浮空器囊体材料老化试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种浮空器囊体材料老化试验装置，包括：内套筒和外套筒，内套筒位于外套筒的内部；内套筒的外壁与外套筒的内壁之间通过第一支撑件连接；内套筒的外壁用于支撑待测浮空器副气囊样品材料；外套筒的外壁用于支撑待测浮空器主气囊样品材料；待测浮空器主气囊样品材料包裹待测浮空器副气囊样品材料，以进行浮空器囊体材料的老化试验。本实用新型实施方式提供的技术方案，使主气囊样品材料包裹副气囊样品材料，既可以使不同部位的主气囊样品材料得到不同的辐照度，又保证了副气囊样品材料处于主气囊材料包裹的无对流环境中。因而本实用新型实施方式提供的一种浮空器囊体材料老化试验装置使浮空器囊体材料的老化试验更加符合实际情况。
【专利说明】
浮空器囊体材料老化试验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及浮空器囊体材料老化领域，尤其涉及一种浮空器囊体材料老化试验装置。
【背景技术】
[0002]浮空器囊体材料是一种高分子多层复合材料，在使用过程中不可避免的暴露于或间接的暴露于自然环境中，在受到光、热、氧、水等因素的综合作用下，材料本身以及其接缝的性能会不断恶化，使用寿命逐渐缩短。若要保证产品耐自然界的风吹、日晒、雨淋，就必须通过自然老化或实验室加速老化的方法对产品进行相关的测试，以检验与研究环境对材料及产品的影响程度、了解影响机理，进而对环境影响提出防护措施，以便在研发新材料、新产品时对其生产、储存及使用过程进行质量控制。目前，国内外标准组织均制订了近千条材料自然老化和人工加速老化测试方法的相关标准，以考察材料的老化。
[0003]自然老化通过直接利用自然环境中的光、水、温度等因素对试样的作用而研究和记录各种材料性质变化结果，由于其试验条件真实的反映了样品实际使用环境中的部分条件，所以自然老化试验结果与实际使用中产生的结果之间一致性好、相关性好。这种试验己被公认是考核各类高分子材料环境适应性和可靠性的最重要，也是最早采用的、最真实的方法，现在还广泛使用的方法。值得注意的是，样品的自然老化并不就是简单的把样品放在外面，首先必须考虑产品最终的使用环境在哪里，是沙漠还是水面，以及对产品的外观、使用性能等的要求。其次样品必须按照相应建议的曝晒标准选择合适的露天放置地点以及当地的气候、环境、污染等会影响测试结果的老化因素。再次，需要考虑样品的大小、摆放位置、朝向与水平面的角度等因素。
[0004]当前，对于浮空器囊体材料这类高分子材料的自然老化一般采用无背板曝晒或背板曝晒方法。无背板曝晒是指夹住或系住材料末端，使大部分材料曝晒在环境空气中；背板曝晒是指将试样安装到垫物或托物架上的纸面夹板上，模拟材料实际使用有背板或支撑物的情况。浮空器囊体材料因其结构功能不同分为直接暴露在环境中的主气囊材料和封闭在主气囊空间里的副气囊材料。主气囊材料的耐老化要求需要考虑太阳辐射，其老化试验可以直接采用无背板直接曝晒装置。而副气囊材料通常不考虑耐辐射，且在实际使用中副气囊材料处于主气囊材料包围中，因而采用直接曝晒方法的老化试验不能反映副气囊实际使用中的工况。再者，主气囊材料在真实使用中也因其处在浮空器结构上的部位不同而处于不同的自然辐照和地面反射环境中，因而现有的平板曝晒老化装置无法反映浮空器材料在真实使用时的辐射工况。
[0005]综上，目前亟需一种浮空器囊体材料老化试验装置，既能够模拟主气囊材料所受不同辐射下的工况，又能够模拟副气囊材料在主气囊材料包围下的工况。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种浮空器囊体材料老化试验装置，既能够模拟主气囊材料所受不同辐射下的工况，又能够模拟副气囊材料在主气囊材料包围下的工况。
[0007]为此目的，本实用新型提出了一种浮空器囊体材料老化试验装置，包括:
[0008]内套筒和外套筒，所述内套筒位于所述外套筒的内部;所述内套筒的外壁与所述外套筒的内壁之间通过第一支撑件连接；
