智能耐候紫外光老化試驗箱

智能耐候紫外光老化試驗箱自然界的陽(yáng)光和濕氣對材料的破壞，每年造成難以估計的經(jīng)濟損失，紫外光加速耐候試驗機可以再現陽(yáng)光、雨水和露水所產(chǎn)生的破壞。設備通過(guò)將待測材料曝曬放在經(jīng)過(guò)控制的陽(yáng)光和濕氣的交互循環(huán)中，同時(shí)提高溫度的方式來(lái)進(jìn)行試驗。設備采用紫外線(xiàn)熒光燈模擬陽(yáng)光，同時(shí)還可以通過(guò)冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。

  智能耐候紫外光老化試驗箱只需要幾天或幾周時(shí)間，設備可以再現戶(hù)外需要數月或數年所產(chǎn)生的破壞。所造成的損害主要包括退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強度下降及氧化。設備提供的測試數據在對新材料的選擇、對現有材料的改進(jìn)或評估影響產(chǎn)品耐用性的組成變化等方面有極大的幫助。設備可以地預測產(chǎn)品將在戶(hù)外遭遇的變化。

  紫外線(xiàn)（UV）與陽(yáng)光的模擬

  盡管紫外光（UV）只占陽(yáng)光的5％，但是它卻是造成戶(hù)外產(chǎn)品耐用性下降的主要光照因素。這是因為陽(yáng)光的光化學(xué)反應影響隨著(zhù)波長(cháng)的減少而增加。因此在模擬陽(yáng)光對材料物理性質(zhì)的破壞影響時(shí)，不需要再現整個(gè)陽(yáng)光光譜。在大多數情況下，只需要模擬短波的UV光即可。紫外光加速耐候試驗機之所以采用UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為穩定，并且能更好的再現試驗結果。采用熒光UV燈模擬陽(yáng)光對物理性質(zhì)的影響，例如亮度下降、龜裂、剝落等方面，是方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多數的這些UV燈主要產(chǎn)生紫外光，而不是可見(jiàn)光和紅外光。燈的主要差別體現在它們在各自波長(cháng)范圍內產(chǎn)生的UV總能量上的不同。不同的燈會(huì )產(chǎn)生不同的測試結果。實(shí)際的曝曬應用環(huán)境可以提示應選用哪種類(lèi)型的UV燈。

   熒光燈的優(yōu)點(diǎn)在于：快速獲得試驗結果；簡(jiǎn)化的光照度控制；穩定的光譜；只需很少的維護；價(jià)格便宜，運行費用合理。

UVA-340，模擬陽(yáng)光紫外線(xiàn)的，可地模擬臨界短波波長(cháng)范圍的陽(yáng)光光譜，即波長(cháng)范圍為295-360nm的光譜，UVA-      340只產(chǎn)生在陽(yáng)光中能找到的UV波長(cháng)的光譜。

   UVB-313，用于的加速試驗，可以很快地提供試驗結果。它們所采用的短波長(cháng)UV比目前地球上通常找到的UV光波更為強烈。盡管這些比自然波長(cháng)短許多的UV光能夠地加速試驗，但它同時(shí)也會(huì )對某些材料造成不符和實(shí)際的退化破壞。

標準定義發(fā)射300nm以下的光能低于總輸出光能2％的一種熒光紫外燈，通常稱(chēng)為UV-A燈；發(fā)射300nm以下的光能大于總輸出光能10％的一種熒光紫外燈，通常稱(chēng)為UV-B燈；

   紫外區分UV-A波長(cháng)范圍為315-400nm；UV-B波長(cháng)范圍為280-315nm；

   模擬雨水和露水的影響

   在戶(hù)外的材料與濕氣接觸的時(shí)間，每天可以長(cháng)達12小時(shí)，研究結果表明造成這種戶(hù)外潮濕的主要原因是露水，而不是雨水。紫外光加速耐候試驗機通過(guò)一系列的冷凝原理來(lái)模擬戶(hù)外的濕氣影響。在設備的冷凝循環(huán)圈中，在箱體的底部有一蓄水箱，并對其進(jìn)行加熱來(lái)產(chǎn)生水汽。熱蒸汽使試驗箱內的相對濕度維持在100％，并且保持一個(gè)相對高溫。產(chǎn)品的設計確保測試試件實(shí)際上構成試驗箱的側壁，從而試件的背面則暴露在室內環(huán)境空氣中。室內空氣的冷卻效用導致試件表面溫度下降到低于蒸汽溫度幾度的水平。這一溫差的出現導致試件在整個(gè)冷凝循環(huán)過(guò)程中，其表面始終有冷凝生成的液態(tài)水。這種冷凝產(chǎn)物是很穩定的純凈蒸餾水。這種純凈水提高了試驗的再現率，而同時(shí)避免了水漬問(wèn)題。

