一种高密度聚乙烯管道自然老化装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高密度聚乙烯管道自然老化装置及测试方法，包括支撑框架、管道夹持装置、方位角旋转装置；支撑框架的一侧可伸缩，管道夹持装置一端与支撑框架可伸缩一侧滑动连接，另一端与支撑框架相对一侧旋转连接；方位角旋转装置固接于支撑框架上，方位角旋转装置包括电机、旋转杆以及固接于旋转杆上的十字形连杆，十字形连杆的外端分别连接支撑框架上，电机驱动旋转杆运动，进而通过十字形连杆带动支撑框架运动。本发明专利技术的装置可以调节曝晒俯仰角和方位角，其自然老化更符合实际使用工况，更能反映材料在实际环境中的老化行为。更能反映材料在实际环境中的老化行为。更能反映材料在实际环境中的老化行为。

【技术实现步骤摘要】
一种高密度聚乙烯管道自然老化装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及暴晒实验装置
，具体涉及一种高密度聚乙烯管道自然老化装置及测试方法。

技术介绍

[0002]PE管(聚乙烯材料)由于材料自身强度高、耐磨性好、无毒、重量轻、安装方便等优良特点。因此PE管道被广泛应用于城市燃气、供水及农业灌溉等各个方面。对于户外使用高密度聚乙烯管道，其耐候性、耐光照和抗氧化性能要求越来越高，自然环境老化实验是利用自然环境条件或自然介质进行的实验，相较于室内加速老化，自然环境老化实验结果更符合实际，更能反映材料在实际环境中的老化行为，目前多采用户外曝晒的方式来验证材料的属性。
[0003]现有的暴晒架一方面角度和方位不能随太阳移动而移动，不能适应各个角度的曝晒实验，另一方面只能曝晒标准试样，不能模拟真实工况。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种高密度聚乙烯管道自然老化装置及测试方法。
[0005]本专利技术公开了一种高密度聚乙烯管道自然老化装置，包括支撑框架、管道夹持装置、方位角旋转装置；所述支撑框架的一侧可伸缩，所述管道夹持装置一端与所述支撑框架可伸缩一侧固定连接，另一端与所述支撑框架相对一侧旋转连接；所述方位角旋转装置固接于所述支撑框架上，所述管道夹持装置包括矩形框架，所述矩形框架活动设有一根试样夹持梁；
[0006]其中，所述方位角旋转装置包括电机、旋转杆以及固接于所述旋转杆上的十字形连杆，所述十字形连杆的外端分别连接所述支撑框架上，所述电机驱动所述旋转杆运动，进而通过所述十字形连杆带动所述支撑框架运动。
[0007]优选的是，还包括气象站和控制器，所述气象站用于监测环境信息，且将所述环境信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述环境信息分别控制所述电机运动和所述支撑框架做伸缩运动。
[0008]优选的是，还包括气压模拟装置，所述气压模拟装置包括空气压缩机、三通管、气压计以及密封套，所述密封套设于聚乙烯管道的两端，所述三通管相对两端口分别连接所述空气压缩机和所述密封套，另一端口连接所述气压计。
[0009]优选的是，所述管道夹持装置包括矩形框架、丝杆、管夹和管托，所述矩形框架内间隔平行设有多个所述丝杆，所述丝杆上设有至少一个所述管托以及至少两个所述管夹，且每个所述管托的两侧相对设有所述管夹。
[0010]优选的是，所述管道夹持装置还包括驱动所述管夹运动的驱动装置，所述驱动装置包括驱动器和驱动轮，
[0011]其中，所述丝杆上位于所述管托的两侧分别设有方向相反的丝杆螺纹，所述管夹滑动设于所述丝杆螺纹上，所述丝杆的一端穿过所述矩形框架与所述驱动轮连接，所述驱动器驱动所述驱动轮转动，通过所述丝杆带动所述管夹在所述丝杆上做往复直线运动。
[0012]优选的是，设于所述丝杆上的所述驱动轮之间通过链条连接。
[0013]本专利技术还公开了一种高密度聚乙烯管道自然老化装置及测试方法的制备方法，包括：
[0014]将聚乙烯管道固定设于管道夹持装置上；
[0015]在控制器上预先设置暴晒参数；
[0016]气象站采集环境信息，并将环境信息发送至所述控制器上；
[0017]所述控制器根据所述环境信息和所述暴晒参数，分别启动气压模拟装置、电机或/和支撑框架，实时调节所述聚乙烯管道的照射角度以及管内压力；
[0018]当达到所述暴晒参数后，所述控制器发出预警信息。
[0019]优选的是，环境信息包括时间、温度、湿度、降雨量、光照强度、太阳总辐射量和紫外线辐射量。
[0020]优选的是，实时调节所述聚乙烯管道的照射角度包括：
[0021]根据所述环境信息，获得太阳的赤纬角δ、平太阳时T
F
、真太阳时T
S
、时角ω；
[0022][0023]T
F
＝
‑
4ξ+60Z；
