[发明专利]一种多氙灯光辐照系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料构件多因素环境老化试验装置的多氙灯光辐照系统。

背景技术

复合材料，即树脂型复合材料，由于具有重量轻、强度高、耐腐蚀、加工成型方便和良好的可设计性等优点，在建材、航天、航空等部门得到了广泛的应用。

在对复合材料进行多因素环境老化试验的光辐照测试时，尤其在对由复合材料组成的构件进行测试时，需在试验工作室内模拟出太阳辐射到地球表面的光辐照环境。

目前，在试验室中，常用的光辐照光源一般有荧光紫外灯、碳弧灯和氙灯。荧光紫外灯的光波范围为290 nm～400nm，是破坏力较强的光波波段，但与射到地球表面的太阳光波范围不对应，模拟性不够强。碳弧灯是应用较早的人工光源，主要是通过一对碳棒电极形成碳弧光，碳弧光经滤光器过滤后能模拟太阳光辐照，其模拟性较好。但由于碳棒电极的燃烧，需要经常更换安装新碳棒，通常每48h～72h更换一组碳棒，操作麻烦，且运转成本高。氙灯的光波范围为290 nm～800nm，与太阳照射到地球表面的光波范围相近，对太阳光的模拟性强，被认为是目前模拟性最好的一种人工光源，被普遍采用。

然而，现没有一个合理的多氙灯光辐照系统，应用于大型复合材料构件进行多因素环境老化试验中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多氙灯光辐照系统，其合理设置氙灯位置，使试样工件能良好受到光辐照。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多氙灯光辐照系统，包括长形的试样工件以及设置在试样工件上方的若干支棒状的氙灯，所述氙灯呈一字型排列成直线，相邻氙灯首尾相对且与试样工件平行

进一步作为本发明技术方案的改进，所述氙灯为水冷型长弧氙灯。

进一步作为本发明技术方案的改进，相邻的氙灯彼此的间隔相等。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述氙灯的数量为三支。

本发明的有益效果：本发明通过在试样工件上方设置若干支氙灯，并将其一字型分布且与试样工件平行，那么在光辐照试验时，氙灯开启后，试验过程中所有的试样工件都能均匀地受到氙灯光辐照，使试验能顺利地进行。

本发明可应用于大型复合材料构件多因素环境老化试验装置中的多氙灯光辐照系统。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明俯视图；

图3是本发明中水冷型长弧氙灯的结构示意图。

具体实施方式

结合图1、图2和图3，阐述本发明的具体实施例：

在试验工作室1内设置了三个试样工件2，呈品字形分布，试样工件2与水平放置面具有夹角，该夹角的角度为45°。在中间的试验工件上方设有若干支棒状的氙灯3, 本发明中得氙灯3是线光源，故若干支氙灯3呈一字型排列成直线，相邻氙灯3首尾相对且与试样工件2平行，即氙灯3与水平防止面的夹角为45°。氙灯3固定在试验工作室顶部，且与试样工件2的距离为480mm。

那么，在光辐照试验过程中，当氙灯3启动后，在试验工作室1内所有的试样工件都能均匀受到氙灯光辐照。

作为本发明优选的实施方式，所述氙灯3为水冷型长弧氙灯。

水冷型长弧氙灯为管形氙灯，其一般包括氙气灯管、套在氙气灯管外的内过滤罩4、套在内过滤罩4外的外过滤罩5、设在内过滤罩4上的进水口7以及设在外过滤罩5上的出水口6。内过滤罩4或外过滤罩5的材料可以为硼硅酸盐玻璃、碱石灰玻璃、石英玻璃和滤红外玻璃中的任意一种。可根据内外层过滤罩不同材料的组合，可以模拟出不用环境的光辐照环境。在本发明中，内过滤罩4的材料为硼硅酸盐玻璃，外过滤罩5的材料为硼硅酸盐玻璃，可模拟户外气候环境。

当水冷型长弧氙灯工作后，冷却水从进水口7流入内过滤罩4，经外过滤罩5后，从出水口6流出，带走氙气灯管产生的热量。

作为本发明优选的实施方式，所述相邻的氙灯3彼此的间隔相等。

作为本发明优选的实施方式，所述氙灯3的数量为三支。

在本发明中，采用的6500W的水冷型长弧氙灯是线光源，其发光部分长为165mm，故需要将三支水冷型长弧氙灯呈一字型分布且两者间的距离相等，使其的有效光辐照达到最优。

当然，本发明中还包括光辐照度控制系统，其包括中央控制器、传感器以及设置在传感器前端的探头。一个探头对应一支氙灯3。在氙灯3工作时，可同探头检测氙灯3的光辐照度，并通过传感器传递到中央控制器，由中央控制器调节氙灯的工作功率，使光辐照度达到试验要求。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。