氙燈老化試驗儀原理

氙燈老化試驗儀原理用途：

  氙燈老化試驗箱采用能摸擬全陽(yáng)光光譜的氙弧燈來(lái)再現不同環(huán)境下存在的破壞性光波:

1.可以為科研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量控制提供相應的環(huán)境模擬和加速試驗。

2.可用于新材料的選擇、改進(jìn)現有材料或評估材料組成變化后耐用性的變化試驗。

3.可以很好的模擬在不同環(huán)境條件下，材料暴露在陽(yáng)光下所產(chǎn)生的變化。

4.若試驗樣品不大或不多，建議使用臺式氙燈，可以達到同樣的效果。

氙燈耐氣候試驗是科研生產(chǎn)過(guò)程中篩選配方優(yōu)化產(chǎn)品組成的重要手段，也是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的一項重要的內容應用材料如涂料，塑料，鋁塑板，以及汽車(chē)安全玻璃等產(chǎn)品標準均要求做耐候試驗。氙燈耐候試驗箱模擬造成材料老化的主要因素是陽(yáng)光和潮濕，耐氣候試驗機可以模擬由陽(yáng)光，雨水和露水造成的害。氙燈耐候試驗箱利用氙燈模擬陽(yáng)光照射的效果，利用冷凝濕氣模擬雨水和露水，被測材料放置在一定溫度下的光照和潮氣交替的循環(huán)程序中進(jìn)行測試，用數天或數周的時(shí)間即可重現戶(hù)外數月乃至數年出現的危害，人工加速老化試驗數據可以幫助選擇新材料，改良現有材料，以及評價(jià)配方的變化是如何影響產(chǎn)品的耐久性的。

1.操作注意事項

燈的安裝：安裝或拆卸氙燈前，必須關(guān)閉安全斷路開(kāi)關(guān)的電源和儀器電源開(kāi)關(guān)。

冷卻循環(huán)：試驗停止時(shí)，本儀器啟動(dòng)持續兩分鐘的冷卻循環(huán)，以冷卻氙燈和降低試驗箱濕度。冷卻循環(huán)結束前，切勿打開(kāi)試驗箱的門(mén)。

灼熱表面！試驗期間，冷凝作用使熱水在試驗箱門(mén)內側積聚。試驗結束后，請小心打開(kāi)試驗箱的門(mén)。

氙燈：切勿赤手操作氙燃燒管或玻璃過(guò)濾器。美膚油會(huì )沉積在其上，燒進(jìn)玻璃內。手握燈時(shí)，必須帶棉或橡膠手套。若玻璃已接觸皮膚，用光學(xué)玻璃清潔劑清潔。

