針對紫外線老化測試機(jī)的應(yīng)用難題，我覺得它是這種選用了熒光紫外燈為燈源的機(jī)器設(shè)備。選用那樣的燈源，根據(jù)針對自然陽光的紫外光輻射源和冷疑的這種仿真模擬，及其針對原材料開展實驗，或許是選用加快耐老化開展實驗的，那樣做的目地就是說以便得到最之佳的耐老化。下邊討論一下這類機(jī)器設(shè)備的制做原材料和燈源。

一、制做原材料

       紫外光耐侯環(huán)境試驗箱是選用的這種非金屬材質(zhì)，也有就是說某些建筑涂料，及其漆料等有機(jī)化學(xué)原材料。應(yīng)用那樣的原材料以后，在歷經(jīng)了太陽、溫度、施毒、精華露等，在這種氣侯的轉(zhuǎn)變以后開展檢測，看一下那樣的商品的原材料是否存有著脆化的狀況，在較短的時間以內(nèi)，就能夠獲得是不是掉色或是是退色的狀況出現(xiàn)。

二、燈源

      可能我們還有些不清楚，如紫外光耐候環(huán)境試驗箱是選用40w的最之大的功率，燈源是國內(nèi)的熒光紫燈，也有就是說遍布在設(shè)備兩邊的紫外光熒光燈。針對熒光燈，其動能輸出是隨之時間而產(chǎn)生更改的，這類紫燈源各自是由舊燈和新燈構(gòu)成的。因此，獲得的就是說1個輸出勻速運(yùn)動的光動能。在其中UVA led燈管為國內(nèi)訂制，UVB313為西班牙東芝led燈管，或許很多生產(chǎn)廠家也用到進(jìn)口的亞太拉斯和Q-LABled燈管，材料供參考。

       氣候和陽光輻照是損害涂料、塑料、油墨及其他高分子材料的主要原因，這種損害包括失光、褪色、黃變、開裂、脫皮、脆化、強(qiáng)度降低及分層。即使是室內(nèi)的光及通過玻璃窗透射的太陽光也都會使一些材料老化，比如引起顏料、染料等褪色或變色。對許多制造商而言，產(chǎn)品的耐老化和耐光性是極其重要的。加速檢測老化和光穩(wěn)定性的設(shè)備被廣泛用于研究開發(fā)、質(zhì)量控制和材料檢定，這些檢測設(shè)備提供快速并且可重復(fù)的測試結(jié)果。近年來，低價位且使用方便的實驗室檢測設(shè)備已經(jīng)開發(fā)出來，包括QUV紫外加速老化設(shè)備（符合ASTM G154）和Q-Sun氙燈試驗箱（符合ASTM G155）。

測試抗老化和光穩(wěn)定性的最佳方法經(jīng)常引起爭論。幾年來，各種各樣的方法都被應(yīng)用過，現(xiàn)在大部分研究者使用自然曝露方法、Q-Sun氙弧燈或QUV加速老化試驗設(shè)備。自然曝露測試方法有很多優(yōu)點，實際、便宜、易于操作，然而大部分制造商不愿意等上幾年的時間來觀察一種新的改良的產(chǎn)品設(shè)計是否真的得到改進(jìn)。

Q-Sun氙弧燈試驗箱和QUV紫外加速老化試驗箱是應(yīng)用最廣泛的加速老化檢測設(shè)備，這兩種檢測設(shè)備的測試原理完全不同。Q-Sun氙燈試驗箱模擬太陽光的所有光譜，包括紫外線UV、可見光和紅外線IR，氙燈光譜在295nm到800nm范圍內(nèi)基本上與太陽光的光譜相吻合（如圖1所示）。Q-Sun被用來測試許多產(chǎn)品，這些產(chǎn)品對紫外線的長波段、可見光及紅外線較敏感。

圖1 太陽光光譜與QUV和Q-Sun光譜之間的比較

        QUV不能模擬全光譜太陽光。它的原理是，對于曝露在室外的經(jīng)久耐用的材料，紫外線的短波段300-400nm是引起老化損害的最主要原因（如圖1所示）。從中可以看出，在紫外線的短波區(qū)域，即從365nm到太陽光的起始波段，QUV 能很好地模擬太陽光，然而，對于長一點的波長它將無能為力。