[0009]所述内套筒的外壁用于支撑待测浮空器副气囊样品材料;所述外套筒的外壁用于支撑待测浮空器主气囊样品材料;所述待测浮空器主气囊样品材料包裹所述待测浮空器副气囊样品材料，以进行所述浮空器囊体材料的老化试验。
[0010]优选的，所述外套筒包括两个外圆环，所述两个外圆环的边沿通过多条均布的第一连接线进行连接，以形成第一曲面，所述浮空器主气囊样品材料覆盖所述第一曲面以及两个外圆环面。
[0011]优选的，所述内套筒包括两个内圆环和中心支撑件;所述两个内圆环的边沿通过多条均布的第二连接线进行连接，以形成第二曲面;所述浮空器副气囊样品材料覆盖所述第二曲面；
[0012]所述中心支撑件位于所述内圆环内，用于支撑所述内圆环。
[0013]优选的，该装置还包括:用于支撑所述外套筒的支架，所述支架底部设有滚轮。
[0014]优选的，所述内套筒与所述第一支撑件之间通过固定结构固定所述内套筒。
[0015]优选的，该装置还包括:气象探测器，所述气象探测器用于探测环境信息；所述气象探测器包括辐照计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器和雨量传感器中的至少一种。
[0016]优选的，所述气象探测器还包括数据记录仪；
[0017]所述数据记录仪用于记录所述辐照计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器和雨量传感器中至少一种的探测结果。
[0018]优选的，所述试验装置设置于室内或室外，以进行所述浮空器囊体材料室内存放或室外工作时的老化试验。
[0019]本实用新型实施方式提供的浮空器囊体材料老化试验装置，通过设置用于支撑副气囊样品材料的内套筒和用于支撑主气囊样品材料的外套筒，将内套筒置于外套筒内，使主气囊样品材料包裹副气囊样品材料，既可以使不同部位的主气囊样品材料得到不同的辐照度，又保证了副气囊样品材料处于主气囊材料包裹的无对流环境中。由于浮空器囊体材料包括直接暴露在环境中的主气囊材料和封闭在主气囊空间里的副气囊材料，主气囊材料不同部位受到的辐照度不同，因而本实用新型实施方式提供的一种浮空器囊体材料老化试验装置使浮空器囊体材料的老化试验更加符合实际情况。
【附图说明】
[0020]通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中:
[0021]图1为本实用新型实施方式提供的浮空器囊体材料老化试验装置的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施方式提供的外套筒结构示意图；
[0023]图3为本实用新型实施方式提供的样品部分安装后的结构示意图；
[0024]图4为本实用新型实施方式提供的样品全部安装后的结构示意图；
[0025]图5为本实用新型实施方式提供的浮空器囊体材料老化试验装置的正视图；
[0026]图6为图5中A的局部放大示意图；
[0027]图7为本实用新型实施方式提供的多个试验装置组合使用的示意图；
[0028]附图标记说明:
[0029]1-浮空器囊体材料老化试验装置、11-外圆环、111-第一支撑件、112-导轨、113-第一连接线、114-固定结构、12-内圆环、121-第二支撑件、122-中心支撑圆环、123-第二连接线、13-支架、14-滚轮、2-气象探测器、21-数据记录仪、22-太阳能电池及蓄电池、23-温度传感器、湿度传感器、风速传感器、24-辐照计、25-雨量传感器、31-浮空器主气囊样品材料、32-浮空器副气囊样品材料、401 -沙地、402-水泥地、403-草坪、404-水坑。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。
[0031]如图1、3、4所示，本实用新型实施方式提供了一种浮空器囊体材料老化试验装置I，包括:内套筒和外套筒，内套筒位于外套筒的内部；内套筒的外壁与外套筒的内壁之间通过第一支撑件111连接；
[0032]内套筒的外壁用于支撑待测浮空器副气囊样品材料32;外套筒的外壁用于支撑待测浮空器主气囊样品材料31;待测浮空器主气囊样品材料31包裹浮空器副气囊样品材料32，以进行浮空器囊体材料的老化试验。
