Гелиостенд для испытания материалов на старение Советский патент 1991 года по МПК G01N17/00 

1

(21)4604358/28

(22)10.11.88

(46) 23.04.91. Бюл. № 15

(71)Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро научного приборостроения АН УзССР

(72)А. Исманжанов и Л. А. Дубровский (53) 620.199(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 1314210, кл. F 24 J 2/42, 1985.

(54) ГЕЛИОСТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА СТАРЕНИЕ (57) Изобретение относится к испытаниям в области гелиотехники. Цель изобретения - повышение точности испытаний. Гелиостенд содержит составной концентратор 1, выполненный в виде фацет 2 с равными площадями, средство 3 крепления испытуемых образцов, датчик 13 плотности потока концентрированного излучения и привод перемещения -устройства регулирования плотности потока. При этом устройство регулирования плотности потока выполнено в виде закрепленной на концентраторе 1 направляющей 5 и установленной с возможностью перемещения по ней фацеты 12. 2 ил.

77

Ю

(Л

с:

о

4- Ј

ИИШ1&

Изобретение относится к области испытаний в гелиотехнике.

Цель изобретения - повышение точности испытаний.

На фиг. 1 изображена схема гелио- стенда; на фиг. 2 - схема устройства регулирования плотности потока.

Гелиостенд состоит из концентратора 1 солнечного излучения, на который устанавливаются плоские (квадратные) отражатели - фацеты 2. Последние отъюстированы так, что солнечное излучение, отраженное ими, попадает на средство 3 крепления образцов испытываемых материалов. Концентратор установлен на стойке 4.

Гелиостенд имеет азимутально-зениталь- ную систему слежения, ориентирующую концентратор на Солнце во время работы ге- лиостенда (не показана). На верхней части концентратора 1 установлена направляющая 5, являющаяся его продолжением, имеющая форму образующей параболоида и форму треугольника в поперечном сечении.

Привод перемещения устройства регулирования плотности потока выполнен следующим образом.

На направляющей 5 смонтирована каретка 6, перемещающаяся по направляющей 5 посредством четырех роликов 7 и одной зубчатой шестерни 8. Зубчатая шестерня 8 сцепляется с зубчатой планкой 9, прикрепленной к наружной выпуклой стороне направляющей 5., Шестерня 8 приводится во вращение электромотором 10 и редуктором 11

На каретке 5 установлена фацета 12. Каретка 6; редуктор II, электромотор 10, ролики 7 и зубчатая шестерня 8 образуют механизм перемещения фацеты 12.

При любом положении каретки 6 вдоль направляющей 5 фацета 12 занимает отъюстированное по отношению к средству 3 крепления положение, т. е. солнечное излучение, отраженное от нее, будет падать на средство 3 крепления. На последнем установлен датчик 13 плотности потока для измерения интенсивности сконцентрированного излучения. Гелиостенд также содержит логический блок 14 управления, позволяющий измерять, задавать и автоматически поддерживать необходимое значение интенсивности сконцентрированного излучения на средстве 3 крепления.

Гелиостенд работает следующим образом.

После включения, системы слежения она ориентирует концентратор на Солнце с характерной для «ее точностью в течение всего времени работы гелиостенда. При этом отраженное от фацеты 2 солнечное излучение направляется на средство 3 крепления с испытываемыми материалами.

Затем с логического блока 14 управления задается необходимое (заранее определенное) значение сконцентрированного излучения, характерное для данного вида испытываемого материала. Логическим блоком

14 это заданное значение сравнивается с интенсивностью падающего на стенд сконцентрированного излучения, измеряемой датчиком 13. Если интенсивность падающего

на стенд излучения окажется меньше, чем заданное его значение, то по сигналу из логического блока 14 включается электромотор 10, который, вращая редуктор 11 и зубчатую шестерню 8, сцепленную с зубчатой планкой 9, перемещает каретку б с фацетой 12 вдоль направляющей 5 в центр концентратора до тех пор, пока не сравняются заданное и измеряемое значение интенсивности сконцентрированного солнечного излучения. Если в ходе естественно5 го часового и суточного изменения прямого солнечного излучения интенсивность сконцентрированного излучения будет превосходить его заданное (предельно допустимое) значение, то аналогичным образом каретка 6 с фацетой 12 перемещается в дру0 гую часть направляющей 5.

При этом изменяется как угол падения солнечных лучей на подвижную фацету, так и угол падения отраженных от нее солнечных лучей на средство 3 крепления.

5 При углах падения лучей на зеркало (фацету) 80-85° и более коэффициент зеркального отражения последней резко уменьшается. Следовательно, интенсивность солнечного излучения, падающая на средство 3 крепления от подвижной фацеты 12, можно

0 представить в виде функции от двух переменных величин: косинуса угла ее падения (ф) и от угла (а) падения прямого солнечного излучения на подвижную фацету 2

(созф, ос). Следовательно, при крайнем положении

5 подвижной фацеты 12 на направляющей 5 падающее от нее на стенд солнечное излучение будет наименьшим, близким к нулю, а при положении фацеты, близком к центру концентратора, - наибольшим, практически равным 1оКз Следовательно, интенсивность всего излучения, падающая на стенд от всех фацет, включая и подвижную фацету, будет складываться из интенсивностей излучения работающих неподвижных фацет и интенсивнос5 ти излучения, отраженной подвижной фацетой.

Формула изобретения

Гелиостенд для испытания материалов на старение, содержащий ориентируемый на Солнце составной концентратор с приводом перемещения, имеющий фацеты равных площадей с совмещенными фокальными зонами, размещенное в фокусе средство крепления испытуемых образцов, датчик плотности потока концентрированного излучения, размещенный на средстве крепления образцов, устройство регулирования плотное ти потока, связанное с датчиком плотности потока через логический блок, и привод перемещения устройства регулирования плотности потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний, устройство регулирования плотности потока выполнено в виде закрепленной на концентраторе направляющей и установленной с возможностью перемещения по ней фацеты.