測試的最佳方法依賴于測試需要，每種方法都可能非常有效。應(yīng)該根據(jù)被測產(chǎn)品或材料、最終的應(yīng)用條件、所考慮的降解模式和預(yù)算來選擇合適的檢測設(shè)備。

1.老化的三要素

       光照、高溫和潮濕，這3個因素中的任何一個都會引起材料的老化損害，但它們往往同時發(fā)生作用，所造成的危害將大于其中任一因素的單獨作用。

1.1光照

      不同材料對光的敏感性不同。對于經(jīng)久耐用的材料，如大多數(shù)涂料、塑料，紫外線的短波段是引起大部分聚合物老化的原因。然而，對于不是那么經(jīng)久耐用的材料，比如一些顏料和染料，紫外線的長波段甚至可見光也會使其產(chǎn)生嚴(yán)重的老化。

1.2 高溫

       當(dāng)溫度升高時，光的破壞作用也將隨之增大。盡管溫度不影響主要的光致反應(yīng)，但卻影響次要的化學(xué)反應(yīng)。實驗室老化測試必須提供精確的溫度控制，通常還通過升溫的方法來加速老化過程。

1.3 潮濕

     露水、雨水及高濕度是引起潮濕危害的主要原因。研究表明，放在室外的物品每天都將長時間（平均每天8-12h）處于潮濕狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，由潮氣形成的露水是室外潮濕的主要因素，露水造成的危害比雨水更大，因為它附著在材料上的時間更長，引起更為嚴(yán)重的潮濕吸收。當(dāng)然，雨水對材料的危害也很大，雨水將引起熱沖擊。比如一輛在炎熱夏日里溫度升高的汽車突然因陣雨而急劇降溫，就會產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。雨水沖刷引起的機(jī)械侵蝕也會加速材料發(fā)生老化，如木材涂層因雨水沖洗去除了表面老化層，將未老化的里層暴露于太陽光下，從而產(chǎn)生進(jìn)一步老化。對于室內(nèi)材料，濕氣的主要作用往往是機(jī)械應(yīng)力，它因材料試圖與周圍保持潮濕平衡而引起，材料所經(jīng)受的濕氣越大，需要克服的應(yīng)力也越大。濕氣環(huán)境還是室外材料發(fā)生老化的一個重要因素，在室外，周圍相對濕度RH將影響一種潮濕材料的干燥速度。QUV和Q-Sun以各自不同的方式來模擬光照、高溫和潮濕。

2 QUV老化試驗設(shè)備

2.1 陽光模擬

       QUV利用熒光紫外線燈模擬太陽光來對耐久性材料造成損害。紫外燈在電學(xué)原理上與普通照明用的燈很相似，但它主要發(fā)射紫外光而非可見光或紅外線。不同的應(yīng)用條件需要的不同光譜，進(jìn)而需要不同類型的燈管。UV-340燈管對太陽光的紫外短波段模擬效果好，其光譜能量分布SPD在太陽光的截止點到大約360nm范圍內(nèi)與太陽光譜吻合得非常好（如圖2所示）。

圖2 UV-340光譜與夏天正午太陽光譜比較

       UV-B型燈管（如圖3所示）在QUV中也被廣泛應(yīng)用。它們比UV-A型燈管引起更快的材料老化，但它比太陽光截止點更短的波長量可能會對許多材料產(chǎn)生不切實際的結(jié)果。

      圖2 所示的UVA-340燈管在已有燈管中對太陽光紫外短波段的模擬效果是最佳的。圖3 UV-B類型的燈管利用紫外線的短波段達(dá)到最快加速老化的目的，對特別經(jīng)久耐用材料的檢定或質(zhì)量控制非常有用。

