[实用新型]一种可跟踪太阳的自然大气老化暴露加速实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于塑料、橡胶、涂料等非金属材料及制品自然老化的加速试验装置，属于试验设备范畴，具体来说涉及一种可跟踪太阳的自然大气老化暴露加速实验装置。

背景技术

塑料、橡胶、涂料等非金属材料及制品在使用过程中会逐渐老化，尤其是户外使用的这些非金属材料及制品，受到长期日晒风吹雨淋，各种性能在逐渐退化，严重的会失去使用价值，所以耐久性对这些材料而言是一个重要的技术性能要求。考核塑料、橡胶、涂料等非金属材料及制品耐久性的手段主要是环境暴露试验。这些环境试验包括自然环境暴露试验和人工环境暴露试验，这两种环境暴露试验各有利弊。自然暴露试验是在选定的自然环境条件下开展的，环境因素客观、真实，只要所选定的试验条件与产品预期使用环境条件相同或相近，试验结果就有很高的可信度。而人工模拟环境试验只是对自然环境的模拟，且往往是对个别或几个环境因素的模拟，但试验条件可控，试验的重复性好。尽管现代人工模拟环境试验技术已经达到了很高的水平，但受限于现代科学技术所能达到的高度及昂贵的试验费用，人工模拟环境试验目前在应用上不能完全替代自然暴露试验。自然暴露试验的也有其局限性：自然暴露试验中的环境因素是自然的，它们一般是不受人工控制的。自然暴露试验过程中干扰因素也多，如台风等。相对于人工环境暴露试验，自然暴露试验的时间会较长。所以，针对自然暴露试验的弱点，一直以来人们都在试图改进自然暴露试验技术。在自然暴露加速试验方面的研究是其中之一。

在自然暴露加速试验方面，国内外都有相应的研究，产生了一些实用的试验方法和试验装置。目前的自然暴露试验装置，较为常用的有：太阳跟踪聚光加速试验装置、玻璃下太阳跟踪加速试验装置等。玻璃下太阳跟踪加速试验装置用于玻璃下的、使用过程中间接受太阳辐射影响的非金属材料的试验。太阳跟踪聚光加速试验装置可用于直接受环境条件影响的非金属材料的试验，且加速倍率较高，但试验样品接受的是太阳的反射光，光线的质量易受到反射镜材料质量及使用过程中反射镜材料老化程度的影响。另外受聚光靶面尺寸的限制，试验样品局限于较小的尺寸。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可跟踪太阳的自然大气老化暴露加速实验装置，该装置可以使试验样品比传统的固定放置的试验装置接受到更多的太阳辐射，使样品本身温度更高，从而加快样品老化过程，并在此过程中对太阳辐射、样品表面温度和表面润湿试验进行实时记录，为试验研究样品的在自然环境条件下的耐久性提供翔实的依据。

本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现：

一种可跟踪太阳的自然大气老化暴露加速实验装置，包括样品架，其特征在于：还包括垂直旋转机构、水平旋转机构以及驱动机构，所述垂直旋转机构和水平旋转机构内分别设有垂直旋转轴和水平旋转轴，所述驱动机构控制所述垂直旋转轴和水平旋转轴的转动；其中，所述垂直旋转机构与所述水平旋转机构的水平旋转轴相连，并随着水平旋转轴的转动而转动；所述样品架设于所述垂直旋转机构上，并随着垂直旋转轴的转动而转动。

所述样品架包括两个样品夹，所述两个样品夹分别安装于所述垂直旋转轴的两端。

所述样品夹包括两根竖杆以及若干横杆，所述横杆平行排列且间距可调节，所述样品夹持于所述横杆之间。

所述横杆侧面设有用于插放样品的凹槽，且所述横杆的两端由紧固螺丝和蝶形螺母固定于所述竖杆上。

所述样品架上还设有黑板温度计、太阳辐射表以及用于检测样品的表面湿度的表面湿润传感器，所述黑板温度计、太阳辐射表以及表而湿润传感器分别通过数据线与记录仪连接。

所述垂直旋转机构包括一固定架，所述固定架内设有垂直旋转轴、一号电机、一号减速器和轴承座，所述垂直旋转轴由所述轴承座支撑，且所述垂直旋转轴的两端分别伸出所述固定架的两侧外，所述样品夹安装于所述垂直旋转轴的两端，所述一号减速器由所述一号电机驱动并带动所述垂直旋转轴以及样品夹转动。

所述垂直旋转轴包括中间的连接轴以及两端连接的过渡轴，所述过渡轴与所述连接轴通过插销相连接，所述过渡轴置于所述轴承座上，所述样品夹分别安装于所述两个过渡轴上。

所述水平旋转机构包括一支座，所述支座内设有水平旋转轴、二号电机、二号减速器和轴承座，所述水平旋转轴置于所述轴承座上，所述水平旋转轴的一端与所述二号减速器相连，另一端伸出所述支座的前端并与所述垂直旋转机构的固定架相连，所述二号减速器由所述二号电机驱动并带动所述水平旋转轴以及整个垂直旋转机构转动。所述支座与固定的水泥基座相连。