CN1259557C - 改进的加速老化装置 - Google Patents

Abstract

一种用于加速老化检测样品的装置，包括放电灯，它作为集束光源用于加速检测样品的颜色、组成和/或结构的退化。还包括了改进的控制校准结构以及操作方法。检测模块从改进的位置上监视老化检测过程，以样品被暴露到所述的辐照中这样一种方式探测辐照。检测模块被安装在形成在检测室的门中的容器中，使得模块的灵敏电子元件不被暴露到检测室中的恶劣环境下，导致异常稳定的信号。

Description

改进的加速老化装置

与相关申请的参考

本申请要求2001年4月2日申请的美国临时申请号60/280796的优先权。

技术领域

本发明涉及加速检测样品老化效果的一种装置，尤其涉及一种具有放电灯用其作为聚集光源加速检测样品的颜色、成分和/或结构的退化的加速老化装置及其操作方法，该装置包括改进的控制和校准结构。用于检测样品的本发明优选实施例使用荧光紫外线灯作为光源，它在光谱的紫外区域中近似自然光，由此导致退化，将利用其作为参考进行描述。然而，应当认识到其他的放电灯也可以用作光源，主要的实例为氙气灯或任何其他的光源。

背景技术

在图1中示出的使用放电灯的常规检测装置具有八个紫外灯10，它们被提供在检测室12中，并当从横截面的角度观察时它们被排列成对称的向下分散的排。要被检测的样品14被放在检测装置机架的两个相对的样品支撑壁上，以便向内面对着紫外灯并接受它们的照射。在示出的机器中，有两个样品，一个为上部样品另一个为下部样品；然而，可以只存在一个单一样品或者存在多于两个的样品。样品14的后表面暴露到机器外部的大气中。外部的空气被加热并吹到室12的内部，以调节室12中的温度。通过常规方法将湿气供应箱16中的水加热和蒸发并将湿气供应到室12中。

在上述的检测机器中，该机器操作的一种实施例包括在60℃的温度下向样品14供应16小时的照射光线，然后关闭灯10，并且室12的内部保持在50℃的温度下并产生8小时的湿气。这两个步骤，构成了老化检测操作的一个循环被不断的重复。在灯被关闭时，室12中的湿度较高，样品的后表面被暴露到较低温度下的外部空气中。从而，由于冷凝，样品的表面被弄湿。因此，重复弄湿样品，施加紫外线照射和烘干这几个步骤，加速了样品的老化。应当理解上面的描述只是这个种类的机器可以使用的一个类型的循环。

然而，在图1示出的装置中存在着问题。首先，没有感应荧光灯10的输出的设备，以跟踪它们的降解速率或控制辐射输出。在上述的设备中，一种标准的程序试图提供这些灯的均匀输出，它是按照预定的顺序以预定的时间间隔旋转这些灯的位置。没有提供检测这些灯，来检测实际的输出；相反，关于可能的输出做了假设，并且考虑该假设而安排旋转顺序。

这种类型的设备的另一缺点为在开始和操作过程中没有对这些灯进行调节的设备。从而，损害了这些灯的寿命，并且任何检测的精确度发生了偏差。而且不能校准这些灯的辐射度。

为了克服图1示出的常规检测装置的上述缺点，已进行了各种尝试。在这些尝试中有一种Atlas电子设备公司生产的装置，名称为AtlasCi35 FADE-OMETER；一种Heraeus生产的名称为XENOTEST1200 CPS的装置；在1985年10月1日授予的Suga的美国专利号：4544995；在1971年4月27日授予的Kockott等人的美国专利号：4544995；以及在1993年4月27日授予的Fedor等人的美国专利号：5206518。

Atlas的设备是和氙电弧灯一起使用的，它包括一个闭合线圈辐照监视器作为它的主要光线控制***。该监视器使用***到固态电子设备的光管、干扰滤波器和光敏二极管，维持预定的辐照度，并通过一种积分器总计样品接收的能量。该设备还装配有定期校准该***时使用的手动辐照控制器。

Heraeus生产的装置也与氙电弧灯一起使用。该设备使用三个光探测器以探测三个单独的氙电弧灯的输出。

构成上述这两个设备的元件的常规装置包括放电灯，它们可为氙灯类型并垂直放置。在放电灯周围提供过滤器以只允许所需波长的光通过。提供传感器以感应垂直放置的放电灯的输出，并放置一个旋转样品支撑架以环绕放电灯。提供每个探测器以探测各自放电灯随时间产生的辐照。旋转样品支撑架旋转位于样品支撑架中的样品。提供传感器以跟踪放电灯的输出，并且旋转样品支撑架试图为每个样品提供平均全部相等数量的辐照。使用内壁将放电灯的光向外引导反射到样品上。

另一设备在装配上使用与图1相似的紫外灯，它包括单一传感器。然而，在这样的装置中，需要在将这些灯放置在该设备之前匹配这些灯的特征。因为传感器只感应最靠近它位置的灯，所以这是需要的。因此，传感器将假定远离它的灯与它实际感应的灯是一样工作的。

Suga专利试图通过将图1的放电灯10的排列行调整成非对称排列来改进图1示出的现有技术设备。放电灯10并不是直接地依次向下放置。相反地，它们排列成一种特殊的位置。这在Suga中试图实现对样品14提供比较均匀的辐照分布。

Kockott等人的专利针对一种在圆柱状载体表面内部使用延长的辐照源的设备。Kockott等人公开了三种方法来提供样品辐照的均匀分布。第一，安放镜子以反射可用的光；第二，设计一种光源以在它的端部增加光强度；第三，使用校准轮盘抑制光源发出的辐射发散。

Fedor等人的专利针对一种在结构上与图1示出和描述的相似的装置，它在检测室中具有改进的光输出控制器和光束分布。Fedor等人公开了一种装置，包括具有检测室的机架和位于该室内部的样品支撑壁。光源被提供在检测室中。一种镇流器装置被连接到光源上用于控制光源从电源上接收的功率。一种控制器被连接到镇流器装置上，以产生一种镇流器控制信号并根据所需的调定点值来控制镇流器装置的操作。光源探测器被放置在样品支撑壁中以探测检测室中的辐照度，因此光源检测器可以产生一种辐照度信号，然后该信号被输入到控制器中。该控制器使用辐照度信号调整镇流器控制信号以维持已选的调定点值。校准部件包括***到样品支撑壁中邻近光源探测器的一种参照探测器，它被设计为探测检测室中的辐照度并产生一种参照辐照度信号。参照辐照度信号被传输到校准计上，该校准计产生一种校准信号。校准信号被传输到控制器上用于校准该装置。

Fedor装置还包括一种位于检测室中的隔板壁。隔板壁被配置成有选择性地阻止和转移光源阵列产生的光束。光束的阻止和转移发生在一种被选择为增加光束到样品支撑壁的平均分配的模式中。

Fedor的装置还包括多个同时操作自动调整的控制通道，用于控制各单独光源的输出。这些通道至少控制其中一个光源的输出。

尽管上述的参考专利提供了上面讨论的常规装置的一些改进，但是仍然存在缺陷。

特别注意Atlas和Heraeus的设备，注意到它们都使用了旋转样品支架装置。基于非常基本的原因该支架是必需的。Atlas设备包括一种监视***，它监视氙电弧灯的全部输出以试图维持整个***随时间的预定的总辐照输出程度。Heraeus的设备使用三个传感器以控制三个不同的灯随时间的输出。这些传感器装置被用于产生一种随时间保持恒定的辐照度。然而，这些设备的任何一种都没有使用感应装置使辐照在整个空间上保持恒定。

这两种设备都使用旋转支架以试图得到空间的均匀性。因此，通过使放置在旋转支架中样品围绕这些灯旋转而得到空间均匀性，因此被每个样品接收的有效光强度是在样品平面圆周上的每个点处的不同辐照度的平均。尽管旋转支架增加了均匀性，但是它也增加了设备的复杂性，因为它需要一种马达和相关的旋转机械装置。