[0033]本实用新型实施方式提供一种浮空器囊体材料老化试验装置，通过设置用于支撑副气囊样品材料的内套筒和用于支撑主气囊样品材料的外套筒，将内套筒置于外套筒内，使主气囊样品材料包裹副气囊样品材料，既可以使不同部位的主气囊样品材料得到不同的辐照度，又保证了副气囊样品材料处于主气囊材料包裹的无对流环境中。由于浮空器囊体材料包括直接暴露在环境中的主气囊材料和封闭在主气囊空间里的副气囊材料，主气囊材料不同部位受到的辐照度不同，因而本实用新型实施方式提供的一种浮空器囊体材料老化试验装置使浮空器囊体材料的老化试验更加符合实际情况。
[0034]如图2所示，优选的，外套筒包括两个外圆环11，两个外圆环11的边沿通过多条均布的第一连接线113进行连接，以形成第一曲面，浮空器主气囊样品材料覆盖第一曲面以及两个外圆环面。
[0035]其中，内套筒与外套筒之间的第一支撑件111可以包括多条沿外圆环11均布的导轨112，内套筒沿导轨112推入外套筒内。
[0036]需要解释的是，外套筒包括两个外圆环，两个外圆环之间通过均匀分布的多条第一连接线进行连接，可以使外套筒构成一个圆柱形的样品支撑面，保证了浮空器主气囊样品材料保持圆柱形，使试验浮空器主囊体材料的自然老化更贴近现实使用；另外，两个外圆环之间通过多条均匀分布的第一连接线进行连接，形成样品支撑面，可以减小采用其他支撑结构对样品材料产生的反射/辐射等影响，使自然老化试验更符合实际使用情况。进一步的，由于浮空器主气囊样品材料覆盖第一曲面以及两个外圆环面，因此形成了一个封闭的主气囊空间，使浮空器囊体材料的老化试验更贴近现实使用。
[0037]优选的，如图1所示，内套筒包括两个内圆环12和中心支撑件;两个内圆环12的边沿通过多条均布的第二连接线123进行连接，以形成第二曲面;浮空器副气囊样品材料覆盖第二曲面；
[0038]中心支撑件位于内圆环12内，用于支撑内圆环12。
[0039]其中，中心支撑件可以包括两个中心支撑圆环122和第二支撑件121，中心支撑圆环122与内圆环12之间通过第二支撑件121固定。
[0040]需要说明的是，两个内圆环之间通过多条均匀分布第二连接线进行连接，可以构成了一个用于支撑浮空器副气囊样品材料的圆柱形支撑面，副气囊样品材料固定于该圆柱形支撑面上，使副气囊样品材料保持圆柱形，并且减小了其他支撑结构作为背板时对副气囊样品材料的影响。其中，中心支撑件起到进一步支撑内圆环的作用，保证了试验装置的稳固。具体的，第一连接线113和第二连接线123最好是耐老化的细线，材质可以是尼龙。
[0041]优选的，如图1所示，本实用新型实施方式提供的试验装置还可以包括:用于支撑外套筒的支架13，支架13底部设有滚轮14。
[0042]需要解释的是，由于浮空器囊体材料在实际使用时，飘浮在空气中，因此，本实用新型实施方式将外套筒通过支架进行支撑，使模拟浮空器囊体材料的自然老化试验更加符合实际情况。另外，在支架的底部设置滚轮，更加方便试验设备的灵活移动。
[0043]优选的，如图1、5、6所示，内套筒与第一支撑件111之间通过固定结构114固定内套筒，保证了内套筒的稳定性。
[0044]优选的，如图1、3、4所示，本实用新型实施方式提供的试验装置还可以包括:气象探测器2，气象探测器2用于探测环境信息;气象探测器2包括辐照计24、温度传感器、湿度传感器、风速传感器23和雨量传感器25中的至少一种。优选的，气象探测器2还包括数据记录仪21;数据记录仪21用于记录所述辐照计24、温度传感器、湿度传感器、风速传感器23和雨量传感器25中至少一种的探测结果。
[0045]其中，气象探测器2还可以包括太阳能电池板，以及与太阳能电池板连接的蓄电池22，蓄电池22用于为数据记录仪21以及辐照计24、温度传感器、湿度传感器、风速传感器23和雨量传感器25中的至少一种供电。
[0046]本实用新型实施方式提供的试验装置，将气象探测器设置在背离太阳的一侧，气象探测器采集的温湿度、风力、降雨量、太阳辐照强度等环境历程数据由数据记录仪全程自动记录，如此，便于得到样品后续性能测试结果所对应的累积辐照度强度、样品内部的温湿度和压力参数。
[0047]优选的，待测浮空器副气囊样品材料32和所述待测浮空器主气囊样品材料31均为多片材料焊接或粘接而成。
