改进的加速老化装置制造方法及图纸

一种用于加速老化检测样品的装置，包括放电灯，它作为集束光源用于加速检测样品的颜色、组成和／或结构的退化。还包括了改进的控制校准结构以及操作方法。检测模块从改进的位置上监视老化检测过程，以样品被暴露到所述的辐照中这样一种方式探测辐照。检测模块被安装在形成在检测室的门中的容器中，使得模块的灵敏电子元件不被暴露到检测室中的恶劣环境下，导致异常稳定的信号。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及加速检测样品老化效果的一种装置，尤其涉及一种具有放电灯用其作为聚集光源加速检测样品的颜色、成分和/或结构的退化的加速老化装置及其操作方法，该装置包括改进的控制和校准结构。用于检测样品的本专利技术优选实施例使用荧光紫外线灯作为光源，它在光谱的紫外区域中近似自然光，由此导致退化，将利用其作为参考进行描述。然而，应当认识到其他的放电灯也可以用作光源，主要的实例为氙气灯或任何其他的光源。
技术介绍
在图1中示出的使用放电灯的常规检测装置具有八个紫外灯10，它们被提供在检测室12中，并当从横截面的角度观察时它们被排列成对称的向下分散的排。要被检测的样品14被放在检测装置机架的两个相对的样品支撑壁上，以便向内面对着紫外灯并接受它们的照射。在示出的机器中，有两个样品，一个为上部样品另一个为下部样品；然而，可以只存在一个单一样品或者存在多于两个的样品。样品14的后表面暴露到机器外部的大气中。外部的空气被加热并吹到室12的内部，以调节室12中的温度。通过常规方法将湿气供应箱16中的水加热和蒸发并将湿气供应到室12中。在上述的检测机器中，该机器操作的一种实施例包括在60℃的温度下向样品14供应16小时的照射光线，然后关闭灯10，并且室12的内部保持在50℃的温度下并产生8小时的湿气。这两个步骤，构成了老化检测操作的一个循环被不断的重复。在灯被关闭时，室12中的湿度较高，样品的后表面被暴露到较低温度下的外部空气中。从而，由于冷凝，样品的表面被弄湿。因此，重复弄湿样品，施加紫外线照射和烘干这几个步骤，加速了样品的老化。应当理解上面的描述只是这个种类的机器可以使用的一个类型的循环。然而，在图1示出的装置中存在着问题。首先，没有感应荧光灯10的输出的设备，以跟踪它们的降解速率或控制辐射输出。在上述的设备中，一种标准的程序试图提供这些灯的均匀输出，它是按照预定的顺序以预定的时间间隔旋转这些灯的位置。没有提供检测这些灯，来检测实际的输出；相反，关于可能的输出做了假设，并且考虑该假设而安排旋转顺序。这种类型的设备的另一缺点为在开始和操作过程中没有对这些灯进行调节的设备。从而，损害了这些灯的寿命，并且任何检测的精确度发生了偏差。而且不能校准这些灯的辐射度。为了克服图1示出的常规检测装置的上述缺点，已进行了各种尝试。在这些尝试中有一种Atlas电子设备公司生产的装置，名称为AtlasCi35 FADE-OMETER；一种Heraeus生产的名称为XENOTEST1200 CPS的装置；在1985年10月1日授予的Suga的美国专利号4544995；在1971年4月27日授予的Kockott等人的美国专利号4544995；以及在1993年4月27日授予的Fedor等人的美国专利号5206518。Atlas的设备是和氙电弧灯一起使用的，它包括一个闭合线圈辐照监视器作为它的主要光线控制系统。该监视器使用插入到固态电子设备的光管、干扰滤波器和光敏二极管，维持预定的辐照度，并通过一种积分器总计样品接收的能量。该设备还装配有定期校准该系统时使用的手动辐照控制器。Heraeus生产的装置也与氙电弧灯一起使用。该设备使用三个光探测器以探测三个单独的氙电弧灯的输出。构成上述这两个设备的元件的常规装置包括放电灯，它们可为氙灯类型并垂直放置。在放电灯周围提供过滤器以只允许所需波长的光通过。提供传感器以感应垂直放置的放电灯的输出，并放置一个旋转样品支撑架以环绕放电灯。提供每个探测器以探测各自放电灯随时间产生的辐照。旋转样品支撑架旋转位于样品支撑架中的样品。提供传感器以跟踪放电灯的输出，并且旋转样品支撑架试图为每个样品提供平均全部相等数量的辐照。使用内壁将放电灯的光向外引导反射到样品上。另一设备在装配上使用与图1相似的紫外灯，它包括单一传感器。然而，在这样的装置中，需要在将这些灯放置在该设备之前匹配这些灯的特征。因为传感器只感应最靠近它位置的灯，所以这是需要的。因此，传感器将假定远离它的灯与它实际感应的灯是一样工作的。