻照能，進(jìn)而縮短曝曬時(shí)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(dòng)智能曝曬架示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明中全自動(dòng)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(dòng)智能曝曬架的樣品夾示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明中全自動(dòng)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(dòng)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(yàn)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(jì)、7—熱電偶、8—樣品夾、9一通孔、10 —出風(fēng)口、11 一殼體、12—步進(jìn)電機(jī)、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(jī)、19一電機(jī)、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(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)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(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。
[0028]實(shí)施例1:
[0029]如圖1所示的一種全自動(dòng)智能曝曬架，包括曝曬試驗(yàn)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(yàn)架I上設(shè)固定有太陽能電池板5、光輻照計(jì)6、熱電偶7、樣品夾8。所述太陽能電池板5在曝曬試驗(yàn)架I兩側(cè)各有一塊，面積約為0.5平方米。所述曝曬試驗(yàn)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(jìn)電機(jī)12、減速器13、軸承14、金屬塊15組成。所述殼體11各個(gè)面與曝曬架支柱3對(duì)應(yīng)位置前后均設(shè)有開槽，殼體11上端固定在曝曬試驗(yàn)架I背面。所述步進(jìn)電機(jī)12的主軸固定在曝曬架支架3上。所述減速器13與步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)12的主軸上。步進(jìn)電機(jī)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(yàn)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(jìn)電機(jī)12主軸固定在曝曬架支架3上，電機(jī)12啟動(dòng)時(shí)主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)與其相連接的曝曬試驗(yàn)板I運(yùn)動(dòng)。由于減速器13與步進(jìn)電機(jī)12位于曝曬試驗(yàn)架同一側(cè)，使得曝曬試驗(yàn)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(shí)在步進(jìn)電機(jī)主軸兩端設(shè)置軸承14可以使得電機(jī)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(jī)18，電機(jī)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(duì)蓄電池17充電以及蓄電池17給太陽能逆變器負(fù)載供電。所述蓄電池17是用來儲(chǔ)存太陽能電池板5所發(fā)的電能。所述空氣壓縮機(jī)18包括壓縮機(jī)、電機(jī)、進(jìn)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(yàn)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(jī)19的作用是為曝曬試驗(yàn)架I的轉(zhuǎn)動(dòng)提供機(jī)械能。所述曝曬架支架3與電機(jī)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(dòng)速度。所述PLC21通過預(yù)設(shè)程序，控制電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，接收太陽輻照度信號(hào)，并記錄實(shí)時(shí)輻照度、實(shí)時(shí)溫度與累計(jì)輻照量，控制空壓機(jī)啟動(dòng)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(jìn)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(yàn)地點(diǎn)，裝上樣品，開啟電源。設(shè)置空氣壓縮機(jī)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(jī)18會(huì)周期性的工作。根據(jù)PLC21的預(yù)設(shè)程序，曝曬試驗(yàn)架I會(huì)在電機(jī)19與角度調(diào)節(jié)器2的帶動(dòng)下，根據(jù)當(dāng)?shù)靥柛叨冉堑淖兓?guī)律自行轉(zhuǎn)動(dòng)，使得曝曬試驗(yàn)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?jì)檢測到太陽輻射強(qiáng)度過小時(shí)，PLC21控制電機(jī)電源自動(dòng)斷開，當(dāng)天氣轉(zhuǎn)晴或太陽升起后，光付輻照計(jì)檢測到一定輻照強(qiáng)度時(shí)，PLC21控制電機(jī)電源開啟并轉(zhuǎn)動(dòng)使曝曬試驗(yàn)架I的朝向與實(shí)時(shí)日期和時(shí)間相對(duì)應(yīng)。PLC控制電機(jī)以節(jié)省電量。在整個(gè)測試的過程中光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)都被記錄下來。
[0034]實(shí)施例2:
[0035]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，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(jì)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(shí)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(diǎn)與實(shí)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(shí)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(dòng)智能曝曬架，包括曝曬試驗(yàn)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(yàn)架(I)上固定有太陽能電池板(5 )、光輻照計(jì)(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(yàn)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(jī)(18)、電機(jī)(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(jī)(18)包括壓縮機(jī)、電機(jī)、進(jìn)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(yàn)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(dòng)智能曝曬架各部分由PLC (21)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
2.按照權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)智能曝曬架，其特征在于所述曝曬試驗(yàn)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(dòng)智能曝曬架，其特征在于所述曝曬試驗(yàn)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(dòng)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(jìn)電機(jī)(12)、減速器(13)、軸承(14)、金屬塊(15)組成；所述殼體(11)各個(gè)面與曝曬架支柱(3)對(duì)應(yīng)位置設(shè)有開槽，殼體(11)上端固定在曝曬試驗(yàn)架(I)背面；所述步進(jìn)電機(jī)(12)的主軸固定在曝曬架支架(3)上；所述減速器(13)與步進(jìn)電機(jī)(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(jìn)電機(jī)(12)的主軸之上；步進(jìn)電機(jī)(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(yàn)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(xiàng)所述的全自動(dòng)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(jī)(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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)】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(xiàng)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