[发明专利]低能耗人工气候老化装置

说明书

本发明涉及一种低能耗人工气候老化装置，包括同轴设置的样品放置架和辐射源，样品放置架和辐射源呈倒置的半圆锥状，样品放置架和辐射源之间具有间隙，辐射源可转动的设于样品放置架内；所述辐射源包括转轴、支撑座和灯板，支撑座固定在转轴上，灯板设置在支撑座外侧面上；所述灯板包括基板和安装在基板上的LED光源；所述LED光源至少包括多个紫外LED灯，紫外LED灯包括具有不同波长的若干种，多个紫外LED灯形成近似于太阳辐射中的紫外线光谱成分；本发明的低能耗人工气候老化装置，结构简单，能耗低，使用寿命长，还可同时模拟多种试验环境，可有效降低检测成本。

技术领域

本发明属于人工气候老化设备技术领域，具体涉及一种低能耗人工气候老化装置。

背景技术

光、热、水和氧化是造成材料老化的几个重要因素，为了评估材料性能，通常采用人工气候老化试验来评估材料的寿命。人工气候老化试验是在一个封闭环境（如试验箱）中同时模拟并加强大气环境中的光、热、湿度和降雨等因素的一种人工加速老化试验方法。

研究表明，光是导致材料老化的最重要的一个因素；在人工气候老化试验的研究对象多为高分子材料，这些材料的性能劣化主要就是由太阳辐射中的紫外线引发的光化学反应导致的，并且，由于材料中其他化学反应等受温度影响较大，因此，温度也是影响材料老化的一个重要因素。

由于阳光中引起高分子材料破环的波长主要集中在紫外线及部分可见光。目前人工气候老化试验中使用的人工光源都力图使在该波长区间内的能谱分布与太阳光谱接近。目前我国的人工气候老化试验主要使用氙弧灯光源、荧光紫外灯光源两种人工光源，简单来说，氙弧灯光源光谱（300-800nm）与太阳光光谱接近，其光能量和黑板温度容易控制，是目前国际标准化委员会和我国标准化委员会推荐使用的实验室光源之一，其缺点在于，需要设置冷却系统来对氙弧灯进行冷却，且氙弧灯寿命较短，成本相对较高。荧光紫外灯光源光源（250-400nm），只能较好的模拟太阳光光谱的紫外部分，因此被认为在模拟性上不如氙弧灯光源，但是，相对于氙弧灯光源，荧光紫外灯光源光源在能耗和发热上更少，寿命也更长，因此，在人工气候老化试验上也有较多的应用。随着技术的发展，目前通过采用多种波长的LED紫外灯和部分普通LED，可以组成光谱分布更为接近太阳光，模拟性更佳的辐射源，另外如果对不同波长LED灯的开关和照度分别控制，则可实现更多的辐照模式。

另外，人工气候老化箱还需要配备较复杂的通风、温度调节、湿度调节等系统，这也导致人工气候老化箱的成本居高不下，体积大等不足；并且，人工气候老化试验动辄需要几百甚至上千个小时，需要消耗大量的能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，能耗低，使用寿命长的人工气候老化装置。

本发明的另一个目的是提供一种可同时提供多种试验环境的人工气候老化装置。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种低能耗人工气候老化装置，包括同轴设置的样品放置架和辐射源，样品放置架和辐射源呈倒置的半圆锥状， 样品放置架和辐射源之间具有间隙，辐射源可转动的设于样品放置架内；

所述辐射源包括转轴、支撑座和灯板，支撑座固定在转轴上，灯板设置在支撑座外侧面上；

所述灯板包括基板和安装在基板上的LED光源；所述LED光源至少包括多个紫外LED灯，紫外LED灯包括具有不同波长的若干种，多个紫外LED灯形成近似于太阳辐射中的紫外线光谱成分。

优选的是，所述基板外侧表面上呈放射状均匀设置有若干散热翅片。

优选的是，所述散热翅片凸出于基板的高度不低于样品放置架和辐射源之间最小间隙距离的1/20。

优选的是，所述LED光源还包括非紫外型发光二极管，多个紫外LED灯和非紫外型发光二极管形成更加近似于太阳辐射的光谱成分。