具有多个传感器的用于风化装置的传感器装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种传感器装置，其用于对样品进行风化或耐光性检测的装置，并且 涉及一种对样品进行人工风化或耐光性检测的装置。
【背景技术】
[0002] 在进行人工风化的装置中评估样品（尤其是平面的材料样品）的与风化有关的老 化状态，其中该样品经受了人工风化。这种装置为此目的通常具有风化腔，用来夹住待风化 的样品的夹持器件以及辐射源设置在该风化腔中，该辐射源用来给样品施加辐射（尤其是 UV-辐射）。
[0003] 在这种对材料样品进行人工风化或耐光性检测的装置中，大多应对材料的使用寿 命进行评估，该材料在应用时持续地暴露在自然的天气状况下，并因此会在气候影响（如 太阳光、太阳热量、湿气和类似情况下）变坏。为了良好地模拟自然的风化情况，有利的是， 在该装置中产生的光线的光谱的能量分布尽量相当于自然的太阳辐射，由于此原因在这种 设备中能够应用氙气放电灯作为辐射源。此外，基本上通过比自然状况明显更密集地照射 该样品，来快速地对材料进行老化检测，从而加速了样品的老化。因此，在相对较短的时间 之后就能推断出材料样品的长时间-老化情况。
【发明内容】
[0004] 因此本发明的目的是，说明一种经改善的、对样品进行风化或耐光性检测的装置， 尤其说明这种具有经改善的传感装置的装置。此目的通过独立权利要求的特征得以实现。 在从属权利要求中说明了有利的改进方案和实施例。
【附图说明】
[0005] 下面借助实施例并且结合附图更详细地阐述了本发明。其中：
[0006] 图1A、B在横截面㈧和纵向剖面图⑶中示出了用来进行人工风化或耐光性检 测的装置的实施例，其具有一些待风化的样品和随身携带的传感器装置；
[0007] 图2在透视图中示出了根据实施例的传感器装置；
[0008] 图3示出了图2所示的在去除板之后的传感器装置；
[0009] 图4在纵向剖面图中示出了图3所示的传感器装置；
[0010] 图5在透视图中示出了第一电路板和第二电路板，第一电路板具有组合的气温/ 空气湿度传感器的固定在它上面的传感器头，第二电路板具有固定在它上面的辐射传感 器；
[0011] 图6在透视图中示出了固定在它上面的组合的气温/空气湿度传感器的传感器 头；
[0012] 图7在透视图示出了组合的气温/空气湿度传感器；
[0013] 图8在透视图中示出了第一电路板，第一电路板具有组合的气温/空气湿度传感 器的固定在它上面的传感器头，并且具有与第一电路板相连的电接口；
[0014] 在图9中示出了传感器装置的电路的方块图。
【具体实施方式】
[0015] 在以下的描述中参照了附图，这些附图构成了说明书的一部分，并且在这些附图 中为了解释示出了能够实施本发明的特殊实施例。就此而言，参照所述附图的方位应用了 方向术语如"上"、"下"、"向前"、"向后"、"前方"、"后方"。因为本发明的实施例的元件能够 定位在一些不同的方位中，所以这些方向术语是用来展示的，绝不是用来限制的。应理解的 是，能够使用其它实施例并且能够进行结构或逻辑上的改变，而不会偏离本发明的保护范 围。因此，下面的详细描述不是以受限的方式来理解，本发明的保护范围通过所附权利要求 来定义。
[0016] 大部分在风化设备中研究的材料样品都是由复合材料构成。对这种复合材料来 说，与风化有关的恶化基本上是由太阳辐射的UV-成份引起的。在此进行的光化学过程（即 光子的吸附以及活跃状况或自由根数的产生）与温度无关。相反，以下与复合物或添加物 的反应步骤可能与温度有关，因此观察到的材料老化同样与温度有关。温度的依赖程度取 决于待研究的材料和观察到的性能变化。
[0017] 为了考虑这一事实，在人工风化复合材料时室温和/或样品温度保持恒定不变。 由于老化与温度有关，所以了解温度以及保持温度的恒定是很重要的，以便能相互比较不 同风化过程的结果。
