[實用新型]一種適用于管狀試樣的老化箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420396558.1
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN204008412U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 趙博;壽比南;徐彤;尹力軍
• 申請（專利權）人: 中國特種設備檢測研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬

技術領域

本實用新型涉及高分子材料測試技術領域，具體的是一種適用于管狀試樣的老化箱。

背景技術

近年來，隨著高分子材料行業(yè)的快速發(fā)展與技術的成熟，非金屬承壓設備采用全高分子、高分子復合材料或者高分子涂層材料以在表面改性、力學承載、工程防腐等方面部分甚至全部取代金屬材料情況越來越多，并在我國的民生建設、經濟發(fā)展等重要領域起到重要作用。但由于承壓設備服役環(huán)境的特殊性，其許多部件往往都受到自然環(huán)境與工業(yè)環(huán)境等多重老化因素誘導。對特種設備而言，高分子材料老化主要的危害是造成其性能損失，導致材料的不合于使用問題。相關行業(yè)中高分子材料許多情況下都是最主要防腐措施或者最薄弱的部位，是容易誘發(fā)設備失效的重點環(huán)節(jié)。與之相對應的是，由于研究工作的開展不足，導致我國的檢測單位對其老化與失效的認知缺乏，相關的檢測標準的嚴重滯后，給相關設備的安全運行帶來難以預知的風險。

一般來說，造成高分子材料老化原因主要是由于結構或組分內部具有易引起老化的低能鍵如具有不飽和雙鍵、支鏈、羰基、末端上的羥基，等等。對于特種設備所用的高分子材料來說，引起老化環(huán)境因素多種多樣，主要原因多為陽光(紫外)、氧氣(或其他氣態(tài)氧化質，如臭氧、氯氣等)、熱、水、應力、以及自然環(huán)境如海水、鹽霧等。其中，以高能射線為主導因素的光氧老化是最重要的老化形式。

對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對老化后的高分子材料的性能評價指標是非常重要的。在實際工況下由于高分子材料的老化是一個緩慢的過程，因此需要對其老化進程進行加速以減少試驗時間。目前一般的方法是采用紫外燈、氙燈等高能光源進行輻照對光氧老化進行加速、通過鹽霧、濕熱和周浸等方法等對熱氧老化和涂層失效與基體腐蝕進行加速、進而通過力學性能指標、色差、涂層附著力等判定材料的耐老化能力。

然而對于特種設備而言，單一研究材料的性能而不結合設備構形往往不能對設備失效進行有效表征。特別是承壓設備，由于其工作特性，其表征往往需要進行水壓爆破等性能試驗，因此需要對整件設備進行均勻的加速老化來模擬致其老化的實際工況，因此對加速老化的設備要求極為嚴格。然而，目前市場上(包括國際市場)常用的加速老化箱均只能針對平板構形的片狀試樣進行處理，對于復雜構形的高分子/高分子復合材料的特種設備無法適用，難以滿足相關工程試驗的需要，給后續(xù)試驗以及標準制定帶來很大的桎梏。

實用新型內容

為了解決普通的高分子老化箱不適合制作管狀高分子試樣的問題。本實用新型提供了一種適用于管狀試樣的老化箱，該適用于管狀試樣的老化箱能夠針對高分子材料制的壓力管道/氣瓶進行外表面實驗室光源加速老化試驗，并能為進一步的試驗提供合格的外表面老化程度均勻的管狀高分子試樣。

本實用新型為解決其技術問題采用的技術方案是：一種適用于管狀試樣的老化箱，包括用于固定管狀試樣的試樣夾具和多個長條形的老化光源，試樣夾具能夠驅動該老化箱所處理的管狀試樣以管狀試樣的軸線為軸轉動，多個長條形的老化光源分布在試樣夾具的周圍，每個長條形的老化光源的長度方向均與該老化箱所能處理的管狀試樣的軸線平行，每個長條形的老化光源到該老化箱所能處理的管狀試樣的軸線的距離均相同。

所述適用于管狀試樣的老化箱還包括光強探頭，光強探頭位于該老化箱所能處理的管狀試樣的上方，同時光強探頭還位于與該老化箱所能處理的管狀試樣的外邊緣平齊的位置。

光強探頭通過探頭夾具與探頭滑軌連接，光強探頭和探頭夾具能夠沿著探頭滑軌往復移動，該探頭滑軌沿該老化箱所能處理的管狀試樣的徑向設置。

光強探頭和多個長條形的老化光源均與光強控制系統(tǒng)連接，該光強控制系統(tǒng)能夠根據光強探頭接收到的實際輻照強度自動調整老化光源的供電電流實現(xiàn)管狀試樣接收到的輻照度恒定。

該多個長條形的老化光源以圓形均勻分布在試樣夾具的周圍。

該多個長條形的老化光源以弧形均勻分布在光源安裝區(qū)，該光源安裝區(qū)為扇形柱，該扇形柱的軸線為管狀試樣的軸線，該扇形柱的圓心角為120°～180°。

老化光源的數(shù)量為4個，相鄰的兩個老化光源與該老化箱所能處理的管狀試樣軸線的連線之間的夾角為45°。

在該老化箱所能處理的管狀試樣的軸線方向上，光強探頭位于保留的老化光源對應的該老化箱所能處理的管狀試樣的弧形表面的中心。

老化光源通過光源夾具與光源滑軌連接，老化光源和光源夾具能夠沿著光源滑軌往復移動，光源滑軌沿該老化箱所能處理的管狀試樣的徑向設置。