燈引線(xiàn)：引線(xiàn)斷開(kāi)時(shí)，切勿試圖將燈點(diǎn)燃，否則會(huì )形成電弧，損壞儀器。

排氣系統：切勿將本老化試驗機直接接到任何現有的排氣系統上。否則，本儀器可能會(huì )因吸入壓力或背壓被損壞而導致試驗無(wú)效。

油水分離器：為防止污染試樣，只能通過(guò)工業(yè)級油水分離器（用戶(hù)提供）向本儀器提供壓縮空氣。

2.儀器安裝

儀器安裝程序必須由千實(shí)合格的技術(shù)員進(jìn)行。不合格人員試圖進(jìn)行安裝可能會(huì )導致人員受到嚴重傷害和儀器損壞。

安裝前，必須綜合考慮占地面積、壓縮空氣、供水/排水和環(huán)境要求。

3.設施要求

從板條箱中取出本儀器前，請保證設施的空氣供應和供水符合本節的要求。在符合以下規格的清潔的環(huán)境中安裝本儀器。

環(huán)境等級和符合性

溫度范圍： 16-29℃（60-85℉）

濕度范圍： 0-85%RH，不凝結

海拔： 達2000米（6560英尺）

貯藏： 10-43℃（50-110℉），20-80%RH

污染等級：2

安裝類(lèi)別：2

（注：若符合性大于安裝類(lèi)別2，用戶(hù)必須提供附加過(guò)濾，以將交流輸入線(xiàn)路瞬變限制為2.5kV。）

實(shí)驗室試驗設備安全： EN 61010-1、UL61010-1、CSA61010-1

機械指令： EN 60204-1

機械安全： ISO 12100-1、ISO 112100-2

電磁兼容性符合性： EN 61326

4.  CE符合性

實(shí)驗室應通風(fēng)良好，保證氣流、空氣污染或粉塵盡可能少。切勿將本儀器安裝在腐蝕性或有毒環(huán)境中，或腐蝕試驗設備的附近。不要將設備安裝在倉庫、鍋爐房、車(chē)庫/工廠(chǎng)區域、油漆間、或通向外部環(huán)境的門(mén)頻繁打開(kāi)會(huì )導致室內溫度和濕度變化的地方等位置處。此類(lèi)位置可能會(huì )對儀器運行、壽命和試驗完整性（重復性）產(chǎn)生不良影響。

廢熱和水蒸汽的產(chǎn)生

老化試驗機運行時(shí)通常會(huì )產(chǎn)生副產(chǎn)物廢熱和水蒸氣。大部分廢熱和水蒸氣通過(guò)排氣管或燈冷卻系統換熱器從儀器排出。確定設施空氣調節系統的熱負荷時(shí)必須考慮剩余的廢熱和水蒸氣。

A約50%的氙燈熱量通過(guò)頂部管道排向儀器周?chē)目諝庵小?/span>

B試驗箱內的廢熱也通過(guò)儀器的頂部排氣管道排出。

C大部分以上熱量可被實(shí)驗室的排氣系統捕捉，但切勿將實(shí)驗室排氣系統直接接到儀器排氣管道上，否則會(huì )因吸入導致故障和試驗無(wú)效。

D控制系統和電力變壓器/電抗器的熱量通過(guò)框架外面板輻射掉。

E表2-1為排放或輻射到儀器周?chē)諝庵械目偀崃俊?/span>

水要求

老化試驗機要求為增濕系統、試樣、試樣架?chē)婌F器和燈冷卻系統提供去離子（DI）水。冷卻燈冷卻系統水箱內的去離子水要求使用標準自來(lái)水。輸送自來(lái)水的CS-7換熱器屬于閉合回路的一部分，因此自來(lái)水不會(huì )接觸DI水或試樣。

DI水

壓力： 124-207kPa（18-30psi）

純度： 小于溶解固體的1ppm。

小于硅石和鐵銹的0.1ppm。

排氣管道

建議客供排氣管道定位在儀器正上方，但不接到儀器上。必須盡可能降低其流量，以保證拆卸儀器排氣口時(shí)不會(huì )改變試驗箱的空氣流量。

2.2氙燈安裝

安裝或拆卸氙燈前，務(wù)必關(guān)閉安全斷路開(kāi)關(guān)和儀器電源開(kāi)關(guān)處的電源。

燈冷卻完畢前，切勿關(guān)閉儀器電源。讓儀器完成約兩分鐘的自動(dòng)均衡模式。

切勿赤手觸摸氙燃燒器或燈過(guò)濾器。美膚油會(huì )沉積在其上，燒進(jìn)玻璃內。手握燈時(shí)，必須帶棉或橡膠手套。若玻璃已接觸皮膚，用光學(xué)玻璃清潔劑清潔。

每個(gè)老化試驗機通常隨配一個(gè)校準好的參考標準燈。切勿拆開(kāi)校準好的參考標準燈。工廠(chǎng)已對部件進(jìn)行了調整。

校準燈在相應的功率級提供精確的輻照度輸出。工作燈在正常運行使用，配有過(guò)濾器殼體以容納可互換的玻璃過(guò)濾器。提供各種內濾器和外濾器可供選購。

裝配燈前，按試驗方法確定所需的內外濾器。將過(guò)濾器和部件置于平整、但不會(huì )使其滑到地板上的表面上。每個(gè)燈部件具有一個(gè)確定其定位的銷(xiāo)或孔。仔細對準每個(gè)銷(xiāo)子和匹配孔。這樣可保證每次更換過(guò)濾器時(shí)的同軸度。