因此，即使这些设备具有辐照感应能力，它们只把这些能力使用于时间上的一致输出而不是空间上。由于设备的几何形状，在样品平面圆周上的每个点处有不同的辐照。因此，位于放电灯前面的区域将具有较大的辐照区域，而距放电灯较远的样品将接收较低的辐照。支架的旋转试图产生照射在样品上的辐照的整体平均均匀性。

使用单一传感器的已知紫外***具有需要匹配正在***中使用的这些灯的这一缺点。这就需要在使用之前大量地测试这些灯。另一缺点为在这样的***中，当距传感器较远的灯烧坏或退化时，将不能感应到它输出的减小。只有实际上最近的灯能被感应到，并且假定其余的灯以相似的方式发挥作用，这种情况是正确的。

Suga的专利试图通过移动两个中心灯远离样品以增加从上到下照射到样品上的光线的均匀性来增加照射到样品上的光的均匀性。这样一种装置的缺点为不可能容易地改进现有的老化设备以获得可从Suga装置得到的任何改进。

Kockott等人的专利的缺点为它针对一种单一的灯***。Kockott等人的专利的另一缺点为它增加了装置的复杂性和成本。

与上述讨论的常规检测装置相关的另一缺点为它们的校准。这些设备需要操作者的手动操作，反过来这就意味着操作者需要做出对合适的校准至为关键性的决定。由于操作者负责做出决定同时手动重新调整装置，因此校准的精度将依赖于操作者的技术。另外，由于校准是通过手动完成的，因此在这样的校准中发生延长的停机时间，并且存在由于操作者失误造成大量的误差这种可能性。

Fedor的专利试图自动实施检测装置的控制和校准程序。控制同时监视放置在样品支撑壁中的多个传感器和单独地控制每个单独的通道。为了校准单独的传感器，操作者打开门并在检测室内的样品支撑壁中紧邻单独的传感器的地方安装参照传感器。不幸的是校准程序引入了大量的操作误差。操作者必须用手选择灯的类型和每个校准位置的区域。这种校准程序的缺点是操作者必须绕过安全***从而进一步将误差引入到参照传感器读数中。另外，操作者被暴露于有害的紫外线辐射中。

Fedor还试图通过在灯的阵列之间放置隔板壁来控制检测室中的光束分布。这样一种装置的缺点是单独的传感器和参照传感器被安装在样品支撑壁中。在这些位置上，传感器被暴露到检测样品经历的所有老化因素中。因此，当传感器被用于该装置中，它们要退化，从而将误差引入到检测中。另一缺点为用于控制这些灯的功率的镇流器。Fedor公开了只是常规镇流器的应用，其中信号被输入到镇流器中以增加或减小镇流器的功率。

Fedor装置的还一缺点为使用并行控制算法，它导致了有偏差的传感器读数。结果，测量到的辐照度值是不精确的。因此，控制***具有误偏并且检测结果不能被认为是精确的。

发明内容

因此，需要一种改进的加速老化装置，它具有改进的传感器位置，无偏差的传感器读数，改进的控制和校准方法和改进的镇流器结构及操作。

提交的本发明设计了一种新型的和改进的加速老化装置，它解决了上述的所有问题和其他问题并且提供了容易操作的可靠的检测结构。

本发明提供一种加速老化装置，包括：外壳，具有至少一个门，用于进入限定在该外壳中的检测室；样品安装装置，布置在检测室中用于支撑样品夹；光源，布置在检测室中用于在检测室中产生光；电源，用于向光源供电；检测模块，可除去地布置在限定在至少一个门中的容器中，用于探测由光源产生的检测室中的辐照并产生一个表示探测到的辐照的辐照信号；镇流器，连接到光源上用于控制光源从电源接收的功率量；控制器，连接到检测模块和镇流器上，通过传输镇流器控制信号控制镇流器的操作，从而控制器响应从检测模块接收的辐照信号调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照；以及校准模块，用于探测检测室中的辐照，以产生和显示一个参照值，该值代表探测到的辐照，从而校准模块可互换地取代容器中的检测模块，以探测检测室中的辐照并在校准模块上显示参照值，该值被输入到控制器上用于调整镇流器控制信号。

根据本发明的上述装置的实施例，其中光源包括多个灯。

根据本发明的上述装置的实施例，其中容器被形成在至少一个门中，使得一个凹陷出现在该至少一个门的内表面上，因此当该至少一个门处于关闭位置时，检测模块和校准模块每个都可以互换地可移去地布置在容器中。

根据本发明的上述装置的实施例，其中光源是从在UV-A(400nm-320nm)、UV-B(320nm-290nm)、和UV-C(290nm-100nm)范围内产生紫外光的一组灯中选择出的。

根据本发明的上述装置的实施例，其中校准模块包括至少两个内校准程序，它们在使用相同的校准模块时校准至少两个不同类型的紫外光。

根据本发明的上述装置的实施例，其中检测模块还包括一种插头，它与布置在容器中的插座接口连接，以连接控制器和检测模块，使得在检测模块被布置在容器中时，控制器自动连接到检测模块上。

根据本发明的上述装置的实施例，其中检测模块包括至少一个光学光电二极管类型的检测传感器。

根据本发明的上述装置的实施例，其中校准模块包括一个光学光电二极管类型的参照传感器。

根据本发明的上述装置的实施例，其中该探测传感器在紫外线范围内具有响应的线性斜度。

根据本发明的上述装置的实施例，其中控制器包括一种处理单元和存储程序指令的存储器，当被处理单元读取时，该指令导致控制器发挥以下作用：接收所需的辐照信号的调定点输入；并且控制器开始检测程序，包括以下步骤：根据该调定点，将镇流器控制信号输出到镇流器上；接收来自检测模块的辐照信号输入；根据调定点和辐照信号之间的增益调整镇流器控制信号；输出调整后的镇流器控制信号；并且在所需的时间周期重复检测程序步骤。

根据本发明的上述装置的实施例，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将该温度信号传输到控制器上来调整加热器控制信号，以维持检测室中所需的温度。

根据本发明的上述装置的实施例，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中温度，产生温度信号，并将该温度信号传输到控制器上来调整镇流器控制信号，以维持检测室中的所需的辐照度。

根据本发明的上述装置的实施例，其中检测模块放大和过滤辐照信号以减小频率噪声。

根据本发明的上述装置的实施例，其中通过检测模块将高阻抗信号转换成具有增益的低阻抗信号而实现频率噪声的减小。

本发明还提供一种加速老化装置，包括：外壳，具有门，用于进入限定在外壳中的检测室；样品安装装置，布置在检测室中用于支撑样品夹；一组光源阵列，布置在检测室中，用于在检测室中产生光；电源，用于向光源阵列供电；多个自动可调整控制通道，用于连续控制光源阵列的输出，每个控制通道控制至少一个光源的输出，多个控制通道包括多个检测模块，它们可移去地布置在限定在门中的容器中并配置成用来探测样品安装装置的不同空间区域。

根据本发明的上述装置的实施例，其中每个控制通道还包括：镇流器，连接到至少一个光源上，用于控制至少一个光源从电源接收的功率量；控制器，连接到检测模块和镇流器上，用于产生一个控制镇流器操作的镇流器控制信号；检测传感器，包括于多个检测模块的每一个，该检测传感器在对应于至少一个光源的地方***到形成在容器中的开口中，以探测由至少一个光源产生的检测室中的辐照，并用于产生一个代表检测到的辐照的辐照信号；传输设备，布置在检测模块中，连接到检测传感器和控制器上，用于传输辐照信号到控制器上，使得控制器可调整镇流器控制信号以维持辐照信号在所需的调定点上。

根据本发明的上述装置的实施例，其中存在第一和第二样品支撑壁，并且有第一和第二排光源，每一排具有四个灯。

根据本发明的上述装置的实施例，其中多个控制通道包括四个布置在容器中的检测模块，使得四个检测模块的每一个都被布置得选择来自两个相邻灯的辐照。

根据本发明的上述装置的实施例，其中每个控制通道是可分开地调整的。

根据本发明的上述装置的实施例，还包括一种校准模块，该模块包括一个参照传感器，它被设计为探测检测室内的辐照并产生一个代表探测到的辐照的参照值和一个连接到参照传感器上的参照值显示器用于显示该参照值，该值被输入到控制通道上以调整光源阵列的输出。