   由于戶(hù)外曝曬接觸潮濕的時(shí)間每天可以長(cháng)達12小時(shí)，因此紫外光加速耐候試驗機的潮濕周期一般持續幾小時(shí)。我們建議每一冷凝周期至少持續4小時(shí)。注意到設備中的UV曝曬和冷凝曝曬是分別進(jìn)行的，與實(shí)際氣候條件是一致的。

    對于某些應用過(guò)程而言，水噴淋能更好的模擬最終使用的環(huán)境條件。水噴淋在模擬由于溫度劇變和由于雨水沖刷所造成的機械侵蝕是極其有用的。屋面、汽車(chē)材料和在金屬建筑或結構上使用的涂料經(jīng)常會(huì )遭遇到突然的溫度劇變。例如在炎熱的夏季中，當熱量堆積后突然由于暴雨而消散。這種溫度劇變的后果對于許多材料而言是一種挑戰。紫外光加速耐候試驗機/噴淋型就是為再現這種條件而專(zhuān)門(mén)設計的。

   由于經(jīng)常遭到來(lái)自雨水的沖刷，木材的涂料層，包括油漆和著(zhù)色劑，會(huì )出現相應的侵蝕現象。近期研究結構表明，這種雨水沖刷動(dòng)作可以將材料表面有防降解作用的涂料層沖刷掉，從而將材料本身直接曝曬在UV和水分的破壞性影響之下。這一過(guò)程可以重復多次，從而導致一種材料退化現象，而單靠冷凝方式是無(wú)法再現的。

采 用 光 源

    光源采用8只額定功率為40W的進(jìn)口紫外熒光燈作發(fā)光源。紫外線(xiàn)熒光燈管，分布在機器的兩側，每側各4只。有UVA-340和UVB-313光源供用戶(hù)選擇配置；

    UV-A波長(cháng)范圍為315-400nm，燈管的發(fā)光光譜能量主要集中在340 nm的波長(cháng)處；

    UV-B波長(cháng)范圍為280-315nm，燈管的發(fā)光光譜能量主要集中在313 nm的波長(cháng)處；

    由于紫外燈光能量輸出會(huì )隨時(shí)間而逐步衰減，為了減小因光能量衰減造成試驗影響，所以本試驗箱在八支燈管中每隔1/4的熒光燈壽命時(shí)（燈管使用壽命為：1600H），由一支新燈管一支舊燈管，其位置變換如下圖，這樣，紫外光源始終由新燈和舊燈組成，從而得到一個(gè)輸出恒定的光能量；