拆卸其它部件（過(guò)濾器殼體和外濾器）前，必須先將氙燃燒器從燈上拆下，否則可能損壞燃燒器。

將裝配好的燈置于試驗箱內。將過(guò)濾器上部殼體定位在燈具水嘴接頭中。扭動(dòng)燈，直至定位銷(xiāo)落入適當位置，然后順時(shí)針轉動(dòng)裝配環(huán)四分之一圈。將燈引線(xiàn)夾滑到電極頭上，然后擰動(dòng)滾花翼型螺釘，上緊引線(xiàn)夾。此時(shí)，燈已安裝完成，運行準備就緒。

安裝引線(xiàn)夾時(shí)，務(wù)必保證方向，引線(xiàn)背向燃燒器底座，這樣可以防止引線(xiàn)產(chǎn)生電弧的任何可能性。

放回工作燈時(shí)和放回后，在燈水嘴接頭（支座）中安裝一個(gè)新的密封墊片以保證*密封。熱量和燈的安裝/拆卸均會(huì )降低墊片的性能。

3.0 部件和控件

3.1 簡(jiǎn)介

本節說(shuō)明了老化試驗機部件和控件的位置和功能。雖然正常運行過(guò)程中可能不會(huì )用到每個(gè)部件或控件，但在故障排除或維護程序中需要知道其確切位置。

3.2 試驗箱部件

（1）風(fēng)機：風(fēng)機用于使空氣在試驗箱內循環(huán)流動(dòng)。當調節風(fēng)門(mén)打開(kāi)時(shí)，環(huán)境空氣吸入，沿進(jìn)風(fēng)道向下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)增濕器噴嘴，越過(guò)空氣加熱器，然后通過(guò)地板排氣孔進(jìn)入試驗箱?？諝庀蛏狭鲃?dòng)，越過(guò)試樣架，然后從試驗箱天花板通過(guò)排氣管道排出。調節風(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)，試驗箱空氣在閉合回路中循環(huán)流動(dòng)（不排氣），以將保持穩定的設定點(diǎn)溫度。

（2）相對濕度傳感器：該傳感器是固態(tài)電容性器件，安裝在試驗箱頂部，用于監測試驗箱的相對濕度。

（3）試驗箱溫度傳感器：又稱(chēng)“干球”傳感器，為鉑（Pt-100）RTD（電阻式溫度檢測器），安裝在試驗箱內。用于監測試驗箱內空氣的溫度。

（4）排氣管道：調節風(fēng)門(mén)部分或*打開(kāi)時(shí)，試驗箱空氣通過(guò)該管道排出。該空氣通常溫暖潮濕，應輸送到不與該排氣管道物理實(shí)體連接的設施排氣系統內。

（5）進(jìn)風(fēng)道：調節風(fēng)門(mén)部分或*打開(kāi)時(shí)，環(huán)境空氣通過(guò)進(jìn)氣口空氣過(guò)濾器和該管道吸入。

（6）調節風(fēng)門(mén)：該“空氣閥”自動(dòng)控制，以調節試驗箱和周?chē)h(huán)境之間的換氣。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的小調節之后，調節風(fēng)門(mén)自行設定至固定位置，只允許從環(huán)境中吸入少量的冷空氣。接著(zhù)，空氣加熱器運行，在當前循環(huán)期間控制試驗箱設定點(diǎn)溫度。

（7）燈引線(xiàn)：該絕緣引線(xiàn)將氙燈接至點(diǎn)火器。由于引線(xiàn)以高電壓傳導較高電流，因此牢牢固定在氙燈電極上，以防接觸不良和形成電弧。

