一种适用于管状试样的老化箱制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于管状试样的老化箱，包括用于固定管状试样(2)的试样夹具(1)和多个长条形的老化光源(6)，试样夹具(1)能够驱动该老化箱所处理的管状试样(2)以管状试样(2)的轴线为轴转动，多个长条形的老化光源(6)分布在试样夹具(1)的周围，每个长条形的老化光源(6)的长度方向均与该老化箱所能处理的管状试样(2)的轴线平行，每个长条形的老化光源(6)到该老化箱所能处理的管状试样(2)的轴线的距离均相同。该适用于管状试样的老化箱能够针对高分子材料制的压力管道/气瓶进行外表面实验室光源加速老化试验，并能为进一步的试验提供合格的外表面老化程度均匀的管状高分子试样。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于管状试样的老化箱
本专利技术涉及高分子材料测试
，具体的是一种适用于管状试样的老化箱。
技术介绍
近年来，随着高分子材料行业的快速发展与技术的成熟，非金属承压设备采用全 高分子、高分子复合材料或者高分子涂层材料以在表面改性、力学承载、工程防腐等方面部 分甚至全部取代金属材料情况越来越多，并在我国的民生建设、经济发展等重要领域起到 重要作用。但由于承压设备服役环境的特殊性，其许多部件往往都受到自然环境与工业环 境等多重老化因素诱导。对特种设备而言，高分子材料老化主要的危害是造成其性能损失， 导致材料的不合于使用问题。相关行业中高分子材料许多情况下都是最主要防腐措施或者 最薄弱的部位，是容易诱发设备失效的重点环节。与之相对应的是，由于研究工作的开展不 足，导致我国的检测单位对其老化与失效的认知缺乏，相关的检测标准的严重滞后，给相关 设备的安全运行带来难以预知的风险。 -般来说，造成高分子材料老化原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化 的低能键如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基，等等。对于特种设备所用的高分子 材料来说，引起老化环境因素多种多样，主要原因多为阳光（紫外）、氧气（或其他气态氧化 质，如臭氧、氯气等）、热、水、应力、以及自然环境如海水、盐雾等。其中，以高能射线为主导 因素的光氧老化是最重要的老化形式。 对于高分子老化研究工作而言，如何建立高分子材料的加速老化方法和对老化后 的高分子材料的性能评价指标是非常重要的。在实际工况下由于高分子材料的老化是一个 缓慢的过程，因此需要对其老化进程进行加速以减少试验时间。目前一般的方法是采用紫 外灯、氙灯等高能光源进行辐照对光氧老化进行加速、通过盐雾、湿热和周浸等方法等对热 氧老化和涂层失效与基体腐蚀进行加速、进而通过力学性能指标、色差、涂层附着力等判定 材料的耐老化能力。 然而对于特种设备而言，单一研究材料的性能而不结合设备构形往往不能对设备 失效进行有效表征。特别是承压设备，由于其工作特性，其表征往往需要进行水压爆破等性 能试验，因此需要对整件设备进行均匀的加速老化来模拟致其老化的实际工况，因此对加 速老化的设备要求极为严格。然而，目前市场上（包括国际市场）常用的加速老化箱均只 能针对平板构形的片状试样进行处理，对于复杂构形的高分子/高分子复合材料的特种设 备无法适用，难以满足相关工程试验的需要，给后续试验以及标准制定带来很大的桎梏。
技术实现思路
为了解决普通的高分子老化箱不适合制作管状高分子试样的问题。本专利技术提供了 一种适用于管状试样的老化箱，该适用于管状试样的老化箱能够针对高分子材料制的压力 管道/气瓶进行外表面实验室光源加速老化试验，并能为进一步的试验提供合格的外表面 老化程度均匀的管状高分子试样。 本专利技术为解决其技术问题采用的技术方案是：一种适用于管状试样的老化箱，包 括用于固定管状试样的试样夹具和多个长条形的老化光源，试样夹具能够驱动该老化箱所 处理的管状试样以管状试样的轴线为轴转动，多个长条形的老化光源分布在试样夹具的周 围，每个长条形的老化光源的长度方向均与该老化箱所能处理的管状试样的轴线平行，每 个长条形的老化光源到该老化箱所能处理的管状试样的轴线的距离均相同。 所述适用于管状试样的老化箱还包括光强探头，光强探头位于该老化箱所能处理 的管状试样的上方，同时光强探头还位于与该老化箱所能处理的管状试样的外边缘平齐的 位置。 光强探头通过探头夹具与探头滑轨连接，光强探头和探头夹具能够沿着探头滑轨 往复移动，该探头滑轨沿该老化箱所能处理的管状试样的径向设置。 光强探头和多个长条形的老化光源均与光强控制系统连接，该光强控制系统能够 根据光强探头接收到的实际辐照强度自动调整老化光源的供电电流实现管状试样接收到 的辐照度恒定。 老化光源以标准方式设置，该标准方式设置为多个长条形的老化光源均匀分布在 试样夹具的周围，老化光源的数量为标准值，该标准值为A ;A的计算公式为： A = x^D, xx = 2 π rXx〇 ； A的数值为四舍五入保留整数，A的单位为个；Xi为老化光源的密度，Xi的数值为 四舍五入保留整数，Xi单位为个/mm ;D为该老化箱所能处理的管状试样的直径,D的单位为 mm ;r为该老化箱所能处理的管状试样的半径，r的单位为mm ;X(I为用常规平板试样老化设 备处理管状试样时该常规平板试样老化设备中的老化光源密度，X(l的数值为四舍五入保留 整数，X(I单位为个/mrn。 