[發明專利]浮空器囊體材料及其接縫自然老化試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201610144815.6
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105784576B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 聶營;王生;呂靜;張遠平;高衡
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N3/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發明提供一種浮空器囊體材料及其接縫自然老化試驗裝置及方法，所述裝置包括：試驗架、至少一個浮空器囊體材料試件和氣象站；浮空器囊體材料試件內部具有預設容積，懸置于試驗架內，每一浮空器囊體材料試件的表面均安裝有充/排氣閥和壓差傳感器，每一浮空器囊體材料試件的內部均安裝有溫濕度傳感器，充/排氣閥、壓差傳感器和溫濕度傳感器均與氣象站連接，氣象站包括工控機，工控機通過充/排氣閥和壓差傳感器將浮空器囊體材料試件內部壓力維持在設定的范圍內。該裝置既能夠模擬囊體材料受到的氣壓載荷，又能夠模擬不同的輻照角度，更準確地模擬了浮空器囊體材料及其接縫在實際使用中的自然老化情況。

技術領域

本發明涉及材料自然老化技術領域，尤其涉及一種浮空器囊體材料及其接縫自然老化試驗裝置及方法。

背景技術

浮空器囊體材料是一種高分子多層復合材料，在使用過程中不可避免的暴露于或間接的暴露于自然環境中，在受到光、熱、氧、水等因素的綜合作用下，材料本身以及其接縫的性能會不斷惡化，使用壽命逐漸縮短。若要保證產品耐自然界的風吹、日曬、雨淋，就必須通過自然老化或實驗室加速老化的方法對產品進行相關的測試，以檢驗與研究環境對材料及產品的影響程度、了解影響機理，進而對環境影響提出防護措施，以便在研發新材料、新產品時對其生產、儲存及使用過程進行質量控制。目前，國內外標準組織均制訂了近千條材料自然老化和人工加速老化測試方法的相關標準,以考察材料的老化。

自然老化通過直接利用自然環境中的光、水、溫度等因素對試樣的作用而研究和記錄各種材料性質變化結果，由于其試驗條件真實的反映了試件實際使用環境中的部分條件，所以自然老化試驗結果與實際使用中產生的結果之間一致性好、相關性好。這種試驗己被公認是考核各類高分子材料環境適應性和可靠性的最重要、最早采用的、最真實、現在還廣泛使用的方法。試件的自然老化首先必須考慮產品最終的使用環境在哪里，是沙漠還是水面，以及對產品的外觀、使用性能等的要求；其次試件必須按照相應建議的曝曬標準選擇合適的露天放置地點以及當地的氣候、環境、污染等會影響測試結果的老化因素；再次，需要考慮試件的大小、擺放位置、朝向與水平面的角度等因素。

當前，對于浮空器囊體材料這類高分子材料的自然老化一般采用無背板曝曬或背板曝曬方法，樣件的形狀一般為平面矩形。在真實使用中，浮空器為保持形狀，其氣囊內氣體的壓力會高于外界大氣壓力，因此浮空器囊體材料在真實使用中會承受一定氣壓載荷，氣壓載荷作用產生的應力會影響囊體材料的自然老化性能，而目前的自然老化方法最大缺點是無法反應這種氣壓載荷的作用。其次，一般浮空器均為旋成體，在真實使用中，一些部位如腹部、左右尾翼下表面，一直處于陽光無法直接輻照而又受到地表輻照的工況，目前的老化方法尚未考慮此種工況。再次，目前尚缺乏對浮空器囊體材料加工成相應結構的接縫的自然老化方法。

鑒于此，如何提供一種既能夠模擬囊體材料受到的氣壓載荷，又能夠模擬不同輻照工況的自然老化的浮空器囊體材料及其接縫自然老化試驗裝置及方法，成為當前需要解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種浮空器囊體材料及其接縫自然老化試驗裝置及方法，既能夠模擬囊體材料受到的氣壓載荷，又能夠模擬不同輻照工況，更準確地模擬了浮空器囊體材料及其接縫在真實使用環境下的自然老化情況。

第一方面，本發明提供一種浮空器囊體材料及其接縫自然老化試驗裝置，包括：試驗架、至少一個浮空器囊體材料試件和氣象站；

所述浮空器囊體材料試件懸置于所述試驗架內，所述氣象站安裝在所述試驗架背離太陽的一側，每一浮空器囊體材料試件的表面均安裝有充/排氣閥和壓差傳感器，每一浮空器囊體材料試件的內部均安裝有溫濕度傳感器，所述充/排氣閥、所述壓差傳感器和所述溫濕度傳感器均與所述氣象站連接。

可選地，所述氣象站，包括：工控機、雨量傳感器、風速及溫濕度傳感器和輻照計；