（8）燈支座/水嘴接頭：氙燈用機械方式固定在該接頭上，該接頭給燈提供了安裝位置并能將燈連接到燈冷卻系統的供水管道上。

（9）光棒：該光棒由固體石英制成，用不銹鋼外殼包裹。它將氙燈的光傳遞給光敏傳感器。

（10）氙燈：氙燈由不銹鋼的過(guò)濾器上部和下部殼體、內和外濾器、氙燃燒器構成。氙燃燒器的光譜輸出可通過(guò)使用不同的內外濾器組合進(jìn)行調整。為選擇所有過(guò)濾器和輻照度范圍選擇氙燈過(guò)濾器。

（11）試樣噴霧器：加壓去離子水噴射到試樣正面，以模擬雨水和水的腐蝕作用。為模擬熱沖擊，高溫試樣可用冷試樣噴霧器噴水。試樣噴霧器僅使用冷水。

（12）黑色面板傳感器：黑色面板傳感器（黑色面板或黑色標準）是鉑（Pt-100）電阻式溫度器件，安裝在試樣夾上。黑色面板溫度是試驗箱溫度與氙燈光譜紅外（熱波長(cháng)）部分發(fā)出的熱之和。試樣架上還可選擇增設第二個(gè)黑色面板傳感器，這樣其中一個(gè)面板傳感器可用于控制，另一個(gè)可用于監測。

（13）試樣架?chē)婌F器：加壓去離子水噴射到試樣的背面，以模擬露珠效應，由于受到該噴霧器的急劇冷卻作用，溫暖潮濕的試驗箱空氣在試樣正面凝結。試樣架?chē)婌F器通常在暗循環(huán)啟動(dòng)，但也可在自定義程序中修改以在亮循環(huán)運行。

（14）試樣架：試樣架以4rpm繞氙燈轉動(dòng)，以保證安裝在試樣架上的試樣受光均勻。老化試驗機關(guān)閉時(shí)，滑動(dòng)離合器使試樣架能自由轉動(dòng)，而不損壞傳動(dòng)系統。試樣夾可以任一組合固定在架子上，以提供大的樣本容量。

（15）空氣偏導器：空氣偏導器為不銹鋼圓環(huán)?？諝馔ㄟ^(guò)試驗箱地板排氣孔向上流動(dòng)，越過(guò)空氣偏導器，空氣偏導器引導氣流從試樣架上的試樣上流過(guò)。

（16）空氣加熱器：空氣加熱器是在環(huán)境空氣流入試驗箱時(shí)對其進(jìn)行加熱的圓形元件?？諝饧訜崞髫撠熢谠囼炑h(huán)期間調節風(fēng)門(mén)處于固定位置后保持對穩定的試驗箱溫度的控制。

（17）試驗箱排水管：該重力排水管用于將冷凝液和噴水從試驗箱排出。

（18）光敏傳感器：該光敏傳感器用于監測氙燈的輻照度輸出。其外殼包括一個(gè)或兩個(gè)模塊化膠囊，每個(gè)小容器帶一個(gè)用于縮小檢測到的輻照度的波長(cháng)范圍的干涉濾光片（340nm、420nm或300-400nm）和一個(gè)檢測輻照度的光電二極管。光沿光棒向下傳播，通過(guò)干涉濾光片，然后投射到光電二極管上，光電二極管將光能轉換成電信號。

（19）增濕噴嘴：增濕器噴嘴利用加壓空氣和水混合物及不銹鋼霧化噴嘴產(chǎn)生濕潤的細霧。噴嘴頭有個(gè)懸吊著(zhù)的?？諝夂退幕旌衔镫x開(kāi)噴嘴，撞擊，引發(fā)高頻振動(dòng)。振動(dòng)的分裂水分子，即使水分子霧化，形成霧。霧與進(jìn)氣混合，通過(guò)地板排氣孔進(jìn)入試驗箱。

（20）相對濕度校準接口：該接口供相對濕度標準傳感器插入以便進(jìn)行校準。

（21）試驗箱溫度傳感器校準接口：該接口在校準時(shí)供RTD標準傳感器插入。

5.0 功能異常之判斷處理：

（若機器遇到故障時(shí)，請詳閱本手冊以排除故障原因）