[0024][0025][0026]式中：n为当日在该年中的日序数；H、M、S分别为时间小时、分钟以及秒；ξ为经度；Z为时区；
[0027]根据所述太阳的赤纬角δ和纬度φ，计算太阳俯仰角α和方位角ψ；
[0028]α＝arcsin(sinφsinδ+cosφcosδcosω)；
[0029][0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031]本专利技术根据气象站测量的气象信息，自动进行俯仰角和方位角的调整，能够适应不同工况的曝晒实验，且可曝晒的试样种类多，并且可以直接曝晒管道，管道管径可调，管道内部可以加压，更加符合实际使用工况。
附图说明
[0032]图1为本专利技术高密度聚乙烯管道自然老化装置的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术高密度聚乙烯管道自然老化装置中方位角旋转装置的结构示意图；
[0034]图3为本专利技术高密度聚乙烯管道自然老化装置中管道夹持装置的局部图；
[0035]图4为本专利技术高密度聚乙烯管道自然老化装置中管道夹持装置的正视图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：
[0038]参照图1，本专利技术提供一种高密度聚乙烯管道自然老化装置包括支撑框架、管道夹持装置、方位角旋转装置；支撑框架的一侧可伸缩，管道夹持装置一端与支撑框架可伸缩一侧固定连接，另一端与支撑框架相对一侧旋转连接；方位角旋转装置固接于支撑框架上，
[0039]具体地，支撑框架包括伸缩杆Ⅰ(2)、伸缩杆Ⅱ(38)、横梁Ⅰ(3)、横梁Ⅱ(5)、横梁Ⅲ(7)、横梁Ⅳ(8)、竖杆(22)、横梁
Ⅴ
(23)、横梁
Ⅵ
(50)，横梁Ⅰ(3)分别连接伸缩杆Ⅰ(2)和伸缩杆Ⅱ(38)且随着伸缩杆作伸缩运动，横梁Ⅱ(5)、相对设置的两根横梁
Ⅴ
(23)以及横梁
Ⅵ
(50)构成上层框架且横梁Ⅱ(5)、横梁
Ⅵ
(50)分别连接伸缩杆Ⅰ(2)、伸缩杆Ⅱ(38)中的固定杆，即不随着伸缩杆作运动。两根横梁Ⅲ(7)、横梁Ⅳ(8)组成下层框架，这样设置保证支撑框架的稳定性以及称重性。为了保证支撑框架移动方便在其底端设有万向轮(13)。
[0040]参照图2，方位角旋转装置包括电机、旋转杆(21)以及固接于旋转杆(21)上的十字形连杆，十字形连杆的外端分别连接支撑框架上，电机驱动旋转杆(21)运动，进而通过十字形连杆带动支撑框架运动。
[0041]具体地，旋转杆(21)通过脚架(14)固定在水平地面上；伸缩杆Ⅰ(2)、竖杆(22)和伸缩杆Ⅱ(38本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高密度聚乙烯管道自然老化装置，其特征在于，包括支撑框架、管道夹持装置及方位角旋转装置；所述支撑框架的一侧可伸缩，所述管道夹持装置一端与所述支撑框架可伸缩一侧滑动连接，另一端与所述支撑框架相对一侧旋转连接；所述方位角旋转装置固接于所述支撑框架上，所述管道夹持装置包括矩形框架，所述矩形框架活动设有一根试样夹持梁；其中，所述方位角旋转装置包括电机、旋转杆以及固接于所述旋转杆上的十字形连杆，所述十字形连杆的外端分别连接所述支撑框架上，所述电机驱动所述旋转杆运动，进而通过所述十字形连杆带动所述支撑框架运动。2.如权利要求1所述的高密度聚乙烯管道自然老化装置，其特征在于，还包括气象站和控制器，所述气象站用于监测环境信息，且将所述环境信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述环境信息分别控制所述电机运动和所述支撑框架做伸缩运动。3.如权利要求2所述的高密度聚乙烯管道自然老化装置，其特征在于，还包括气压模拟装置，所述气压模拟装置包括空气压缩机、三通管、气压计以及密封套，所述密封套设于聚乙烯管道的两端，所述三通管相对两端口分别连接所述空气压缩机和所述密封套，另一端口连接所述气压计。4.如权利要求3所述的高密度聚乙烯管道自然老化装置，其特征在于，所述管道夹持装置还包括丝杆、管夹和管托，所述矩形框架内间隔平行设有多个所述丝杆，所述丝杆上设有至少一个所述管托以及至少两个所述管夹，且每个所述管托的两侧相对设有所述管夹。5.如权利要求4所述的高密度聚乙烯管道自然老化装置，其特征在于，所述管道夹持装置还包括驱动所述管夹运动的驱动装置，所述驱动装置包括驱动器和驱动轮，其中，所述丝杆上位于所述管托的两侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：范效礼，苗锐，陈迎春，陈思宇，许明，时亚南，卢淇，杨松涛，李强，宋伟，王昕，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：