根据本发明的上述装置的实施例，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将温度信号传输到控制器上来调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照。

根据本发明的上述装置的实施例，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将温度信号传输到控制器上来调整加热器控制信号，以维持检测室中所需的温度。

根据本发明的上述装置的实施例，其中多个检测模块放大和过滤辐照信号以减小频率噪声。

根据本发明的上述装置的实施例，其中通过多个检测模块将高阻抗信号转换成具有增益的低阻抗信号而实现频率噪声的减小。

根据本发明的上述装置的实施例，其中控制器包括一个处理单元和存储程序指令的存储器，当被处理单元读取时，该指令导致控制器发挥以下作用：接收所需的辐照信号的调定点输入；并且控制器开始检测程序，包括以下步骤：(a)根据调定点将镇流器控制信号输出到镇流器上；接收来自检测模块的辐照信号输入；(b)根据调定点和辐照信号之间的增益调整镇流器控制信号；(c)输出调整后的镇流器控制信号；以及(d)重复检测程序步骤到所需的时间周期。

根据本发明的上述装置的实施例，其中控制器还包括程序指令，当被处理单元读取时，该指令导致控制器发挥以下作用：为校准选择一个控制通道；并且控制器开始校准程序，包括以下步骤：(a)断开与选择的控制通道相联系的检测模块；(b)将包括参照传感器的校准模块与选择的控制通道连接；(c)利用参照传感器探测存在于检测室中的辐照，该辐照是由与选择的控制通道相联系的光源产生的辐照导致的，以便产生一个参照值；(d)在包括于校准模块中的显示板上显示该参照值；(e)对于每个控制通道重复上述步骤；(f)将参照值输入到控制器中；(g)比较与每个控制通道相联系的参照值和与每个控制通道相联系的调定点；以及(h)对于每个控制通道调整增益，以便校准与每个控制通道相联系的光源的输出。

根据本发明的上述装置的实施例，其中校准程序还包括以下步骤：(a)利用校准模块为在UN-A(400nm-320nm)、UV-B(320nm-290nm)或UV-C(290nm-100nm)范围内产生紫外线的灯组进行探测；以及(b)自动将探测到的灯联系到控制器上。

根据本发明的上述装置的实施例，其中该镇流器包括控制光源启动的电路，使得低电压被施加到光源上到所需的时间周期，以在点火之前预热光源，由此将光源的冲击降至最小，并延长光源的使用寿命。

根据本发明的上述装置的实施例，其中施加到光源上的低电压斜线上升，直到达到操作电压。

根据本发明的上述装置的实施例，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将温度信号传输到控制器上来调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照。

根据本发明的上述的装置的实施例，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将温度信号传输到控制器上来调整加热器控制信号，以维持检测室中所需的温度。

根据本发明的上述装置的实施例，其中控制器监视辐照信号并响应该信号调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照。

根据本发明的上述装置的实施例，其中所需的时间周期至少近似1.5秒。

根据本发明的上述装置的实施例，其中低电压近似处于2至5伏特的范围内。

本发明还提供一种在检测装置中样品加速老化检测的方法，该装置具有检测室，样品安装装置，由镇流器控制的电源供电的光源，用于连续控制光源输出的多个自动可调整控制通道，每个通道控制至少一个光源的输出，每个通道具有一个检测模块，该模块包括一个检测传感器以探测检测室中的辐照，该方法包括以下步骤：利用一个检测传感器探测存在于检测室中的辐照，以产生一个辐照信号，该辐照是由与控制通道相联系的光源产生的辐照导致的；将该检测传感器探测到的辐照信号传输到控制通道中的控制器上；比较辐照信号与调定点以确定它们是否相等；调整镇流器控制信号到与控制通道相联系的镇流器上，使得调整光源的输出；重复上述步骤直到与每个控制通道相联系的镇流器控制信号已经被调整从而确定一个循环；重复上述步骤到所需的循环次数；为校准选择一个控制通道；断开与选择的控制通道相联系的检测模块；将包括一个参照传感器的校准模块与选择的控制通道连接；利用该参照传感器探测存在于检测室中的辐照，以产生一个参照值，该辐照是由与选择的控制通道相联系的光源产生的辐照导致的；在包括于校准模块的显示板上显示参照值；对于每个控制通道重复上述的断开、连接、探测和显示步骤；将参照值输入到控制器中；比较参照值与调定点值；对于每个控制通道再次调整以校准与每个控制通道相联系的光源的输出。

根据本发明的上述方法的实施例，其中每个控制通道还包括一个连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，该方法还包括以下步骤：产生温度信号；传输该温度信号到控制器上来调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照。

根据本发明的上述方法的实施例，其中每个控制通道还包括一个连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，该方法还包括以下步骤：产生温度信号；并传输温度信号到控制器上来调整加热器控制信号，以维持检测室中所需的温度。

根据本发明的上述方法的实施例，其中该方法还包括以下步骤：监视镇流器的拉电流；并调整镇流器控制信号以维持检测室中所需的辐照。

本发明提供一种在检测装置中样品加速老化检测的方法，该装置具有检测室，样品安装装置，由镇流器控制的电源供电的光源，用于连续控制光源输出的多个自动可调整控制通道，每个通道控制至少一个光源的输出，每个通道具有一个检测模块，该模块包括一个检测传感器以探测检测室中的辐照，该方法包括以下步骤：利用镇流器中的电路控制光源的启动，该电路施加低压到光源上持续所需的时间周期，以在点火之前加热光源，由此将光源的冲击最小化并延长光源的使用寿命；利用一个检测传感器探测存在于检测室中的辐照，以产生一个辐照信号，该辐照是由与控制通道相联系的光源产生的辐照导致的；将该检测传感器探测到的辐照信号传输到控制通道中的控制器上；比较辐照信号与调定点以确定它们是否相等；根据调定点值和辐照信号之间的增益，调整镇流器控制信号到与控制通道相联系的镇流器上，使得调整光源的输出；重复上述步骤直到与每个控制通道相联系的镇流器控制信号已经被调整从而确定一个循环；重复上述步骤到所需的循环次数；为校准选择一个控制通道；断开与选择的控制通道相联系的检测模块；将包括一个参照传感器的校准模块与选择的控制通道连接；用该参照传感器探测存在于检测室中的辐照，以产生一个参照值，该辐照是由与选择的控制通道相联系的光源产生的辐照导致的；在包括于校准模块的显示板上显示参照值；对于每个控制通道重复上述的断开、连接、探测和显示步骤；将参照值输入到控制器中；比较参照值与调定点值；对于每个控制通道再次调整以校准与每个控制通道相联系的光源的输出。

根据本发明的上述方法的实施例，其中所需的时间周期至少1.5秒。

根据本发明的上述方法的实施例，其中低压处于2至5伏特的范围。

附图说明

在详细的描述中，将经常参照这些附图，其中：

图1为根据现有技术使用放电灯的常规检测装置；

图2A为根据本发明改进的加速老化检测装置的部分正视图；

图2B为图2A的加速老化检测装置的箱部分的详细透视图；

图3为根据本发明显示控制通道特征的加速老化检测装置的图示端视图；

图4为根据本发明检测模块的顶视图；

图5为根据本发明检测模块的仰视图；

图6为根据本发明校准模块的顶视图；

图7为根据本发明校准模块的仰视图；

图8为根据本发明显示连续控制光传感器模块的流程图；

图9A-H为根据本发明示出***控制器用户界面操作的流程图；

图10为根据本发明示出校准程序的流程图；

图11为具体体现本发明的一种装置的部分横截面图。

具体实施方式

图2A示出了根据本发明一种改进的加速老化检测装置200的部分正视图。装置200包括外壳202，它具有至少一个门204，以进入限定在外壳202中的检测室206。在此只讨论一个门204。然而，本领域的普通技术人员应当认识到布置在相反位置的另一个门在形式和功能上与其相同。检测室206通常被放置在外壳202中的箱限定。样品安装装置208(在图11中较好地示出)被布置在检测室206中用于支撑样品夹210。插孔205被布置在外壳202上用于接口连接接头，以下载所需的和存储在装置200中的数据。插孔可为提供所需界面特征的任何结构。例如，可使用RS485，RS232或任何其他合适的接口。