圖3 UVB-313及FS-40光譜與太陽光譜比較

2.2 輻照度控制

       為了獲得精確且可重復(fù)的測試結(jié)果，控制輻照度（光強(qiáng)）很有必要。大多數(shù)型號的QUV都裝備有日光眼光強(qiáng)控制器，這種精確的光控系統(tǒng)為使用者選擇輻照度提供了方便。利用日光眼的反饋循環(huán)系統(tǒng)，可以連續(xù)、自動地控制且精確地保持輻照度，日光眼靠調(diào)整燈的功率來自動補(bǔ)償因燈管老化和其他因素造成的光強(qiáng)變化。在僅僅幾天或幾周內(nèi)，QUV能模擬在室外幾個月甚至幾年所造成的損害。

       在QUV內(nèi)部，因熒光紫外線燈固有的光譜穩(wěn)定性，發(fā)光控制系統(tǒng)相對簡單。隨著燈管的老化，所有光源的輸出都會發(fā)生衰減，然而，不像大多數(shù)其它類型的燈管，紫外燈的光譜不會隨時間變化，這也提高了測試結(jié)果的重復(fù)性，也是使用QUV進(jìn)行測試的一個主要的優(yōu)點。

       圖4所示為在QUV中使用過2h的燈管和使用過5600h的燈管輻照度控制之間的比較，可以看出，新燈管和長時間使用過的燈管光譜之間的差別幾乎難以辨別。這是因為，一方面日光輻照度控制器用來維持光強(qiáng)，另外，因為紫外燈固有的光譜穩(wěn)定性，光譜能量分布幾乎保持不變。已取得專li的太陽眼控制系統(tǒng)易于校準(zhǔn)，符合ISO標(biāo)準(zhǔn)可追溯的要求。

圖4 QUV的日光眼控制系統(tǒng)利用改變燈的輸出功率保持光譜穩(wěn)定

2.3 潮濕模擬

        測試室底部的水槽被用來加熱產(chǎn)生蒸汽，在較高的溫度下，熱蒸汽使測試室內(nèi)保持100%的相對濕度。在QUV中，測試樣品實際上形成測試室的側(cè)壁，樣品的另一面暴露在室內(nèi)周圍的空氣中。室內(nèi)相對較冷的空氣使得測試樣品的表面比測試室內(nèi)熱蒸汽的溫度低好幾度，這一溫度差產(chǎn)生冷凝循環(huán)現(xiàn)象，在樣品表面液態(tài)形式的水慢慢地凝結(jié)（如圖5所示）。所形成的冷凝物是非常穩(wěn)定、純度很高的蒸餾水，這種高純的蒸餾水增加了測試結(jié)果的可重復(fù)性，也簡化了QUV的安裝和操作。

圖5 QUV通過一個逼真的冷凝系統(tǒng)來模擬室外的潮濕侵蝕

        因為材料在室外經(jīng)受潮濕侵蝕的時間很長，所以QUV要達(dá)到相同的效果，它的冷凝循環(huán)過程至少需要4h。另外，冷凝過程是在一較高溫度（一般為50℃)下進(jìn)行的，這大大加速了潮濕侵蝕。用QUV的長時間的熱凝結(jié)循環(huán)過程來模擬戶外的潮濕侵蝕比其他一些方法，如濺水、浸水或高濕度都更有效。除了標(biāo)準(zhǔn)的冷凝功能，QUV還可用水噴淋來模擬雨水影響，比如熱沖擊或機(jī)械侵蝕。使用者可操作QUV來產(chǎn)生潮濕循環(huán)并伴隨紫外線，這一模擬與自然老化非常相似。

3 Q-Sun氙燈試驗箱

3.1 太陽光模擬

       氙弧燈試驗箱可更好地模擬太陽光的所有光譜，可產(chǎn)生紫外線、可見光和紅外線。氙弧光燈光譜有兩個影響因素：濾光系統(tǒng)和光源穩(wěn)定性。

      氙弧光燈產(chǎn)生的光譜必須經(jīng)過過濾來減少不需要的光譜成分，使用不同類型的玻璃濾光器可得到不同的光譜。濾光器的使用取決于被測材料和材料的最終使用條件，不同過濾器過濾的光譜中紫外線短波段的量不同，這將在很大程度上影響老化的速度和類型。經(jīng)常使用的濾光器有) 種類型：日光、窗玻璃、紫外延伸過濾器。圖6-圖8展示了這些濾光器產(chǎn)生的光譜，同時也展示了295nm-400nm之間紫外線短波段的一些光譜的放大圖。

