台式氙灯老化箱是一种用于模拟自然环境中的光照、温度和湿度等条件,以测试材料或产品在长时间使用中耐候性和耐久性的设备。它通过氙灯产生稳定的全光谱光照,并结合温度、湿度等环境因素,对材料进行加速老化测试。
其采用不锈钢材质,具有耐高温、耐腐蚀、防尘防水等特点,能在恶劣环境下稳定运行;其闭式设计可有效控制试验环境的温度和湿度,内部设有装载材料的架子,通过调整灯源位置和角度,能实现对材料的均匀照射,保证测试结果的准确性。它还具备灵活的操作和控制功能,采用先进的电子控制系统,可实时监测和调节试验箱的温度、湿度和光照等参数,用户可根据需要设定不同的老化条件,进行多种老化试验。此外,它还具有定时开关机和故障报警等功能,保障试验的安全和可靠性。
1、光源系统
氙灯选择:需选用能模拟全阳光光谱的氙弧灯,其光谱特性应尽可能接近自然阳光,以便准确再现不同环境下的破坏性光波,对材料进行有效的老化测试。例如,进口的氙灯在光谱稳定性和使用寿命方面可能具有一定优势,像美国Q-lab的灯管,有效使用寿命可达1800h左右。
辐照度控制:辐照度表示单位面积上接受的辐射能量,是评估设备性能的重要参数。通常辐照度范围在150W/㎡至736W/㎡之间,且要求辐照度均匀性好,确保样品在试验过程中受到均匀的光照,以保证测试结果的准确性和一致性。
2、温度与湿度控制
温度范围与精度:温度范围一般应满足RT+10℃至100℃之间,以满足不同材料和测试需求。同时,温度波动度应控制在±0.5℃以内,确保测试环境的稳定性,减少温度波动对测试结果的影响。
湿度范围与控制:湿度范围通常在30%RH至95%RH之间,可根据测试要求进行调整。设备应具备精确的湿度控制功能,因为许多材料对湿度敏感,湿度的变化会显著影响材料的老化过程和测试结果。
黑板温度监测:黑板温度是评估材料表面温度变化的重要指标,设备通常应配备黑板温度控制系统,能够将黑板温度控制在设定的范围内,以便更准确地模拟材料在实际使用环境中的温度条件。
3、样品架与光照系统
样品架设计:样品架应采用不锈钢等耐腐蚀、耐高温的材料制成,以确保在长期使用过程中不会生锈或变形。样品架的设计应便于样品的放置和取出,同时要保证样品在测试过程中能够充分暴露在光照下,且不会相互遮挡或干扰。
样品架与灯管距离:样品架与灯管的距离一般在230mm至280mm之间,这一距离会影响样品受到的光照强度。合适的距离设置能够使样品表面获得均匀的光照,避免因距离过近或过远导致光照不均,影响测试结果的准确性。
光照周期设置:用户可根据测试需求设置不同的光照周期,以模拟不同时间段的太阳光照射情况。例如,可以设置白天光照、晚上黑暗的循环周期,或者根据实际使用环境的光照变化规律进行更复杂的周期设置,使测试更加贴近实际情况。
4、喷水循环系统
喷头设计:在工作室顶部应安装合适数量的喷头,喷头的位置和角度应经过精心设计,以确保喷出的水能够均匀地覆盖在样品表面,模拟自然降雨的效果。
喷水参数控制:喷水压力一般在0.12Mpa-0.15Mpa之间可调,喷水周期可根据测试要求进行设置,如常见的18min/102min或12min/48min(喷水时间/不喷水时间)等模式,以模拟不同的降水频率和持续时间,研究水分对材料老化的影响。
5、控制系统
微电脑集成控制:采用微电脑温湿度集成控制器作为核心控制系统,能够准确控制试验箱内的温度、湿度和光照等参数,实现自动化控制和调节。同时,控制系统应具备良好的人机交互界面,方便用户进行参数设置、操作和数据查询。
数据记录与报警功能:具备自动记录功能,能够实时记录测试过程中的各项参数变化,如温度、湿度、辐照度、曝光时间等,以便后续对测试数据进行分析和处理。此外,还应配备完善的报警功能,当设备出现故障或参数超出设定范围时,能够及时发出声光报警信号,提醒用户进行处理,确保测试的安全性和可靠性。
6、安全保护功能
过流保护:防止设备在运行过程中因电流过大而损坏电气元件或引发火灾等安全事故。
辐照度过高保护:当辐照度超过设定的安全范围时,自动降低辐照度或停止光照,以避免对样品和设备造成过度损伤。
超温保护:当箱内温度超过设定的最高温度时,自动切断加热电源,防止温度继续升高引发危险。
冷却水温高报警保护:对于水冷式氙灯老化箱,当冷却水温度过高时,发出报警信号,提醒用户检查冷却系统是否正常,确保氙灯的正常工作和使用寿命。
冷却水流量过低报警保护:监测冷却水的流量,当流量低于正常值时,及时报警,防止因冷却不足导致氙灯损坏或箱内温度失控。
冷却水位低报警保护:当冷却水箱的水位过低时,发出报警信号,提示用户添加冷却水,保证冷却系统的正常运行。
风机故障报警保护:若送风或排风风机出现故障,设备应能及时检测到并发出报警,避免因通风不良导致箱内温度不均匀或影响测试结果。
门未关报警保护:当箱门未关闭时,设备发出报警信号,提醒用户关闭箱门,确保测试环境的稳定性和安全性。
7、箱体结构与材质
造型与外观:箱体通常采用圆弧造型及表面喷塑处理,具有较高的质感和美观度,同时这种设计也有利于减少灰尘积聚和清洁维护。
材质选择:箱体内胆一般采用不锈钢板(如SUS304),具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能,能够适应长期的测试环境要求。箱体外壳则采用A3钢板数控机床加工成型,并经过喷塑处理,增加外观质感和洁净度,同时提高箱体的强度和耐用性。
密封性能:门与箱体之间应采用双层耐高温高涨性密封条,以确保测试区的密闭性,防止热量和湿气泄漏,保证测试环境的稳定性和准确性。