在该实施例中，每个样品安装装置208包括一个顶栏杆和一个底栏杆，它们共同限定样品支撑壁。底栏杆位于箱的第一或外部位置邻近门204的支点。顶栏杆位于箱的第二或内部位置远离靠近室206中心的门的顶部，使得安装装置被限定在倾向于垂直轴的平面上。样品夹210被放置在每个样品支撑壁上用于暴露到加速老化环境中的光、热和液体中。样品夹210以基本连续的方式并排排列在样品支撑壁上。一个样品夹没有被安装从而沿着样品支撑壁形成一个开口216，它与形成在门204中的容器匣子218相配合。因此，当门204关闭时，安装在容器218中的传感器220被暴露于光源212中用于精确地探测辐照度。

光源212被布置在检测室206中用于在检测室206中产生光。在该实施例中，光源212被示为多个灯或者灯的阵列。在该实施例中，多个灯被布置在第一和第二排，每一排具有四个灯。本领域的普通技术人员应当认识到在不脱离本发明的基础上可以改变灯的排列、配置和数量。光源212是从在UN-A、UV-B、UV-C范围内产生紫外线的灯的组中选出的。例如，灯可为荧光、氙或其他合适类型的灯。

电源(未示出，看图3)向光源212供电。例如，按照需要，电源可包括标准的通常可获取的110V或120V，单相电源或其他任何合适的电源，诸如220V、240V、440V，以及多相电源。也可提供保护外门214与外壳202相连以在长久的检测程序中保护外壳202。控制面板216提供与操作***的操作界面，这将在下面详细地加以讨论。

图2B为图2A的加速老化检测装置的箱部分222的详细透视图。箱部分222为柜子式的外壳，具有一对在限定内检测室206的相反侧面上的门204。光源被布置在检测室206中，并且如上面讨论的和将要在下面详细描述的，电源向光源206供电。箱部分222还包括内框架和在外部安装的板224。

第一门204被枢轴安装以与侧面的板224相对，并且与第二门(未示出)相对，第二门被中枢按照到侧面的板224上。如所示出的，只示出了第一门204，第二门在结构和功能上与其相同。因此，在下文中只讨论第一门204。门204提供进入检测室206的通路。凹陷进去的容器218被形成在门204中，通常在中间的位置，使得一个凹坑出现在门204的外表面上，因此一种检测模块(未示出，但在下面详细描述)和校准模块(未示出，但在下面详细描述)可以互换地、可移去地布置在容器中(如在下面将要详细讨论的)。一对垂直排列的检测模块(未示出，但在下面详细描述)可移去地布置在每个容器218中，以检测光源产生在检测室206中的辐照度，并且产生一种代表检测到的辐照度的辐照信号，使得检测模块不构成检测室的苛刻环境。

检测模块(未示出，但在下面详细描述)包括一种检测传感器226，它被***到形成在容器218中的开口228中，处于与光源相应的位置以检测光源产生在检测室206中的辐照度。排列检测模块以检测五个样品安装装置的不同空间区域。这些检测传感器可以采用本领域已知的任何形式，例如光电二极管。

容器218的底板倾斜于门204并且被限定在一个平面内，该平面平行于限定样品支撑壁的平面。结果，容器218的底板紧邻样品支撑壁和放置在其上的样品夹210；然而，在容器218和样品安装装置208或样品夹210之间没有接触。当门被关闭时，容器218的倾斜的底板把传感器226定位在邻近的灯之间并且距这两个灯的距离相等，并放置在安装装置开口216中。然而，应当注意到可以修改这种配置，使得容器218可以按照需要被加速老化检测装置的其他部件的结构偏移到一端或另一端。容器218的形状、深度和轮廓优选符合检测室中的这些灯的配置。

根据本发明每对灯的一个检测传感器226提供准确的辐照度探测。当从侧面观察时，容器218表现为具有通常为三角的形状，使得容器218的背面230被布置得远离门204的枢轴并延伸到检测室中，要比容器218邻近门的枢轴的前面232距离远。检测传感器226包括一个支柱或突出部分以及一种输入，它们被用作光管将灯的辐照传输到安装在门204的容器218中的检测室206外部的检测模块上。检测传感器226还可包括一个滤光器，它允许特定波长的光通过。门204在顶端具有一个小的把手以帮助打开和关闭。

箱222限定了检测室206，在该室中通过引入光、热和湿气可以调整环境。在箱222的端面板224中的多个开孔234是针对灯的。相似地，多个开孔出现在箱的相反的端面板中。在检测室的外部进行这些灯的电连接，以避免任何的腐蚀，腐蚀会将误差引入到控制***中导致检测结果不精确。

温度传感器236产生一个代表检测室206中温度的温度信号，并传输该温度信号到控制器中(在下文中详细讨论)，以维持检测室206中的所需的辐照度。温度传感器236可被配置成取代样品夹210上的一个样品，或者作为选择，可使用较小的样式。较小样式需要另一替代样品夹238，此处温度传感器236被布置在两个样品开孔240之间。本领域中的普通技术人员应当认识到任何合适的传感器配置都可以用于产生温度信号。在该实施例中，温度传感器为黑体传感器，它产生一个响应检测室206中温度的信号。

图3示出了加速老化检测装置的图解和视图，根据本发明该装置显示出多个自动调整控制通道的特征，以随后控制光源阵列的输出。在该实施例中，四个单独的可调整控制通道的每一个都包括一个镇流器302，它们的功能都相同，因此只讨论一个，并且还包括四个检测模块310、312、314或316以及一个控制器308。检测模块310、312、314和316每一个都包括一个插头328，它与布置在容器318中的插座330连接，以连接控制器308和检测模块310、312、314或316，使得当检测模块310、312、314或316被布置在容器318中时，控制器308自动连接到检测模块310、312、314或316上。

每一个镇流器302被连接到多个光源304的至少一个上，用于控制光源304从电源306接收的功率量。控制通道还包括一个连接到检测模块310、312、314和316，温度传感器318和320，控制面板322和镇流器302上的控制器308，用于产生一个镇流器控制信号，它控制每个镇流器302的操作。

包括在每个检测模块310、312、314和316的检测传感器324在紫外线范围内具有敏感度的线性斜度，以探测检测室326中的辐照度。检测模块310、312、314和316产生一个辐照度信号，代表由多个光源304产生的探测到的辐照度，该信号被布置在检测模块310、312、314或316中的传输设备传输到控制器308上。在该实施例中，检测模块310、312、314或316放大和过滤辐照度信号以减小频率噪声。本领域的普通技术人员应当认识到这可以通过任何多种方式完成。例如，可通过将高阻抗信号转换成具有增益的低阻抗信号或其他任何合适的方法实现频率噪声的减小。然后辐照度信号被传输到控制器308上，使得控制器308可以定期地调整镇流器控制信号，以将辐照度信号维持在所需的调定点上。控制器308可作为选择地或另外地包括软件以执行一些或所有的这些功能。根据镇流器的电流汲取，镇流器控制信号也可被控制器308调整。

镇流器控制信号最初是建立在由操作者输入的调定点的基础上的，它代表了检测室中的所需的辐照度。在操作中，控制器308根据调定点输出一个镇流器控制信号到镇流器302上。检测模块310、312、314或316感应来自相邻光源的辐照并且将照度信号传输到控制器308上。控制器308接收来自至少一个检测模块310、312、314或316的辐照度信号。然后，控制器308在镇流器控制信号和辐照度信号之间的增益基础上调整各个镇流器控制信号。然后控制器308输出调整后的镇流器控制信号。对于后面的调整模块310、312、314或316在所需的时间周期重复上述的步骤。在另一实施例中，温度传感器318将温度信号传输到控制器308上。控制器308然后根据温度信号调整各个镇流器控制信号。