[0018] 因此难以直接测量待检测的材料样品的样品温度，所以在按本发明的风化检测设 备中能够应用一个或多个温度传感器，其测得的温度能够当作样品温度的计量单位来用。 例如能够应用黑板传感器、黑标传感器或白标传感器，作为这种温度传感器。如果下面只提 到黑标传感器，则应该包含所有这些提到的传感器。风化检测设备例如能够具有风化腔，氙 气-辐射源能够作为光源设置在该风化腔中，用来发出具有预定强度的光线。圆柱形对称 的样品夹持框能够位于该风化腔中，该样品夹持框围绕着辐射源可旋转地夹持着。待检测 的材料样品以及黑标传感器都能由该样品夹持框承载着，因此材料样品和黑标传感器在相 同的条件下经受光源的辐射场和其它在风化腔内出现的条件。为了能够将样品温度控制 在特定的界限内，并且使样品温度在风化腔中变得均匀，还能额外地在风化腔中导入气流， 该气流关于辐射源呈圆柱形对称地掠过样品夹持框、保持在它里面的材料样品和黑标传感 器。该气流在此能够排出材料样品和黑标传感器的一部分热量。这一点可例如充分用来调 节温度，其方式是：由黑标传感器测得的温度作为导入风化腔中的气流的强度的测量信号 来用。
[0019] 但在按本发明的风化检测设备中还可应用其它传感器，以便改善风化过程的控制 以及相互间的相似性。例如能够探测光源的辐射功率，尤其是其UV-成份。此外，存在于风 化腔内的气流的温度及其相对湿度通过合适的传感器来探测。那么，这些不同的传感器的 原始信号能够传输至控制装置，并且持续地在风化过程中探测和记录下来。它们也能够这 样使用，即从控制装置这一方面主动地干预风化过程并且有针对性地改变特定的参数。
[0020] 除了上述用于人工风化的装置以外，还能够在所谓的室外风化装置中实施风化检 测。在它里面在自然条件下（即在自然的太阳光照下）实施风化，其中光强度能够通过合 适的镜子结构人工地增强。
[0021] 本申请的理念尤其在于，说明一种传感器装置，其用于对样品进行风化或耐光性 检测的装置，借助该传感器装置能够在结构上将多个传感功能组合起来。
[0022] 按本发明的传感器装置（其用于对样品进行风化或耐光性检测的装置）例如包括 传感器壳体，至少两个不同的传感器与该传感器壳体相连。这两个不同的传感器应该从一 组传感器中选出，在该组传感器中包含黑标传感器、UV-辐射传感器、气温传感器和空气湿 度传感器。因此在这种传感器装置中，至少两个传感器可能以紧凑的形式加装在单个的传 感器壳体上，该传感器壳体能够在任意的位置设置在风化腔内或室外风化装置中。这种传 感器壳体例如能够在样品平面上固定在夹持框架上，并因此从可旋转的夹持框架（如待风 化的样品）围绕着辐射源运动。这两个传感器不必单个地固定在风化腔内的不同位置或夹 持框架上。这些优点以相同的方式适用于静止的风化检测设备，这些样品静止地在该风化 检测设备中保持在风化腔中。按本发明的传感器装置也能够以与待风化的样品相同的方式 保持在它里面，并且承受辐射和其它人工产生的风化条件。
[0023] 也可在传感器壳体中或传感器壳体上设置多于两个传感器，尤其是多于两个来自 上述传感器组的传感器。
[0024] 按传感器装置的实施例，黑标传感器固定在传感器壳体的外壁上。在此，该外壁通 过与传感器壳体的第一外壁间隔开来的板构成。然后在该板中以及在第一外壁中能够形成 辐射穿透孔，使UV-辐射穿过。该传感器壳体尤其能够具有正方形基本形状，其中这些板能 够构成为长方形并且能够具有与第一外壁基本相同的尺寸。它能够在其四个角上借助四个 螺钉固定在第一外壁上，其中这些螺钉引导到隔离套筒的内部，该隔离套筒位于该板和第 一外壁之间并且在板和第一外壁之间提供期望的间距。
[0025] 按传感器装置的实施例，在第一外壁抑或在传感器壳体的另一外壁中构成空气穿 透孔，用来使环境空气穿至气温传感器和空气湿度传感器。如果该空气穿透孔在传感器壳 体的第一外壁中构成，则其优点是，它能够在风化腔中运行时被辐射源的辐射屏蔽，其方式 是：隔开设置的板遮盖了该空气穿透孔。如果这些板（如同上面描述的一样）具有与传感 器壳体的第一外壁基本相同的外部尺寸，则自动地出现这种情况。
[0026] 根据传感器装置的实施例，在传感器壳体内部设置有电源，如电池或蓄电池。它与 电路相连，既给电路的零件也给传感器供应必要的电压。
[0027] 根据传感器装置的实施例，在传感器壳体的内部设置有电路板，控制单元能够设 置在该电路板上，传感器的原始信号能够传输至该控制单元。还可规定，在第一电路板上设 置第一存储单元，针对UV-辐射传感器的数据存储在该存储单元上。第一存储单元能够例 如具有DRAM-存储器、尤其是铁电的DRAM-存储器（FRAM)。该控制单元还能够具有第二存 储单元，针对该装置的辐射源（尤其是氙气-辐射源）的数据存储在该存储单元上。
[0028] 根据传感器装置的实施例，气温传感器和空气湿度传感器设置在共同的壳体中， 该壳体设置在传感器壳体