二、設備主要技術(shù)規格及參數

1.  工作室尺寸： 350×1150×410㎜；

2.  外形尺寸：580×1280×1450㎜；

3.  溫度范圍：RT＋10℃～90℃；

4.  濕度范圍：90～98%R?H；

5.  濕度均勻度： ±2%；

6.  溫度均勻度：±2℃；

7.  溫度波動(dòng)度：±0.5℃；

8.  濕度波動(dòng)度：±2%；

9.  控溫方式：PID自整定控溫方式；

10. 燈中心距離：70㎜；

11. 樣品與燈中心距離：50㎜；

12. 進(jìn)口美國燈管；

13. 標準試件尺寸：75×150㎜或75×300㎜（特殊規格需在合同中說(shuō)明）；

14. 水槽水深要求：25㎜，自動(dòng)控制；

15. 有效輻照區域：900×210㎜；

16. 紫外線(xiàn)波長(cháng)：UV-A波長(cháng)范圍為315-400nm；UV-B波長(cháng)范圍為280-315nm；

17. 試驗時(shí)間：0～9999H、M、S  可調；

18. 黑板溫度：40℃～75℃  可調；

19. 紫外光、凝露時(shí)間交替可調；

20. 噴淋時(shí)間可調；

三、 試驗箱結構

1.  內膽材料：SUS304不銹鋼板；

2.  箱蓋材料：SUS304不銹鋼板噴塑處理；

3.  在工作室的兩邊共安裝8支UV－A或UV－B的紫外燈管；

4.  加熱方式為內膽水槽式加熱，升溫快，溫度分布均勻；

5.  箱蓋為雙向翻蓋式 ，開(kāi)閉輕松自如；

6.  內膽水位自動(dòng)補水，防止加熱管空燒損壞；

7.  試樣架由不銹鋼或鋁合金制成；

8.  試驗箱底部采用高品質(zhì)可固定式PU活動(dòng)輪；

9.  排水系統使用回渦型及U型積沉裝置排水；

10. 試樣表面與紫外燈平面相平行；

11. 噴淋型設備內部安裝有自動(dòng)噴頭，水壓可調；

12. 如果燈管在亮時(shí)，箱體的門(mén)一旦被打開(kāi)，機器將自動(dòng)切斷燈管供電，并自動(dòng)進(jìn)入平衡狀態(tài)冷卻，以免人體受到傷害；

13. 箱內超溫保護，箱內溫度過(guò)高時(shí)機器將自動(dòng)切斷電源，并進(jìn)入平衡狀態(tài)冷卻。

14. 箱體外殼材料：SUS304不銹鋼板噴塑處理；

四、控制和保護系統

1.  智能型韓國“三元"溫控儀，控制精度±0.1℃；

2.  薄膜式 KEY BOARD按鍵；

3.  溫度控制均采用P . I . D ＋S . S . R，系統同頻道協(xié)調控制，可提高控制元件與界面使用之穩定性及壽命；

4.  觸控式設定、數位及直接顯示；

5.  具有P . I . D 自動(dòng)演算之功能，可減少人為設定時(shí)帶來(lái)之不便；

6.  光照和冷凝可獨立控制也可以交替循環(huán)控制；

7.  光照和冷凝的獨立控制時(shí)間和交替循環(huán)控制的時(shí)間可在一千小時(shí)內任意設置；

8.  在運轉或設定中，如發(fā)生錯誤時(shí)，會(huì )提供警示迅號；

9.  法國“施耐德"電氣元器件；

溫 度 控 制  

   UV循環(huán)

    一級的光化學(xué)反應對溫度變化并不敏感。然而，隨之而來(lái)的二級反應的速度則和溫度變化緊密相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，隨著(zhù)溫度升高，反應速度會(huì )加快。因此，在UV曝曬試驗過(guò)程中，溫度控制就顯得很重要，更重要的是要將加速試驗所采用的試驗溫度與材料在實(shí)際應用中遭遇的最高溫度相匹配。在設備中UV的溫度設置可以是從50℃到90℃中的任何一點(diǎn)，具體取決于光照度水平和室內環(huán)境氣溫。設備的溫度調節是通過(guò)具有微電腦演算功能的控制器來(lái)指揮設備內諸如空氣加熱器、水加熱器、等一系列系統來(lái)完成。

  濕氣循環(huán)

  隨著(zhù)溫度的提高，潮濕對材料的破壞力會(huì )急劇增加。因此在潮濕曝曬過(guò)程中，溫度控制是基本的要求。更進(jìn)一步說(shuō)，要產(chǎn)生加速效果，就要求在潮濕曝曬過(guò)程中保持高溫環(huán)境。在設備中冷凝過(guò)程溫度設置可以是從40℃到80℃中的任何一點(diǎn)。

加 熱 系 統

l  采用U型鈦合金高速加溫電熱管；

l  溫度控制與光照獨立系統；

l  溫度控制輸出功率均由微電腦演算，以達高精度及高效率之用電效益；

l  具有加熱系統的防超溫功能；

    黑色鋁板溫度采用智能型“三元"系列韓國溫控儀控制加熱，輸出功率均由微電腦演算，PID自整定。監控采用標準的Pt—100黑板溫度傳感器；

    水槽溫度同樣為韓國“三元"溫控儀控制加熱，水槽位于箱體下部，內置電加熱水器。在循環(huán)測試過(guò)程中，有一個(gè)測試段是黑暗凝露過(guò)程，它需要箱體內能產(chǎn)生較高溫度的飽和水蒸氣，當水蒸氣遇到相對較冷的樣板表面時(shí)，會(huì )在樣板表面凝結露水。

五、保 護 系 統

1.  無(wú)熔絲保護開(kāi)關(guān)；

2.  超溫；

3.  低水位；過(guò)載；

4.  漏電；開(kāi)門(mén)保護；

5.  全護套式接線(xiàn)端子；

6.  自動(dòng)關(guān)機等保護；

六、設備使用條件

1.  環(huán)境溫度：5℃～＋32℃；

2.  環(huán)境濕度：≤85%；