镇流器302包含这样的电路，它在启动时将低电压施加到光源304上维持一段所需的时间，以便在光源304点火之前对其预热。这就减小了对光源304的冲击从而延长了它的寿命并降低了费用。例如，所需的时间段可近似为1.5秒，低电压可处于2至5伏特之间，但是本领域的普通技术人员可使用其他的值。而且，即使光源304被预热之后，点火脉冲也施加到光源304上。优选地，点火脉冲近似处于四百伏特的范围。然后，低电压斜坡上升到光源304的全工作电压并且拉回到调定点工作电压而不是立即增加到该程度，这样进一步减小了对光源304的冲击。镇流器302可代替或另外包括软件以执行一些或所有的这些功能。

灯的性能取决于几个因素，包括环境的温度、电流、电压等。为了最优化光源304的性能，必须考虑这些因素。本发明通过测量和输入这些变量到控制***中而考虑上述的因素，使得可通过增益系数最优化该***。结果，光源304的寿命提高了。通过监视这些变量，可以不依赖于传感器而控制光源304的辐照度，或者与传感器协作作为双反馈机制。对于预测光源304灯泡的寿命这是特别有利的。

图4为检测模块400的顶视图。检测模块400包括具有主体部分402的机架401，盖404，突出部分406，指示元件408和安装装置410。还包括高密度的连接元件(在该图中未示出)。机架401基本是中空的，允许安装检测传感器和相关的电子设备。突出部分406通过机架底部的开孔延伸。突出部分406用作本领域已知的光管把光从室中引导到检测传感器上以产生一个辐照度信号。盖404通过多个螺纹紧固件412固定于主体部分402。本领域的普通技术人员应当认识到其他任何合适的紧固方法都可以使用。指示元件408显示传感器模块被合适地安装和操作。安装装置410包括一对放置在机架401每个侧面上的基本为U-形的元件，以便以揿钮配合的方式啮合放置在容器底板上的突出部分。印刷电路板(未示出)配备有安装在该板上的各种电子元件，用于放大和过滤检测传感器产生的信号并将该信号传输到***控制器上。辐照度信号的放大和过滤具有减小高频噪声的目的和效果。这可以通过本领域已知的多种方式来实现，包括例如将高阻抗信号转换成具有增益的低阻抗信号。多个螺纹紧固件(未示出)可用于紧固传感器的各种不同的部件。也可以使用其他的结构和装配方法及设备。

图5示出了图4的检测模块500的仰视图。示出了突出部分502和连接元件504。高密度连接设备504具有多个引脚506和接地护罩508。连接元件504提供传感器模块500和***控制器之间的界面。然后用于连接上述界面的电缆(未示出)可牢固和安全地安装在门里面，这就提供了一种清洁的安装，它是持久的并不受检测室中的恶劣环境影响，也不受操作者的错误操作的影响。

图6示出了校准模块600，它包括主体部分602，盖604，安装元件606，显示板608，突出部分610，参照传感器(未示出)和高密度连接器(未示出)。校准模块600探测检测室中的辐照度以产生和显示参照值614，它代表检测到的辐照度。校准模块600可互换地取代容器中的检测模块。

盖604通过多个紧固件611固定于主体602，并具有开口612，通过该开口可以观察到显示板608。显示板608响应布置在机架中的参照传感器的信号产生数值图形614。数值图形614为参照值，代表了参照传感器检测到的辐照度。操作者将参照值输入到控制器中用于调整镇流器控制信号。安装元件606为U-形，并布置在主体602的相反的侧面上，以揿钮配合的方式啮合布置在容器底板上的突出部分。其结构和功能与图4和图5中的检测模块上的安装元件相同。

显示板608具有多个引脚，它们与印刷线路板啮合以响应参照传感器和相关电子装置产生的信号。传感器与印刷线路板，电路以及其上的元件联系，以产生一个代表从检测室中的邻近灯泡探测到的辐照度的信号。校准模块600包括至少两个内校准程序，它们在使用相同的校准模块时允许校准至少两个不同类型的紫外光。校准模块600还可以包括内程序，它自动为在UV-A、UV-B、或UV-C范围内产生紫外光的这组灯校准。

图7示出了图6的校准模块700的仰视图，其中示出了突出部分702和高密度连接器704。突出部分702的结构和功能与包括操作起来作为光管的检测模块突出部分的相似，如本领域已知的，以保护参照传感器不受检测室中的恶劣环境的影响。相似地，高密度连接器704连接布置在门容器中作为检测模块的相同高密度插座。与***控制器的连接确保了校准模块700位于合适的校准位置，并确定了正被探测的紫外辐照的类型，即确定了UVA、UVB或UVC。校准模块700可代替或另外地包括软件以执行一些和所有的这些功能。校准传感器(未示出)没有自动地将参照传感器产生的参照信号输送到***控制器上；而是，该值被只输出到显示板上用于操作者的观察和人工计数。任何合适类型的参照传感器都可用来执行它的功能。例如，参照传感器可为光学光电二极管类型或其他任何合适的传感器。在下文中将讨论校准模块和校准程序的操作。

图8示出了与加速老化检测装置有关的四个检测模块的连续控制的框图。控制器800可为任何合适的设备，例如程序逻辑控制器(PLC)或可被用作检测单元操作的主***控制器的其他合适的设备，检测单元的操作包括监视和控制辐照，校准控制器，在多个自动可调整控制通道上各个不同老化检测的操作以连续控制光源的输出。控制器800自动探测检测模块和校准模块之间的差异。

将针对一个通道讨论控制通道801的算法或序列，这是由于剩余的控制通道是相似的并且遵循相同的程序。控制通道包括一对灯802、804和包括检测传感器806的检测模块以及传输设备和镇流器808。以连续的方式和所需的循环次数连续地调整控制通道。例如，调整第一控制通道801，然后控制器移动到第二控制通道并进行一次调整，然后控制器移动到第三控制通道并进行一次调整，然后控制器移动到第四控制通道并进行一次调整，从而确定了一个检测循环。然后控制器800再次开始顺序调整直到所需的循环次数。

在操作中，操作者通过用户界面将辐照调定点810、检测参数812和温度调定点814输入到控制器800中。用户界面可为任何合适的显示板和数据输入设备。例如，用户界面可为触摸屏和任何其他合适的设备。用户界面显示辐照调定点816、检测参数显示818、温度调定点820和对该实施例中的四个控制通道822、824、826和828的每一个在选择的时间和在用户界面的特定屏幕上探测到的辐照(如在下文中将详细描述的)。

然后控制器800根据检测参数812开始检测程序。由于每个其他控制通道功能相似，再次只讨论第一控制通道801。辐照调定点810建立了初始镇流器控制信号，该信号被从控制器800传输到镇流器808上，以设定灯802、804接收的电流量。

检测模块检测传感器806在它的位置上探测来自相邻灯的辐照，产生并传输辐照信号到控制器中的比例积分导数(PID)模块上，使得辐照信号可与输入到控制器800中的所需调定点810相比。增益为调定点810和检测传感器906产生的实际辐照信号之间的误差的测量。在增益值的基础上，来自控制器的比例积分导数模块的更新镇流器控制信号被传输到镇流器808上用于调整一对平行的灯802、804的辐照输出。然后控制器800移动到下一个控制通道以探测辐照度，比较调定点，提供校正的镇流器控制信号，并调整辐照度。这个过程被相继重复进行，使得对于每个控制通道都维持精确的辐照控制。

