光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置的制作方法

本实用新型属于玻璃测试技术领域，具体涉及一种光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置。

背景技术：

随着光学玻璃越来越多的应用在外部摄像机系统上，例如：车载摄像机、安全摄像机和无人驾驶飞机等，使得各种光学玻璃在各种温、湿度环境中的应用越来越广泛。在实际温湿度变化的使用环境中，由于玻璃和水之间的化学反应容易造成光学玻璃抛光表面发生侵蚀，而侵蚀反应产物会在光学玻璃表面的沉积引起散射，从而导致玻璃元件表面看起来模糊不清。

因此，如果能够快速准确的测出光学玻璃在实际气候环境中的耐腐蚀稳定性，将有助于光学玻璃生产商了解并改善玻璃性能，同时能够为光学元件制造商提供生产指导。目前，尚未有公布的光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试方法的国际标准，也没有相应的测试装置；现在一般通过人工经验进行判断，判断结果受人为因素影响较大，准确性不高。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置，旨在解决如何较为准确的检测出光学玻璃耐气候腐蚀稳定性的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置，包括恒温炉和设置在恒温炉的炉腔内的反应皿；所述反应皿包括反应皿主体、样品座和反应皿盖，所述反应皿主体的内部设有空腔、其上端设有与该空腔相通的开口，所述样品座设置在反应皿主体的内部空腔中，样品座的上表面上设有样品安放部，位于样品安放部上、下两侧的反应皿主体的内部空腔分别为用于模拟环境气候的上部反应腔和用于盛装反应用液体的下部容腔，所述反应皿盖盖设在反应皿主体上端的开口处。

进一步的是，所述恒温炉的炉腔内设置有支架，所述反应皿放置在支架上。

进一步的是，所述反应皿主体的内部空腔为圆柱形腔，反应皿主体的侧壁的厚度为5mm～20mm。

进一步的是，所述样品座由不锈钢材料制成。

进一步的是，所述样品座包括座板和设置在座板底部的支座脚。

进一步的是，所述反应皿主体由高硼硅玻璃或石英玻璃制成，所述反应皿盖由高硼硅玻璃或石英玻璃制成。

进一步的是，该光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌杆和搅拌叶片；所述反应皿盖上设有通孔，所述搅拌杆的一端与搅拌电机的输出轴端连接，搅拌杆的另一端穿过通孔伸入至反应皿主体的内部空腔中，所述搅拌叶片设置在处于反应皿主体的内部空腔中的搅拌杆的杆段上。

进一步的是，所述搅拌杆由不锈钢材料制成。

进一步的是，所述搅拌杆与通孔之间设置有弹性橡胶圈。

进一步的是，所述样品安放部为两个以上，且各样品安放部以搅拌杆的轴心线为环形阵列中心呈环形阵列分布于样品座的上表面上。

本实用新型的有益效果是：该测试装置结构简单紧凑，用其评估光学玻璃的耐气候腐蚀稳定性时，将光学玻璃样品置于样品座的上的样品安放部处，通过恒温炉提供恒定温度以模拟环境温度，并通过反应皿主体内的下部容腔盛装反应用液体，反应用液体蒸发后被反应皿盖阻挡限制在上部反应腔中，以模拟出环境湿度，即在上部反应腔中完成环境气候的模拟，从而实现光学玻璃样品在对应模拟气候环境中的耐腐蚀稳定性测试，测试结果相较人工经验判断结果更为准确。采用样品座放置光学玻璃样品，能够使光学玻璃样品与反应用液体保持一定距离，保证了测试结构的准确性，并利于确保反应用液体受热均匀。采用支架放置反应皿，利于使反应皿受热均匀。通过设置搅拌装置对上部反应腔内的湿气进行搅拌，能够使得上部反应腔中的湿度均匀，对光学玻璃样品的腐蚀一致，避免了异常腐蚀的发生。

附图说明

图1是本实用新型的剖视实施结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图中标记为：恒温炉100、支架110、反应皿200、反应皿主体210、下部容腔211、上部反应腔212、样品座220、座板221、支座脚222、反应皿盖230、弹性橡胶圈231、搅拌装置300、搅拌电机310、搅拌杆320、搅拌叶片330、光学玻璃样品400。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

结合图1和图2所示，光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置，包括恒温炉100和设置在恒温炉100的炉腔内的反应皿200；反应皿200包括反应皿主体210、样品座220和反应皿盖230，反应皿主体210的内部设有空腔、其上端设有与该空腔相通的开口，样品座220设置在反应皿主体210的内部空腔中，样品座220的上表面上设有样品安放部，位于样品安放部上、下两侧的反应皿主体210的内部空腔分别为用于模拟环境气候的上部反应腔212和用于盛装反应用液体的下部容腔211，反应皿盖230盖设在反应皿主体210上端的开口处。