      日光過濾器通常被用來模擬戶外暴露。被設(shè)計用來測室內(nèi)光穩(wěn)定性，這種過濾器產(chǎn)生的一種光譜與透過玻璃的太陽光光譜非常相似。

圖6 配備有日光過濾器的Q-Sun光譜和太陽光譜之間的比較

圖7 配備有窗玻璃過濾器的Q-Sun光譜和透過玻璃的太陽光譜之間的比較

圖8 配備有Q/B擴(kuò)展紫外線過濾器的Q-Sun光譜和太陽光譜之間的比較

       某些測試標(biāo)準(zhǔn)要求一種光譜包含短波紫外線，比太陽短波截止點295nm還短的波長，Q/B過濾器提供這種光譜。盡管這種過濾器提供不切實際的紫外線短波段，但它們往往提供更快的測試結(jié)果。

3.2 輻照度控制

       氙弧燈試驗箱一般裝備有輻照度控制系統(tǒng)，Q-Sun使用的日光眼系統(tǒng)如圖9 所示。

在氙弧燈測試系統(tǒng)內(nèi)，輻照度控制非常重要，因為氙弧燈本身的光譜穩(wěn)定性不如熒光紫外燈的好。圖10展示了一只新燈和一只已使用過1000h的燈光譜之間的差異。很顯然，除控制點光強(qiáng)不變，在長波段，光譜隨時間發(fā)生嚴(yán)重的變化。

       因燈管老化而產(chǎn)生光譜漂移是氙弧燈固有的特性，然而，有些方法可用來補(bǔ)償這一變化。例如，為了減小燈老化的影響，可以定期更換燈管。同時，控制340nm或420nm處的照度，那么在一個特定區(qū)域，光譜的變化量將減到最小。盡管因燈管老化會引起光譜漂移，氙弧燈在抗老化和光穩(wěn)定性測試中已被證明是一種切合實際的光源。

圖9 Q-Sun 的日光眼照度控制器自動地控制和維持被選擇的光強(qiáng)

3.3 潮濕模擬

       大多數(shù)氙弧光燈檢測設(shè)備通過水噴淋或濕度控制系統(tǒng)來模擬潮濕的影響。水噴淋的局限性是，當(dāng)溫度較低的水噴淋到溫度較高的被測樣品上，樣品的溫度也將隨之降低，這就可能減慢了老化的速度，然而，水噴淋可以很好地模擬熱沖擊和機(jī)械侵蝕。在測試系統(tǒng)中，為了防止水對樣品的污染，使用高純度的水是非常必要的。

       因為濕度會影響某些室內(nèi)使用物品（比如紡織品或油墨）發(fā)生老化的類型和速度，在許多測試標(biāo)準(zhǔn)中都建議控制相對濕度。Q-Sun氙燈試驗箱可選配相對濕度控制。

4 實際需要考慮的事項

       當(dāng)然，一種測試裝置不管如何有效，如果購買價格和運(yùn)行成本太高的話，那它也沒有實際應(yīng)用價值。這就是為什么購買價格、運(yùn)行成本、維護(hù)費用是一些不容忽視的重要因素的原因，在考慮一種檢測設(shè)備的優(yōu)點時也應(yīng)考慮到這些因素的影響。

4.1 購買價格

        一般地，QUV比Q-Sun便宜，具體情況取決于您所購買的產(chǎn)品類型和型號。由圖10可見，使用1000h后，氙弧光燈的光譜輸出發(fā)生變化，但是控制器在控制點維持光譜穩(wěn)定性方面做得非常好。

圖10 使用1000h后氙弧光燈的光譜輸出

4.2 測試室大小

       當(dāng)評估一個試驗箱的價格時，應(yīng)該考慮到它的容積。一個QUV/SE和一個Q-Sun Xe-1在購買時價格相當(dāng)，但它們的容積相差很大，QUV大約是Q-Sun Xe-1容積的5倍。QUV的容積比Q-Sun Xe-3的也大，Q-Sun Xe-3僅提供QUV容積的72%。