另外的输入可提供在每个控制通道算法或序列中。温度传感器830安装在布置在检测室中的黑体面板上，与上面讨论的样品安装的方式相同，该温度传感器响应温度的变化，产生温度信号并将温度信号传输到控制器800上，用于调整加热器维持检测室中所需的温度。在比较辐照信号与辐照调定点并确定增益之后调整加热器控制信号。PID根据温度增益值更新来自控制器的加热器控制信号。在另外的实施例中，温度传感器830可被安装在上述的样品之间的样品夹上。在另外的作为选择的实施例中，温度信号可被传输到控制器800上用于调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照。在作为选择的该实施例中，在比较温度信号与温度调定点并确定增益之后调整镇流器控制信号。PID根据温度增益值更新来自控制器的镇流器控制信号。温度信号和调定点对辐照输出提供另外程度的控制。众所周知，随着灯的温度的上升，辐照下降。另外还已知材料的电阻可取决于它们的温度。因此，当灯的调定点为低温度下的最大功率时，常规的现有技术装置不能补偿温度的增加。然而，通过使用上述温度补偿的方法，灯能够过激励以补偿温度的变化，因此增加了灯的寿命。镇流器响应镇流器控制信号控制灯的辐照输出。

在检测序列启动时，镇流器使用非常低的电压来预热灯丝，优选2至3伏特，时间近似为1和1.5秒。接下来，处于近似400伏特范围内的点火脉冲被施加到灯丝上。然后该电压被逐步地斜线上升直到灯的输出达到全程。然后操作电压下降到所需的调定点。该电压在测试序列中维持恒定。灯的电流相对较低，在100伏特的交流电压下为400mA。波峰因数小于1.2。灯的状况，即电压和电流，是通过输出变压器上的百分之五(5％)监视线圈得到的。镇流器控制信号电压范围在0至10伏特的直流电压之内。10至2伏特控制10％至100％的灯的输出，而0至2伏特的控制电压控制130％至100％的灯的输出。当灯丝电阻下降时，由于温度变化，镇流器在70℃灯温度下的一个输出电压下维持恒定的电流而没有负载。使用电压与频率转换器还提供了变暗功能。通过增加频率，灯变暗，而减小频率，灯变亮，根据需要反之亦然。

校准模块832包括一个校准或参照传感器834，它探测灯836的类型并产生和显示参照值838。在下文中将讨论校准算法或序列。

图9A-9H示出了控制器用户界面的流程图操作。在图9A中，在方块900中显示了主目录，从该目录上操作者通过触摸确定方块902上的合适的导航按钮可以到达用户界面任何其他的子程序屏幕。导航按钮通达下列的子程序屏幕：主904、预览906、监视908、辐照校准910、启动/停止912、检测列表914和编辑915。

图9B示出了检测列表屏幕的流程图操作，它允许操作者加载一个已经建立好的预先存在的列表到运行存储器中或者允许预览任何测试。每一检测具有对应于正被检测的材料和环境的不同套的参数。各种参数可包括但不局限于辐照的密度、循环时间、湿度和温度。

在方块916中，可利用的检测列表被提供到操作者手中。在确定方块918中，操作者选择是否选择一个已有的检测。如果选择，操作者进入到描述启动/停止屏幕的图9E，关于该图表将在下面讨论该启动/停止屏幕。如果不选择，***进入到确定方块920，此处操作者确定是否加载一个检测。如果加载，那么***进入到方块922，此处检测程序被下载然后通过关于下面的图9E要被讨论的启动/停止屏幕来实施。如果在确定方块920处操作者选择没有加载检测，***进入到确定方块924，此处操作者确定是否编辑已有的检测。如果是，那么***进入到编辑屏幕，将相对于下面的图9C讨论该屏幕。如果不是，那么***进入到确定方块926，此处操作者确定是否预览检测。如果是，那么***进入到预览屏幕，将相对于下面的图9D描述该屏幕。如果不是，那么***返回到方块916，此处检测列表被显示出来并且该程序重新开始。

图9C为示出编辑屏幕的操作的流程图。编辑屏幕响应主目录显示板900和检测列表屏幕上的编辑按钮915、方块924，并允许操作者形成新的检测或编辑任何已有检测中的一些检测参数。例如，操作者可选择在检测过程中要被使用的灯的类型或者任何的分段参数，诸如紫外光的类型、注水或冷凝循环、分段时间、紫外辐照调定点以及温度调定点。在确定方块928处，操作者选择要被编辑的检测段。方块930代表选择了紫外循环，它允许操作者在方块932处输入辐照强度。方块934代表注水冷凝循环，它允许操作者在确定方块936处选择注水还是冷凝。方块938代表时间段的选择，它允许操作者在方块940处输入分段时间。方块942代表辐照调定点的选择，它允许操作者在方块944处输入辐照调定点。方块946代表温度调定点的选择，它允许用户在方块948处输入温度调定点。方块950代表灯类型的选择，它允许用户在确定方块952处选择在检测分段中要被使用的可利用的灯类型号码。在确定方块928处，不管用户是否选择了变化方块930-952代表的任何参数，操作者可进入到确定方块954，此处操作者可选择存储检测(即参数值的收集)。如果不存储，那么***返回到确定方块928。如果存储，那么***保存检测参数并返回到方块900处的显示主目录。

图9D为示出预览屏幕的流程图，该屏幕响应主目录显示900上的预览按钮906和检测列表屏幕方块926，并允许操作者预览任何的检测参数。在方块956处，***显示检测输入和参数。然后***进入到确定方块958，此处操作者可选择检测的不同分段。如果操作者选择显示一个不同的分段，那么***进入到确定方块960，此处操作者选择要显示哪一个分段，然后返回到方块956。如果操作者选择不显示一个不同的检测分段，那么***进入到确定方块962，此处操作者选择是否从已有的检测列表中选择。如果操作者选择从已有的检测列表中选择，那么***进入到图9B，方块916。如果不选择，那么***返回到方块900的显示主目录。

图9E代表响应主目录屏幕900上的启动/停止导航按钮912的启动/停止屏幕的选择。该屏幕允许操作者启动或停止检测。在方块964处，***显示检测时间和辐照参数。然后***进入到确定方块966，此处操作者选择是否启动检测。如果是，那么***进入到关于图9F在下面要被讨论的主屏幕。如果不是，那么***进入到确定方块968，此处操作者确定是否停止检测。如果是，那么***返回到方块964。如果不是，那么***进入到确定方块970，此处操作者确定是否重设检测。如果是，那么***返回到方块964。如果不是，那么***返回到方块900的主目录显示。

图9F为示出从主目录显示900中选择主屏幕按钮904的流程图。在方块972处，***显示所有的主检测信息。方块974显示装置模式。方块976显示目前正在运行的检测的名称(紫外线、注水冷凝循环等)。方块978显示目前正在运行检测的运行存储分段。方块980显示该分段的辐照和温度的调定点。方块982显示目前正在运行的分段的辐照和温度的实际值。方块984显示关于目前正在运行检测的情况的信息。当完成时，***返回到方块900的主目录显示。

图9G为示出监视屏幕选择的流程图，该屏幕响应主目录屏幕900上的监视按钮908。在方块986处，***显示每个控制通道的辐照调定点。在方块988处，***显示每个控制通道的辐照的实际值。在方块990处，***显示每个控制通道的温度调定点和实际值。在方块992处，***被更新。然后***返回到方块1000的主目录显示。

图9H为示出辐照校准屏幕选择的流程图，该屏幕响应主目录显示屏幕900上的辐照校准按钮910。该屏幕允许操作者在关于图10在下面讨论的校准程序中输入由操作者写下的校准模块参照值。在方块994处，操作者为每个控制通道输入参照值。然后***返回到方块900的主目录显示。

图10为示出本发明的校准程序的流程图。在该程序中，布置在门容器中的检测模块被从指定的第一位置除去，并且校准模块代替它布置在第一位置中。本领域中的普通技术人员应当认识到按照工业标准，校准程序必须每四百小时执行。然而，操作者可在检测的任何时间校准机器，或者控制器可被编程以按照操作者需要显示请求校准的信息，或者，在灯没有按照设计响应上述的监视控制程序时。

