具有多個傳感器的用于風化裝置的傳感器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種傳感器裝置，其用于對樣品進行風化或耐光性檢測的裝置，并且 涉及一種對樣品進行人工風化或耐光性檢測的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在進行人工風化的裝置中評估樣品（尤其是平面的材料樣品）的與風化有關(guān)的老 化狀態(tài)，其中該樣品經(jīng)受了人工風化。這種裝置為此目的通常具有風化腔，用來夾住待風化 的樣品的夾持器件以及輻射源設(shè)置在該風化腔中，該輻射源用來給樣品施加輻射（尤其是 UV-輻射）。
[0003] 在這種對材料樣品進行人工風化或耐光性檢測的裝置中，大多應對材料的使用壽 命進行評估，該材料在應用時持續(xù)地暴露在自然的天氣狀況下，并因此會在氣候影響（如 太陽光、太陽熱量、濕氣和類似情況下）變壞。為了良好地模擬自然的風化情況，有利的是， 在該裝置中產(chǎn)生的光線的光譜的能量分布盡量相當于自然的太陽輻射，由于此原因在這種 設(shè)備中能夠應用氙氣放電燈作為輻射源。此外，基本上通過比自然狀況明顯更密集地照射 該樣品，來快速地對材料進行老化檢測，從而加速了樣品的老化。因此，在相對較短的時間 之后就能推斷出材料樣品的長時間-老化情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此本發(fā)明的目的是，說明一種經(jīng)改善的、對樣品進行風化或耐光性檢測的裝置， 尤其說明這種具有經(jīng)改善的傳感裝置的裝置。此目的通過獨立權(quán)利要求的特征得以實現(xiàn)。 在從屬權(quán)利要求中說明了有利的改進方案和實施例。
【附圖說明】
[0005] 下面借助實施例并且結(jié)合附圖更詳細地闡述了本發(fā)明。其中：
[0006] 圖1A、B在橫截面㈧和縱向剖面圖⑶中示出了用來進行人工風化或耐光性檢 測的裝置的實施例，其具有一些待風化的樣品和隨身攜帶的傳感器裝置；
[0007] 圖2在透視圖中示出了根據(jù)實施例的傳感器裝置；
[0008] 圖3示出了圖2所示的在去除板之后的傳感器裝置；
[0009] 圖4在縱向剖面圖中示出了圖3所示的傳感器裝置；
[0010] 圖5在透視圖中示出了第一電路板和第二電路板，第一電路板具有組合的氣溫/ 空氣濕度傳感器的固定在它上面的傳感器頭，第二電路板具有固定在它上面的輻射傳感 器；
[0011] 圖6在透視圖中示出了固定在它上面的組合的氣溫/空氣濕度傳感器的傳感器 頭；
[0012] 圖7在透視圖示出了組合的氣溫/空氣濕度傳感器；
[0013] 圖8在透視圖中示出了第一電路板，第一電路板具有組合的氣溫/空氣濕度傳感 器的固定在它上面的傳感器頭，并且具有與第一電路板相連的電接口；
[0014] 在圖9中示出了傳感器裝置的電路的方塊圖。
【具體實施方式】
[0015] 在以下的描述中參照了附圖，這些附圖構(gòu)成了說明書的一部分，并且在這些附圖 中為了解釋示出了能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的特殊實施例。就此而言，參照所述附圖的方位應用了 方向術(shù)語如"上"、"下"、"向前"、"向后"、"前方"、"后方"。因為本發(fā)明的實施例的元件能夠 定位在一些不同的方位中，所以這些方向術(shù)語是用來展示的，絕不是用來限制的。應理解的 是，能夠使用其它實施例并且能夠進行結(jié)構(gòu)或邏輯上的改變，而不會偏離本發(fā)明的保護范 圍。因此，下面的詳細描述不是以受限的方式來理解，本發(fā)明的保護范圍通過所附權(quán)利要求 來定義。
[0016] 大部分在風化設(shè)備中研究的材料樣品都是由復合材料構(gòu)成。對這種復合材料來 說，與風化有關(guān)的惡化基本上是由太陽輻射的UV-成份引起的。在此進行的光化學過程（即 光子的吸附以及活躍狀況或自由根數(shù)的產(chǎn)生）與溫度無關(guān)。相反，以下與復合物或添加物 的反應步驟可能與溫度有關(guān)，因此觀察到的材料老化同樣與溫度有關(guān)。溫度的依賴程度取 決于待研究的材料和觀察到的性能變化。
[0017] 為了考慮這一事實，在人工風化復合材料時室溫和/或樣品溫度保持恒定不變。 由于老化與溫度有關(guān)，所以了解溫度以及保持溫度的恒定是很重要的，以便能相互比較不 同風化過程的結(jié)果。