4.3 三維測試樣品

      Q-Sun 可測試樣品的類型比較靈活，除了可測試平面試樣外，還可測試三維部件、試管及玻璃皿。QUV可安裝相對較薄的平板或樣品。

4.4 易于使用和維護(hù)

     QUV和Q-Sun的使用和維護(hù)都很方便，這兩種試驗設(shè)備可以全自動一天24h連續(xù)工作，一周7d連續(xù)工作，定時器可使測試在任何特定的時間停止。利用已獲得專li的自動校正系統(tǒng)和輻照度校正儀來進(jìn)行校準(zhǔn)也很簡單，當(dāng)儀器光強(qiáng)穩(wěn)定時按下按鈕，校準(zhǔn)即完成，在此過程中，測試樣品和光源均處于待工作狀態(tài)。

      Q-Sun氙燈試驗箱和QUV加速老化試驗箱設(shè)計得非常人性化，Q-Sun的前門、QUV兩邊的翻蓋門，使得燈管和樣品安裝都很容易。

4.5 維護(hù)費用

      QUV和Q-Sun的維護(hù)費用都較低。Q-Sun每年更換燈管的費用比QUV/se和QUV/spray高得多，Q-Sun的電能消耗也較多。另外，QUV/se和QUV可用一般的自來水，而Q-Sun要求去離子水。總之，QUV每年的使用費用比Q-Sun少得多。

適用范圍：

本機(jī)適用于電線類、皮類、塑料類、橡膠類、布類、受熱前

和受熱后變化特性。針對電線類在受熱時為維持箱內(nèi)新鮮

的空氣，股特制換氣量的調(diào)節(jié)。本試驗機(jī)具備精密設(shè)計之

空氣置換調(diào)整裝置及數(shù)字式瓦時計、定時器可作為換氣量置

換率之測定。水平式強(qiáng)制送風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)及內(nèi)部兩側(cè)之氣流調(diào)

整版，確保試 驗機(jī)內(nèi)部溫度均勻穩(wěn)定。

本機(jī)通過CCIC機(jī)構(gòu)檢驗我公司已成為合格生產(chǎn)工廠

對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)：

UL1581sect420.9、ASTM-D2436、CNS3556、    

CNS742、JIS7212、JIS B7757、GB、VDE試驗標(biāo)準(zhǔn)要求

主要技術(shù)指標(biāo)：

u 電源：AC380V 三相四線制

u 功率：6.0KW

u 溫度范圍：常溫~300℃

u 控制精度：±0.5℃

u 解析精度：0.1℃

u 分布誤差：±2.5℃

u 升溫時間：自常溫至250℃，約40分鐘。

u 機(jī)器結(jié)構(gòu)與材質(zhì)：

? 內(nèi)箱尺寸：50cm（長）x 40 cm（深）x 50 cm（高）

? 外箱尺寸：120cm（長）x 65 cm（深）x 134 cm（高）

? 內(nèi)箱材質(zhì)：SUS#304不銹鋼，外箱:烤漆。

? 保溫材質(zhì)：80mm厚高密度巖棉。

u 加熱器：螺管式加熱器一套：380V  6.0KW

u 附屬設(shè)備：超溫保護(hù)，各種動作指示燈，回轉(zhuǎn)盤及回轉(zhuǎn)馬達(dá)一組。（回轉(zhuǎn)盤可拆式、轉(zhuǎn)速8～10rp）     

u 空氣換氣量測定裝置一套。換氣量大小調(diào)整裝置一套。換氣量為5次～200次/小時可調(diào)，在80℃測定。

u 配計時器一套：使用于老化計時以及換氣量測定計時。   

u 送風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)：采用多翼離心式循環(huán)風(fēng)扇

