Устройство для испытания материалов на светостойкость Советский патент 1983 года по МПК G01N17/00 G01N33/36 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для испытания материалов на светостой сость. Известно устройство для испытания материалов на светостойкость, содержащее установленные последовательно источник света, светофильтр и держатель для образца материала t Недостатком этого устройства является постоянство спектрального состава, действующего на образцы излучения, что позволяет имитироват,ь условия эксплуатации материалов лишь на определенной географической широте. Для получения информации о светостойкости материала на различных географических широтах необходимо использовать различные светофильтры и проводить испытания материалов каждый раз отдельно, ими тируя при этом разные условия эксплуатации, что длительно и вместе с тем не дает полной информации о светостойкости материала на разных географических широтах. Цель изобретения - сокращение времени испытаний путем имитации условий эксплуатации материалов на различных географических широтах. Для достижения этой цели в устройстве для испытания материалов на светостойкость, имеющем установленные последовательно источник света, светофильтр и держатель для образца материала, светофильтр выполнен из материала с зависимостью коэффициента экстинкции от длины волны света, соответствующей зависимости коэффициента экстинкции озона от длины волны света. Толщина светофильтра изменяется в соответствии с изменением эффективной толщины озон ного слоя атмосферы Земли по геогра фическим широтам, Дерлсатель для образца снабжен шк лой координат географических широт, а толщина светофильтра изменяется п экспоненциальной зависимости; С мм ): (х2), где X - координата географической широты на шкале держателя, см, в качестве такого светофильтра можно использовать, например, оптическое стекло бесцветное ультрафиол товое марки БС 6 (см, каталог Стек ло цветное оптическое, ГОСТ 9411-6 В табл. 1 приведены сравнительны спектральные характеристики оптического стекла марки БС б и озона. Таблица Примечание, ДБСЬ оптичеекая плотность светофильтра БС6 на 0,1 ММ} оз оптическая плотность слоя озона, соответствующая 90°стояния солнца над горизонтом в низких широтах. Диапазон измерения толщины светофильтра устанавливают с учетом усредненных данных относительной толщины озонного слоя, проходимого солнечными лучами в зависимости от высоты стояния солнца над горизонтом и широты местности. Эти данные приведены в табл. 2. Таблица 2 Как видно из табл. 2, для получения излучения, характерного для всех, географических широт, толщина светофильтра должна меняться от нг1чала до конца почти в 10 раз. Использование светофильтра переменной толщины из материала со спектральными характеристиками, близкими к характеристикам атмосферного озона, более полно моделирует спектр солнечного излучения и тем самым максимально расширяет спектральный диапазон солнечного излучения на приборе. Это ПОЗВОЛИТ получить на одном испытуемом образце более полную информацию о светостойкости материала в зависимости от географической местности земного щара, а также максимально приблизит результаты при ускоренных испытаниях к результатам, полученным в естественных условиях испытания в конкретной точке земного шара.

На фиг. 1 изображен источник светa на фиг. 2 - светофильтр с корректирующей пластиной; на фиг, 3 градуировечная шкала.

Устройство состоит из источника 1 света, по спектру близкого к солнечному свету в верхних слоях атмосферы например, ксеноновая лампа марки ДПКс 1500 , светофильтра 2 переменной толщины, корректирующей пластины 3 из прозрачного материала с коэффициентом преломления, близки к коэффициенту преломления светофильтра 2, предметного стола-держателя 4 для образца, на котором устанавливаются испытуемые образцы 5, и шкалы 6, указывающей соответствие спектра действующего света в данном месте определенным условиям эксплуатации.

Корректирующая пластина 3 служит для компенсации эффектов, связанных с преломлением света в светофильтре

На шкале б имеется градуировка, соответствующая низким и высоким широтам местности, а также разным высотам стояния солнца над горизонтом в градусах, определяемая толщиной светофильтра, через которую све от источника проходит до данного места на предметном столе. Эти толщины указаны на шкале б. Градуировка шкалы для всех широт наиболее полно рассчитана, например, исходя из формы светофильтра ехр(х2-) , где У - координата на предметном столе, где устанавливается образец, а - толщина светофильтра.

Наличие шкалы на предметном столе дает возможность установить точное соответствие спектра действующего света в данном месте стола с определенными условиями облучения испытуемого образца.

Достигнутая более полная имитация спектра солнечного света с по0мощью предлагаемого светофильтра позволяет получить на одном испытуемом образце более полную информацию о светостойкости материала в зависимости от географической местности

5 земного шара, а также дает возможность максимально приблизить результаты, полученные при ускоренных испытаниях на приборе, к результатам, полученным в естественных условиях эксплуатации в конкретной точке зем0ного шара.

Испытания светостойкости материалов на предлагаемом устройстве позволит сократить время испытания для

5 получения полной информации о светостойкости материалов в зависимости от географической широты местности, сделает прибор пригодным для использования его в любой точке земного

0 шара для получения результатов испытаний, сравнимых с результатами эксплуатации в естественных условиях что дает экономию в народном хозяйстве.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА СВЕТОСТОЙКОСТЬ, содержащее установленные последовательно источник света, светофильтр и держатель для образца материала, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени испытаний путем имитации условий эксплуатации материалов на различных географических широтах, светофильтр выполнен из материала с зависимостью коэффициента экстинкции от длины волны света, соответствующей зависимости коэффициента экстинкции озона от длины волны света, а толщина его изменяется в соответствии с изменением эффективной толщины озонного слоя атмосферы Земли по географическим широтам. 2. Устройство по п. 1,отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удобства при работе, держатель образца снабжен шкалой координат географических широт, а толщина светофильтра изменяется по экспоненциальной зависимости; (мм): § Е ехр{х2), (Л где X - координата географической широты на шкале держателя, см. ;о о / ./