老化光源以精简方式设置，该精简方式设置为仅保留沿顺时针或逆时针方向连续 的一半数量的以该标准方式设置的老化光源，该精简方式设置的老化光源的数量为四舍五 入保留整数。 老化光源的数量为4个，相邻的两个老化光源与该老化箱所能处理的管状试样轴 线的连线之间的夹角为45°。 在该老化箱所能处理的管状试样的轴线方向上，光强探头位于保留的老化光源对 应的该老化箱所能处理的管状试样的弧形表面的中心。 老化光源通过光源夹具与光源滑轨连接，老化光源和光源夹具能够沿着光源滑轨 往复移动，光源滑轨沿该老化箱所能处理的管状试样的径向设置。 试样夹具包括用于固定管状试样的转盘，该转盘的轴线与管状试样的轴线重合， 试样夹具还包括能够驱动该转盘以该转盘的轴线为轴转动的电机。 本专利技术的有益效果是：该适用于管状试样的老化箱能够针对高分子材料制的压力 管道/气瓶进行外表面实验室光源加速老化试验，并能为进一步的试验提供合格的外表面 老化程度均匀的管状高分子试样。 【附图说明】 下面结合附图对本专利技术所述的一种适用于管状试样的老化箱作进一步详细的描 述。 图1是第一种实施方式中该适用于管状试样的老化箱的俯视图。 图2是图1中沿A-A方向的剖视图。 图3是第二种实施方式中老化光源的设置示意图。 图4是第三种实施方式中老化光源的设置示意图。 其中1.试样夹具，2.管状试样，3.探头滑轨，4.探头夹具，5.光强探头，6.老化光 源，7.光源夹具，8.光源滑轨。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术所述的适用于管状试样的老化箱作进一步详细的说明。一 种适用于管状试样的老化箱，所述适用于管状试样的老化箱内包括用于固定管状试样2的 试样夹具1和多个长条形的老化光源6,试样夹具1能够驱动该老化箱所处理的管状试样2 以管状试样2的轴线为轴转动，多个长条形的老化光源6分布在试样夹具1的周围，每个长 条形的老化光源6的长度方向均与该老化箱所能处理的管状试样2的轴线平行，每个长条 形的老化光源6到该老化箱所能处理的管状试样2的轴线的距离均相同，如图1和图2所 /_J、1 〇 该适用于管状试样的老化箱的主要设计思路是多个老化光源6按圆周状放置在 试样夹具1的周围，即在坚直方向上多个老化光源6分布在一个圆上，并保证老化光源6 组成的圆与受辐照的管状试样2为同心圆。该适用于管状试样的老化箱能够用于处理塑 料管道与塑料气瓶试样，该适用于管状试样的老化箱能够在实验室中通过紫外、氙灯、碳弧 灯等标准的高能量加速老化射线光源对非金属管状试样进行符合GB/T1452本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于管状试样的老化箱，其特征在于，所述适用于管状试样的老化箱包括用于固定管状试样(2)的试样夹具(1)和多个长条形的老化光源(6)，试样夹具(1)能够驱动该老化箱所处理的管状试样(2)以管状试样(2)的轴线为轴转动，多个长条形的老化光源(6)分布在试样夹具(1)的周围，每个长条形的老化光源(6)的长度方向均与该老化箱所能处理的管状试样(2)的轴线平行，每个长条形的老化光源(6)到该老化箱所能处理的管状试样(2)的轴线的距离均相同。

【技术特征摘要】
1. 一种适用于管状试样的老化箱，其特征在于，所述适用于管状试样的老化箱包括用 于固定管状试样（2)的试样夹具（1)和多个长条形的老化光源￠)，试样夹具（1)能够驱 动该老化箱所处理的管状试样（2)以管状试样（2)的轴线为轴转动，多个长条形的老化光 源（6)分布在试样夹具（1)的周围，每个长条形的老化光源￠)的长度方向均与该老化箱 所能处理的管状试样（2)的轴线平行，每个长条形的老化光源（6)到该老化箱所能处理的 管状试样（2)的轴线的距离均相同。2. 根据权利要求1所述的适用于管状试样的老化箱，其特征在于：所述适用于管状试 样的老化箱还包括光强探头（5)，光强探头（5)位于该老化箱所能处理的管状试样（2)的上 方，同时光强探头（5)还位于与该老化箱所能处理的管状试样（2)的外边缘平齐的位置。3. 根据权利要求2所述的适用于管状试样的老化箱，其特征在于：光强探头（5)通过 探头夹具（4)与探头滑轨（3)连接，光强探头（5)和探头夹具（4)能够沿着探头滑轨（3) 往复移动，该探头滑轨（3)沿该老化箱所能处理的管状试样（2)的径向设置。4. 根据权利要求2所述的适用于管状试样的老化箱，其特征在于：光强探头（5)和多 个长条形的老化光源（6)均与光强控制系统连接，该光强控制系统能够根据光强探头（5) 接收到的实际辐照强度自动调整老化光源（6)的供电电流实现管状试样（2)接收到的辐照 度恒定。5. 根据权利要求2所述的适用于管状试样的老化箱，其特征在于：老化光源（6)以标 准方式设置，该标准方式设置为多个长条形的老化光源（6)均匀分布在试样夹具（1)的周 围，老化光源￠)的数量为标准值，该标准值为A ;A的计算公式为： k = χιΧ?, = 2 π rXx〇 ； A的数值为四舍五入保留整数，A的单位为个；Xi为老化光源（6)的密度，Xi的数值为 四舍五入保留整数，七单位为个/mm ;D为该老化箱所能处理的管状试样（2)的直径，D的单 位为mm ;r为该老化箱所能处理的管状试样（2)的半径,r的单位为mm 为用常规平板试 样老化设备处理管状试样（2)时该常...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵博，寿比南，徐彤，尹力军，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11