[0018] 因此難以直接測量待檢測的材料樣品的樣品溫度，所以在按本發(fā)明的風化檢測設(shè) 備中能夠應用一個或多個溫度傳感器，其測得的溫度能夠當作樣品溫度的計量單位來用。 例如能夠應用黑板傳感器、黑標傳感器或白標傳感器，作為這種溫度傳感器。如果下面只提 到黑標傳感器，則應該包含所有這些提到的傳感器。風化檢測設(shè)備例如能夠具有風化腔，氙 氣-輻射源能夠作為光源設(shè)置在該風化腔中，用來發(fā)出具有預定強度的光線。圓柱形對稱 的樣品夾持框能夠位于該風化腔中，該樣品夾持框圍繞著輻射源可旋轉(zhuǎn)地夾持著。待檢測 的材料樣品以及黑標傳感器都能由該樣品夾持框承載著，因此材料樣品和黑標傳感器在相 同的條件下經(jīng)受光源的輻射場和其它在風化腔內(nèi)出現(xiàn)的條件。為了能夠?qū)悠窚囟瓤刂?在特定的界限內(nèi)，并且使樣品溫度在風化腔中變得均勻，還能額外地在風化腔中導入氣流， 該氣流關(guān)于輻射源呈圓柱形對稱地掠過樣品夾持框、保持在它里面的材料樣品和黑標傳感 器。該氣流在此能夠排出材料樣品和黑標傳感器的一部分熱量。這一點可例如充分用來調(diào) 節(jié)溫度，其方式是：由黑標傳感器測得的溫度作為導入風化腔中的氣流的強度的測量信號 來用。
[0019] 但在按本發(fā)明的風化檢測設(shè)備中還可應用其它傳感器，以便改善風化過程的控制 以及相互間的相似性。例如能夠探測光源的輻射功率，尤其是其UV-成份。此外，存在于風 化腔內(nèi)的氣流的溫度及其相對濕度通過合適的傳感器來探測。那么，這些不同的傳感器的 原始信號能夠傳輸至控制裝置，并且持續(xù)地在風化過程中探測和記錄下來。它們也能夠這 樣使用，即從控制裝置這一方面主動地干預風化過程并且有針對性地改變特定的參數(shù)。
[0020] 除了上述用于人工風化的裝置以外，還能夠在所謂的室外風化裝置中實施風化檢 測。在它里面在自然條件下（即在自然的太陽光照下）實施風化，其中光強度能夠通過合 適的鏡子結(jié)構(gòu)人工地增強。
[0021] 本申請的理念尤其在于，說明一種傳感器裝置，其用于對樣品進行風化或耐光性 檢測的裝置，借助該傳感器裝置能夠在結(jié)構(gòu)上將多個傳感功能組合起來。
[0022] 按本發(fā)明的傳感器裝置（其用于對樣品進行風化或耐光性檢測的裝置）例如包括 傳感器殼體，至少兩個不同的傳感器與該傳感器殼體相連。這兩個不同的傳感器應該從一 組傳感器中選出，在該組傳感器中包含黑標傳感器、UV-輻射傳感器、氣溫傳感器和空氣濕 度傳感器。因此在這種傳感器裝置中，至少兩個傳感器可能以緊湊的形式加裝在單個的傳 感器殼體上，該傳感器殼體能夠在任意的位置設(shè)置在風化腔內(nèi)或室外風化裝置中。這種傳 感器殼體例如能夠在樣品平面上固定在夾持框架上，并因此從可旋轉(zhuǎn)的夾持框架（如待風 化的樣品）圍繞著輻射源運動。這兩個傳感器不必單個地固定在風化腔內(nèi)的不同位置或夾 持框架上。這些優(yōu)點以相同的方式適用于靜止的風化檢測設(shè)備，這些樣品靜止地在該風化 檢測設(shè)備中保持在風化腔中。按本發(fā)明的傳感器裝置也能夠以與待風化的樣品相同的方式 保持在它里面，并且承受輻射和其它人工產(chǎn)生的風化條件。
[0023] 也可在傳感器殼體中或傳感器殼體上設(shè)置多于兩個傳感器，尤其是多于兩個來自 上述傳感器組的傳感器。
[0024] 按傳感器裝置的實施例，黑標傳感器固定在傳感器殼體的外壁上。在此，該外壁通 過與傳感器殼體的第一外壁間隔開來的板構(gòu)成。然后在該板中以及在第一外壁中能夠形成 輻射穿透孔，使UV-輻射穿過。該傳感器殼體尤其能夠具有正方形基本形狀，其中這些板能 夠構(gòu)成為長方形并且能夠具有與第一外壁基本相同的尺寸。它能夠在其四個角上借助四個 螺釘固定在第一外壁上，其中這些螺釘引導到隔離套筒的內(nèi)部，該隔離套筒位于該板和第 一外壁之間并且在板和第一外壁之間提供期望的間距。
[0025] 按傳感器裝置的實施例，在第一外壁抑或在傳感器殼體的另一外壁中構(gòu)成空氣穿 透孔，用來使環(huán)境空氣穿至氣溫傳感器和空氣濕度傳感器。如果該空氣穿透孔在傳感器殼 體的第一外壁中構(gòu)成，則其優(yōu)點是，它能夠在風化腔中運行時被輻射源的輻射屏蔽，其方式 是：隔開設(shè)置的板遮蓋了該空氣穿透孔。如果這些板（如同上面描述的一樣）具有與傳感 器殼體的第一外壁基本相同的外部尺寸，則自動地出現(xiàn)這種情況。
[0026] 根據(jù)傳感器裝置的實施例，在傳感器殼體內(nèi)部設(shè)置有電源，如電池或蓄電池。它與 電路相連，既給電路的零件也給傳感器供應必要的電壓。
[0027] 根據(jù)傳感器裝置的實施例，在傳感器殼體的內(nèi)部設(shè)置有電路板，控制單元能夠設(shè) 置在該電路板上，傳感器的原始信號能夠傳輸至該控制單元。還可規(guī)定，在第一電路板上設(shè) 置第一存儲單元，針對UV-輻射傳感器的數(shù)據(jù)存儲在該存儲單元上。第一存儲單元能夠例 如具有DRAM-存儲器、尤其是鐵電的DRAM-存儲器（FRAM)。該控制單元還能夠具有第二存 儲單元，針對該裝置的輻射源（尤其是氙氣-輻射源）的數(shù)據(jù)存儲在該存儲單元上。
[0028] 根據(jù)傳感器裝置的實施例，氣溫傳感器和空氣濕度傳感器設(shè)置在共同的殼體中， 該殼體設(shè)置在傳感器殼體