在方块1000处，控制器询问操作者是否需要校准该装置。如果不，那么控制器进入回路并在预定的期间后再次询问。如果校准，那么在方块1002处控制器确定一个检测是否正在运行。如果确实运行，那么在方块1004处控制器在继续进行之前将辐照调定点、温度调定点、其他的检测数据和检测的持续时间保存到存储器中。在方块1006处，操作者必须设定校准辐照和温度调定点。在确定方块1008处，控制器将确定测量到的辐照和温度值是否等于调定点和是否稳定。如果不是，那么控制器在确定方块1008处再次询问之前进入回路持续特定的时间周期。如果是，那么在方块1010处控制器冻结到镇流器的所有四个控制通道的输出，使得灯的输出不波动。

如上所述，在第一位置中的检测模块被除去并被校准模块取代，该校准模块被其为合适位置中的合适传感器的控制器自动认可。校准模块还自动识别紫外灯的类型(UV-A、UV-B、或UV-C)或者从控制器得到信息。如果有冲突，校准将被确定为正确的。校准模块产生参照值，在方块1012处操作者必须得到该值(即用手输入)。然后，在第一位置可除去校准模块并用工作检测模块取代。注意，对于每个检测模块位置重复该程序。

在每个检测模块位置以后，控制器在方块1014处询问参照值的校准数据是否准备好可以输入到控制器中。如果没有，那么操作者对于下一个检测模块位置采用校准数据参照值。如果是，那么在方块1016处操作者将参照数据值输入到控制器中。在方块1018处，控制器计算新的增益值，用于调整镇流器控制信号。在方块1020处，控制器询问一个检测是否正在运行。如果是，那么在方块1022处重新设定检测辐照和温度调定点并且检测继续。如果不是，那么控制器退出校准程序。优选地，控制器包括处理单元和存储程序指令的存储器，在由处理单元读取时，指令导致控制器运行以操作检测和校准程序。

图11为具体体现本发明的一种装置的部分横截面图。装置1100包括限定检测室1104的箱1102，检测模块1106，样品夹1108，灯1110，门1112和湿气***1114。在该实施例中的检测室1104具有八个灯1110。如上所讨论的，这些灯可为荧光、氙或其他任何合适的紫外光源。样品夹1108被布置在样品安装装置208上，该装置包括底栏杆208A和顶栏杆208B，并被限定在一个平面内，该平面基本平行于在其中限定灯的平面。灯1110被布置得距样品夹1108有一段距离，因此提供了所需的老化效果。此外，湿气***1114引入另外的老化效果，在本领域中这是常规的。

门1112具有形成在其中的容器1116，用于安装检测模块1106。这在检测模块的温度敏感电子设备已经从检测室1104中除去并且被放置在其外部上是有利的。结果，产生了异常稳定的信号。因此，辐照的控制是比较稳定的，没有信号偏移。结果，灯1110使用时间长，因此减小了成本。一个较小的间隙1118示出在容器1116的底板和样品夹1108之间。这是为了避免对检测程序或结果的任何不想要的和非故意的影响。

图11还示出了检测模块1106的部分1020从容器1116的底板突出，以便探测与其邻近的两个灯1110的辐照。传感器突出部分的末端具有一输入，用于凭借光管技术将紫外线传输到布置在检测模块中的检测传感器上。滤光器可连同检测传感器使用，并且可被构造成光电二极管。本发明是特别有利的，这是由于输入基本上作为样品夹1108中的样品来布置。因此，传感器读数和相关的辐照信号精确地表示样品经历的辐照。如上所述，检测模块1106被独立地从门上除去。另外，如上所述，校准模块取代检测模块，在除去检测模块后，校准模块放置在相同的位置上，用于校准老化装置。

本发明并不局限于在此示出或描述的该装置和方法的特殊细节，也可以考虑其他的修改和应用。在不脱离在此涉及的本发明的真正精神和范围内，针对上述的装置可进行其他某些变化。例如，本发明的实施例可代替地或另外包括软件以执行一些或所有的这些功能。因此，本发明的意图是上述的主题应当作为说明性的而不是在限制的意义上加以解释。

Claims (41)

1.一种加速老化装置，包括：

外壳，具有至少一个门，用于进入限定在该外壳中的检测室；

样品安装装置，布置在检测室中用于支撑样品夹；

光源，布置在检测室中用于在检测室中产生光；

电源，用于向光源供电；

检测模块，可除去地布置在限定在至少一个门中的容器中，用于探测由光源产生的检测室中的辐照并产生一个表示探测到的辐照的辐照信号；

镇流器，连接到光源上用于控制光源从电源接收的功率量；

控制器，连接到检测模块和镇流器上，通过传输镇流器控制信号控制镇流器的操作，从而控制器响应从检测模块接收的辐照信号调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照；以及

校准模块，用于探测检测室中的辐照，以产生和显示一个参照值，该值代表探测到的辐照，从而校准模块可互换地取代容器中的检测模块，以探测检测室中的辐照并在校准模块上显示参照值，该值被输入到控制器上用于调整镇流器控制信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其中光源包括多个灯。

3.根据权利要求1所述的装置，其中容器被形成在至少一个门中，使得一个凹陷出现在该至少一个门的内表面上，因此当该至少一个门处于关闭位置时，检测模块和校准模块每个都可以互换地可移去地布置在容器中。

4.根据权利要求1所述的装置，其中光源是从在UV-A(400nm-320nm)、UV-B(320nm-290nm)、和UV-C(290nm-100nm)范围内产生紫外光的一组灯中选择出的。

5.根据权利要求1所述的装置，其中校准模块包括至少两个内校准程序，它们在使用相同的校准模块时校准至少两个不同类型的紫外光。

6.根据权利要求1所述的装置，其中检测模块还包括一种插头，它与布置在容器中的插座接口连接，以连接控制器和检测模块，使得在检测模块被布置在容器中时，控制器自动连接到检测模块上。

7.根据权利要求1所述的装置，其中检测模块包括至少一个光学光电二极管类型的检测传感器。

8.根据权利要求1所述的装置，其中校准模块包括一个光学光电二极管类型的参照传感器。

9.根据权利要求7所述的装置，其中该探测传感器在紫外线范围内具有响应的线性斜度。

10.根据权利要求1所述的装置，其中控制器包括一种处理单元和存储程序指令的存储器，当被处理单元读取时，该指令导致控制器发挥以下作用：接收所需的辐照信号的调定点输入；并且控制器开始检测程序，包括以下步骤：根据该调定点，将镇流器控制信号输出到镇流器上；接收来自检测模块的辐照信号输入；根据调定点和辐照信号之间的增益调整镇流器控制信号；输出调整后的镇流器控制信号；并且在所需的时间周期重复检测程序步骤。

11.根据权利要求1所述的装置，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将该温度信号传输到控制器上来调整加热器控制信号，以维持检测室中所需的温度。

12.根据权利要求1所述的装置，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中温度，产生温度信号，并将该温度信号传输到控制器上来调整镇流器控制信号，以维持检测室中的所需的辐照度。

13.根据权利要求1所述的装置，其中检测模块放大和过滤辐照信号以减小频率噪声。

14.根据权利要求13所述的装置，其中通过检测模块将高阻抗信号转换成具有增益的低阻抗信号而实现频率噪声的减小。

15.一种加速老化装置，包括：

外壳，具有门，用于进入限定在外壳中的检测室；

样品安装装置，布置在检测室中用于支撑样品夹；

一组光源阵列，布置在检测室中，用于在检测室中产生光；

电源，用于向光源阵列供电；

多个自动可调整控制通道，用于连续控制光源阵列的输出，每个控制通道控制至少一个光源的输出，多个控制通道包括多个检测模块，它们可移去地布置在限定在门中的容器中并配置成用来探测样品安装装置的不同空间区域。

16.根据权利要求15所述的装置，其中每个控制通道还包括：

镇流器，连接到至少一个光源上，用于控制至少一个光源从电源接收的功率量；

控制器，连接到检测模块和镇流器上，用于产生一个控制镇流器操作的镇流器控制信号；

检测传感器，包括于多个检测模块的每一个，该检测传感器在对应于至少一个光源的地方***到形成在容器中的开口中，以探测由至少一个光源产生的检测室中的辐照，并用于产生一个代表检测到的辐照的辐照信号；