[0048]需要解释的是，将多片材质相同或不同的样品材料通过不同的工艺进行焊接或粘接后固定在内套筒和外套筒上，既可以模拟不同的焊接或粘接工艺对囊体材料自然老化的影响，又可以模拟不同的样品材质对自然老化的影响，提高了样品的测试范围。另外，待测试的样品材料可以根据需要改变焊接缝或粘接缝在内套筒或外筒筒上的固定位置，从而得到不同辐照角度下的接缝的自然老化状况。其中，本实用新型实施方式提供的试验装置可以根据需要改变尺寸以同时放置多个待测样品，从而提高样品的数量。
[0049]优选的，该试验装置I设置于室内或室外，以进行所述浮空器囊体材料室内存放或室外工作时的老化试验。
[0050]具体的，本实用新型实施方式提供的试验装置I可以设置在室内以模拟浮空器囊体材料在室内存放时的自然老化，也可以置于室外不同地面环境上如沙地401、水泥地402、草坪403、水坑404等，以反映不同的室外环境对浮空器囊体材料的自然老化的影响，如图7所示，当多个试验装置I组合使用时，可以将气象探测器2单独安装，进一步节省成本。
[0051]虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种浮空器囊体材料老化试验装置，其特征在于，包括: 内套筒和外套筒，所述内套筒位于所述外套筒的内部;所述内套筒的外壁与所述外套筒的内壁之间通过第一支撑件连接； 所述内套筒的外壁用于支撑待测浮空器副气囊样品材料;所述外套筒的外壁用于支撑待测浮空器主气囊样品材料;所述待测浮空器主气囊样品材料包裹所述待测浮空器副气囊样品材料，以进行所述浮空器囊体材料的老化试验。2.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体材料老化试验装置，其特征在于，所述外套筒包括两个外圆环，所述两个外圆环的边沿通过多条均布的第一连接线进行连接，以形成第一曲面，所述浮空器主气囊样品材料覆盖所述第一曲面以及两个外圆环面。3.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体材料老化试验装置，其特征在于，所述内套筒包括两个内圆环和中心支撑件;所述两个内圆环的边沿通过多条均布的第二连接线进行连接，以形成第二曲面;所述浮空器副气囊样品材料覆盖所述第二曲面； 所述中心支撑件位于所述内圆环内，用于支撑所述内圆环。4.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体材料老化试验装置，其特征在于，该装置还包括:用于支撑所述外套筒的支架，所述支架底部设有滚轮。5.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体材料老化试验装置，其特征在于，所述内套筒与所述第一支撑件之间通过固定结构固定所述内套筒。6.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体材料老化试验装置，其特征在于，该装置还包括:气象探测器，所述气象探测器用于探测环境信息；所述气象探测器包括辐照计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器和雨量传感器中的至少一种。7.根据权利要求6所述的一种浮空器囊体材料老化试验装置，其特征在于，所述气象探测器还包括数据记录仪； 所述数据记录仪用于记录所述辐照计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器和雨量传感器中至少一种的探测结果。8.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体材料老化试验装置，其特征在于， 所述试验装置设置于室内或室外，以进行所述浮空器囊体材料室内存放或室外工作时的老化试验。
【文档编号】G01N17/00GK205607826SQ201620195674
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】吕静, 张远平, 高衡, 聂营, 王生
【申请人】中国科学院光电研究院