其中，恒温炉100用于提供恒定温度以模拟真实环境温度；反应皿200作为光学玻璃样品400的测试器皿，在反应皿主体210内的下部容腔211中通常盛装有反应用液体，反应皿盖230用于将反应皿主体210的内部空腔封闭，以使蒸发后反应用液体被限制在反应皿主体210内的上部反应腔212中，从而模拟出真实的环境湿度；温、湿度相结合，即在上部反应腔212中完成真实环境气候的模拟；通过使反应用液体蒸发模拟环境湿度，可以避免一般加湿手段造成的喷射水雾直接落到光学玻璃样品400表面，引起异常腐蚀的干扰；为避免反应皿200被腐蚀，优选的，反应皿主体210由高硼硅玻璃或石英玻璃制成，反应皿盖230也由高硼硅玻璃或石英玻璃制成；样品座220用于放置待测试的光学玻璃样品400，优选采用不锈钢材料制作样品座220；通常将光学玻璃样品400放置在样品安放部中；样品安放部可以为多种结构，例如：凹槽、限位凸起、夹紧结构等等。

利用该光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置评估光学玻璃样品400的耐气候腐蚀稳定性时，首先在反应皿主体210内的下部容腔211中加入反应用液体，然后将光学玻璃样品400放置于样品座220的上的样品安放部处，并将反应皿盖230盖好；通过恒温炉100加热在反应皿主体210内的上部反应腔212中模拟出真实的环境温度，反应用液体受热蒸发在上部反应腔212中模拟出真实的环境湿度，可通过判断光学玻璃样品400在既定的温、湿度条件下、既定的时间内表面是否被侵蚀来评估光学玻璃的耐气候腐蚀稳定性并给出评价，也可以通过测试光学玻璃样品400在既定的温、湿度条件下表面被侵蚀所需的时间来评估光学玻璃的耐气候腐蚀稳定性。

为了确保恒温炉100的炉腔内的气流通路顺畅，以使反应皿200均匀受热，通常在恒温炉100的炉腔内设置有支架110，将反应皿200放置在支架110上。支架110通常包括上部框和设置在上部框底部的支脚。

优选的，如图2所示，反应皿主体210的内部空腔为圆柱形腔，反应皿主体210的侧壁的厚度为5mm～20mm。圆柱形的内部空腔利于气流循环，以使上部反应腔212内的温、湿度均匀，避免了对光学玻璃样品400异常腐蚀。5mm～20mm厚度的侧壁，利于辐射热进入上部反应腔212内，又能够形成一定的温度梯度，提高上部反应腔212内温度的均匀性。

具体的，样品座220包括座板221和设置在座板221底部的支座脚222。

作为本实用新型的一种优选方案，再如图1和2所示，该光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置还包括搅拌装置300，搅拌装置300包括搅拌电机310、搅拌杆320和搅拌叶片330；反应皿盖230上设有通孔，搅拌杆320的一端与搅拌电机310的输出轴端连接，搅拌杆320的另一端穿过通孔伸入至反应皿主体210的内部空腔中，搅拌叶片330设置在处于反应皿主体210的内部空腔中的搅拌杆320的杆段上。通常将搅拌电机310设置在恒温炉100外，搅拌杆320穿过恒温炉100再伸进反应皿200中，搅拌杆320通常为采用不锈钢材料制作的没有翘曲和弯折的直杆，搅拌叶片330一般焊接在搅拌杆320上。搅拌装置300能够对上部反应腔212内的湿气进行搅拌，以使得上部反应腔212中的温、湿度均匀，进一步提高了对光学玻璃样品400腐蚀的一致性。

在上述基础上，为了避免搅拌杆320转动过程中对反应皿盖230磨损及造成碰撞伤害，在搅拌杆320与通孔之间设置有弹性橡胶圈231。弹性橡胶圈231还能够保证反应皿200的密封性。

优选的，再如图2所示，样品安放部为两个以上，且各样品安放部以搅拌杆320的轴心线为环形阵列中心呈环形阵列分布于样品座220的上表面上。该结构的样品安放部能够同时测试多个光学玻璃样品400，并且与搅拌杆320件具有良好的位置分布关系，利于在各样品安放部处形成等同的测试环境。

为了进一步提高该光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置的自动化程度及测试的准确性，该光学玻璃耐气候腐蚀稳定性测试装置还包括控制系统，控制系统包括温度传感器、湿度传感器、电加热元件和控制器，恒温炉100、温度传感器、湿度传感器、电加热元件分别与控制器电连接；温度传感器和湿度传感器设置于上部反应腔212中分别用于实时监测上部反应腔212内的温度和湿度并反馈给控制器，电加热元件设置在下部容腔211中用于加热反应用液体以控制其蒸发度以达到控制上部反应腔212中湿度的目的。控制器能够根据接收到的温、湿度反馈数据与其内预设的温度和湿度进行比较，若温度过低则控制恒温炉100增大输出功率，若温度过高则控制恒温炉100减小输出功率，若湿度过低则控制电加热元件加热反应用液体。通常还可以在上部反应腔212中设置一个用于观察光学玻璃样品400的摄像头，该摄像头可与控制器连接，也可外接显示器。