Suga专利试图通过将图1的放电灯10的排列行调整成非对称排列来改进图1示出的现有技术设备。放电灯10并不是直接地依次向下放置。相反地，它们排列成一种特殊的位置。这在Suga中试图实现对样品14提供比较均匀的辐照分布。Kockott等人的专利针对一种在圆柱状载体表面内部使用延长的辐照源的设备。Kockott等人公开了三种方法来提供样品辐照的均匀分布。第一，安放镜子以反射可用的光；第二，设计一种光源以在它的端部增加光强度；第三，使用校准轮盘抑制光源发出的辐射发散。Fedor等人的专利针对一种在结构上与图1示出和描述的相似的装置，它在检测室中具有改进的光输出控制器和光束分布。Fedor等人公开了一种装置，包括具有检测室的机架和位于该室内部的样品支撑壁。光源被提供在检测室中。一种镇流器装置被连接到光源上用于控制光源从电源上接收的功率。一种控制器被连接到镇流器装置上，以产生一种镇流器控制信号并根据所需的调定点值来控制镇流器装置的操作。光源探测器被放置在样品支撑壁中以探测检测室中的辐照度，因此光源检测器可以产生一种辐照度信号，然后该信号被输入到控制器中。该控制器使用辐照度信号调整镇流器控制信号以维持已选的调定点值。校准部件包括插入到样品支撑壁中邻近光源探测器的一种参照探测器，它被设计为探测检测室中的辐照度并产生一种参照辐照度信号。参照辐照度信号被传输到校准计上，该校准计产生一种校准信号。校准信号被传输到控制器上用于校准该装置。Fedor装置还包括一种位于检测室中的隔板壁。隔板壁被配置成有选择性地阻止和转移光源阵列产生的光束。光束的阻止和转移发生在一种被选择为增加光束到样品支撑壁的平均分配的模式中。Fedor的装置还包括多个同时操作自动调整的控制通道，用于控制各单独光源的输出。这些通道至少控制其中一个光源的输出。尽管上述的参考专利提供了上面讨论的常规装置的一些改进，但是仍然存在缺陷。特别注意Atlas和Heraeus的设备，注意到它们都使用了旋转样品支架装置。基于非常基本的原因该支架是必需的。Atlas设备包括一种监视系统，它监视氙电弧灯的全部输出以试图维持整个系统随时间的预定的总辐照输出程度。Heraeus的设备使用三个传感器以控制三个不同的灯随时间的输出。这些传感器装置被用于产生一种随时间保持恒定的辐照度。然而，这些设备的任何一种都没有使用感应装置使辐照在整个空间上保持恒定。这两种设备都使用旋转支架以试图得到空间的均匀性。因此，通过使放置在旋转支架中样品围绕这些灯旋转而得到空间均匀性，因此被每个样品接收的有效光强度是在样品平面圆周上的每个点处的不同辐照度的平均。尽管旋转支架增加了均匀性，但是它也增加了设备的复杂性，因为它需要一种马达和相关的旋转机械装置。因此，即使这些设备具有辐照感应能力，它们只把这些能力使用于时间上的一致输出而不是空间上。由于设备的几何形状，在样品平面圆周上的每个点处有不同的辐照。因此，位于放电灯前面的区域将具有较大的辐照区域，而距放电灯较远的样品将接收较低的辐照。支架的旋转试图产生照射在样品上的辐照的整体平均均匀性。使用单一传感器的已知紫外系统具有需要匹配正在系统中使用的这些灯的这一缺点。这就需要在使用之前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加速老化装置，包括： 外壳，具有至少一个门，用于进入限定在该外壳中的检测室； 样品安装装置，布置在检测室中用于支撑样品夹； 光源，布置在检测室中用于在检测室中产生光； 电源，用于向光源供电； 检测模块，可除去地布置在限定在至少一个门中的容器中，用于探测由光源产生的检测室中的辐照并产生一个表示探测到的辐照的辐照信号； 镇流器，连接到光源上用于控制光源从电源接收的功率量； 控制器，连接到检测模块和镇流器上，通过传输镇流器控制信号控制镇流器的操作，从而控制器响应从检测模块接收的辐照信号调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照；以及 校准模块，用于探测检测室中的辐照，以产生和显示一个参照值，该值代表探测到的辐照，从而校准模块可互换地取代容器中的检测模块，以探测检测室中的辐照并在校准模块上显示参照值，该值被输入到控制器上用于调整镇流器控制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷杰拉索德，理查德D多纳托，
申请(专利权)人：阿特拉斯材料测试技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]