传输设备，布置在检测模块中，连接到检测传感器和控制器上，用于传输辐照信号到控制器上，使得控制器可调整镇流器控制信号以维持辐照信号在所需的调定点上。

17.根据权利要求15所述的装置，其中存在第一和第二样品支撑壁，并且有第一和第二排光源，每一排具有四个灯。

18.根据权利要求15所述的装置，其中多个控制通道包括四个布置在容器中的检测模块，使得四个检测模块的每一个都被布置得选择来自两个相邻灯的辐照。

19.根据权利要求15所述的装置，其中每个控制通道是可分开地调整的。

20.根据权利要求15所述的装置，还包括一种校准模块，该模块包括一个参照传感器，它被设计为探测检测室内的辐照并产生一个代表探测到的辐照的参照值和一个连接到参照传感器上的参照值显示器用于显示该参照值，该值被输入到控制通道上以调整光源阵列的输出。

21.根据权利要求16所述的装置，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将温度信号传输到控制器上来调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照。

22.根据权利要求16所述的装置，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将温度信号传输到控制器上来调整加热器控制信号，以维持检测室中所需的温度。

23.根据权利要求15所述的装置，其中多个检测模块放大和过滤辐照信号以减小频率噪声。

24.根据权利要求23所述的装置，其中通过多个检测模块将高阻抗信号转换成具有增益的低阻抗信号而实现频率噪声的减小。

25.根据权利要求16所述的装置，其中控制器包括一个处理单元和存储程序指令的存储器，当被处理单元读取时，该指令导致控制器发挥以下作用：接收所需的辐照信号的调定点输入；并且控制器开始检测程序，包括以下步骤：

(a)根据调定点将镇流器控制信号输出到镇流器上；接收来自检测模块的辐照信号输入；

(b)根据调定点和辐照信号之间的增益调整镇流器控制信号；

(c)输出调整后的镇流器控制信号；以及

(d)重复检测程序步骤到所需的时间周期。

26.根据权利要求25所述的装置，其中控制器还包括程序指令，当被处理单元读取时，该指令导致控制器发挥以下作用：为校准选择一个控制通道；并且控制器开始校准程序，包括以下步骤：

(a)断开与选择的控制通道相联系的检测模块；

(b)将包括参照传感器的校准模块与选择的控制通道连接；

(c)利用参照传感器探测存在于检测室中的辐照，该辐照是由与选择的控制通道相联系的光源产生的辐照导致的，以便产生一个参照值；

(d)在包括于校准模块中的显示板上显示该参照值；

(e)对于每个控制通道重复上述步骤；

(f)将参照值输入到控制器中；

(g)比较与每个控制通道相联系的参照值和与每个控制通道相联系的调定点；以及

(h)对于每个控制通道调整增益，以便校准与每个控制通道相联系的光源的输出。

27.根据权利要求26所述的装置，其中校准程序还包括以下步骤：

(a)利用校准模块为在UN-A(400nm-320nm)、UV-B(320nm-290nm)或UV-C(290nm-100nm)范围内产生紫外线的灯组进行探测；以及

(b)自动将探测到的灯联系到控制器上。

28.根据权利要求1所述的装置，其中该镇流器包括控制光源启动的电路，使得低电压被施加到光源上到所需的时间周期，以在点火之前预热光源，由此将光源的冲击降至最小，并延长光源的使用寿命。

29.根据权利要求28所述的装置，其中施加到光源上的低电压斜线上升，直到达到操作电压。

30.根据权利要求28所述的装置，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将温度信号传输到控制器上来调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照。

31.根据权利要求28所述的装置，还包括连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，产生温度信号，并将温度信号传输到控制器上来调整加热器控制信号，以维持检测室中所需的温度。

32.根据权利要求28所述的装置，其中控制器监视辐照信号并响应该信号调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照。

33.根据权利要求28所述的装置，其中所需的时间周期至少近似1.5秒。

34.根据权利要求28所述的装置，其中低电压近似处于2至5伏特的范围内。

35.一种在检测装置中样品加速老化检测的方法，该装置具有检测室，样品安装装置，由镇流器控制的电源供电的光源，用于连续控制光源输出的多个自动可调整控制通道，每个通道控制至少一个光源的输出，每个通道具有一个检测模块，该模块包括一个检测传感器以探测检测室中的辐照，该方法包括以下步骤：

利用一个检测传感器探测存在于检测室中的辐照，以产生一个辐照信号，该辐照是由与控制通道相联系的光源产生的辐照导致的；

将该检测传感器探测到的辐照信号传输到控制通道中的控制器上；

比较辐照信号与调定点以确定它们是否相等；

调整镇流器控制信号到与控制通道相联系的镇流器上，使得调整光源的输出；

重复上述步骤直到与每个控制通道相联系的镇流器控制信号已经被调整从而确定一个循环；

重复上述步骤到所需的循环次数；

为校准选择一个控制通道；

断开与选择的控制通道相联系的检测模块；

将包括一个参照传感器的校准模块与选择的控制通道连接；

利用该参照传感器探测存在于检测室中的辐照，以产生一个参照值，该辐照是由与选择的控制通道相联系的光源产生的辐照导致的；

在包括于校准模块的显示板上显示参照值；

对于每个控制通道重复上述的断开、连接、探测和显示步骤；

将参照值输入到控制器中；

比较参照值与调定点值；

对于每个控制通道再次调整以校准与每个控制通道相联系的光源的输出。

36.根据权利要求35所述的方法，其中每个控制通道还包括一个连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，该方法还包括以下步骤：产生温度信号；传输该温度信号到控制器上来调整镇流器控制信号，以维持检测室中所需的辐照。

37.根据权利要求35所述的方法，其中每个控制通道还包括一个连接到控制器上的温度传感器，用于监视检测室中的温度，该方法还包括以下步骤：产生温度信号；并传输温度信号到控制器上来调整加热器控制信号，以维持检测室中所需的温度。

38.根据权利要求35所述的方法，其中该方法还包括以下步骤：监视镇流器的拉电流；并调整镇流器控制信号以维持检测室中所需的辐照。

39.一种在检测装置中样品加速老化检测的方法，该装置具有检测室，样品安装装置，由镇流器控制的电源供电的光源，用于连续控制光源输出的多个自动可调整控制通道，每个通道控制至少一个光源的输出，每个通道具有一个检测模块，该模块包括一个检测传感器以探测检测室中的辐照，该方法包括以下步骤：

利用镇流器中的电路控制光源的启动，该电路施加低压到光源上持续所需的时间周期，以在点火之前加热光源，由此将光源的冲击最小化并延长光源的使用寿命；

利用一个检测传感器探测存在于检测室中的辐照，以产生一个辐照信号，该辐照是由与控制通道相联系的光源产生的辐照导致的；

将该检测传感器探测到的辐照信号传输到控制通道中的控制器上；

比较辐照信号与调定点以确定它们是否相等；

根据调定点值和辐照信号之间的增益，调整镇流器控制信号到与控制通道相联系的镇流器上，使得调整光源的输出；

重复上述步骤直到与每个控制通道相联系的镇流器控制信号已经被调整从而确定一个循环；

重复上述步骤到所需的循环次数；

为校准选择一个控制通道；

断开与选择的控制通道相联系的检测模块；

将包括一个参照传感器的校准模块与选择的控制通道连接；

用该参照传感器探测存在于检测室中的辐照，以产生一个参照值，该辐照是由与选择的控制通道相联系的光源产生的辐照导致的；

在包括于校准模块的显示板上显示参照值；

对于每个控制通道重复上述的断开、连接、探测和显示步骤；

将参照值输入到控制器中；

比较参照值与调定点值；

对于每个控制通道再次调整以校准与每个控制通道相联系的光源的输出。

40.根据权利要求39所述的方法，其中所需的时间周期至少1.5秒。

41.根据权利要求39所述的方法，其中低压处于2至5伏特的范围。

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