u 電路控制系統(tǒng)：溫度控制器采用微電腦電子式設(shè)定及液晶

u 顯示本系統(tǒng)采用P.I.D+SCR之控制，可提高控制元件界面使用之壽命與穩(wěn)定性。采用高精度鉑金PT100熱電偶。

u 箱體為五層結(jié)構(gòu)：外層靜電烤漆鋼板，二層隔熱高密度巖棉，三層為耐高溫電解板，四層空氣換氣層以及發(fā)熱管層，五層為不銹鋼板。

市場上常規(guī)的氬燈老化試驗箱有兩種可選擇，一種是平板型的風(fēng)冷氙燈老化試驗箱，另一種是旋轉(zhuǎn)型水冷氙燈老化試驗箱。

為什么風(fēng)冷氬燈老化試驗箱做平板型的結(jié)構(gòu)較多?但也有極少數(shù)客戶說有同行給他們做豎向旋轉(zhuǎn)型風(fēng)冷的氬燈，以專業(yè)的角度是不建議這樣設(shè)計的，因為豎向旋轉(zhuǎn)型的結(jié)構(gòu)問題只能用一根燈管，一根燈管一般要求功率較高，常用6KW，但是風(fēng)冷是用風(fēng)來冷卻燈管，一般風(fēng)冷冷卻不了那么高功率的燈管。風(fēng)冷的常用燈管功率為1.5KW、1.8KW、增強(qiáng)款較高也就是2.5KW，如果用太低功率的燈管而且只有1根的話可能效果達(dá)不到，如果用高功率的風(fēng)冷冷卻效果不好又容易損壞燈管。所以不建議做風(fēng)冷豎向旋轉(zhuǎn)型的氬燈試驗箱。這就是為什么風(fēng)冷氬燈老化試驗箱做平板型的結(jié)構(gòu)較多原因。

而豎型旋轉(zhuǎn)向的氙燈采用的是水冷的冷卻方式，而且只能做水冷式，即水冷氙燈試驗箱。通常是一支6KW燈管就能解決,采用水冷式方式冷卻，有科學(xué)試驗效果及數(shù)據(jù)表明，水冷式的氙燈老化試驗箱更優(yōu)于風(fēng)冷式氙燈老化試驗箱，優(yōu)點是進(jìn)口的直流氙燈燈管，水冷式冷卻快，壽命長，效率高，數(shù)字電源控制輸出，光照不會出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象，帶光照信號探頭，自動反饋實時工況。缺點就是水冷燈管一定要用純水機(jī)，因為噴淋水若是不純凈，容易損壞燈管從而導(dǎo)致試驗中斷，使用成本增加。

　　不知道有沒有人注意過，針對氙燈老化試驗機(jī)的使用方面，那些平時很注重保養(yǎng)設(shè)備的企業(yè)和不注重保養(yǎng)設(shè)備的企業(yè)，他們的氙燈老化試驗機(jī)有著非常大的差別。對公司的效益有極大的影響。那么，氙燈老化試驗機(jī)保養(yǎng)方法是什么？下面，上海千實就為大家?guī)硐嚓P(guān)的介紹說明。

　　氙燈老化試驗機(jī)保養(yǎng)方法是什么？上海千實告訴大家，其實，氙燈老化試驗機(jī)保養(yǎng)起來算不上是麻煩，只要注意一些細(xì)節(jié)，自然就光潔如新。

　　1.從清潔做起：

　　在外觀材質(zhì)上，氙燈老化試驗箱可以分為不銹鋼材質(zhì)和烤漆外觀材質(zhì)。由于材質(zhì)的不同，他們清潔的方式也會不同。

　　對于不銹鋼材質(zhì)，清潔清潔起來也有一定的考究。它容易沾染指紋等，一般濕水抹布是抹不掉。這個就需要用到不銹鋼清潔劑來擦洗。

　　對于烤漆的外觀，就不能用不銹鋼清潔劑來清潔了，否則有可能導(dǎo)致表面的烤漆材料掉落的情況?？酒岵牧匣覊m附著力較低，用濕水抹布擦洗自然就會干凈。

　　2.在使用環(huán)境上，也要保持干凈，**是無塵的車間：

　　氙燈老化試驗箱因為要做模擬濕度的功能，離不開水。在工作的時候，水會在加濕系統(tǒng)中循環(huán)。由此，如果純度不高，雜質(zhì)會在水道上沉淀，導(dǎo)致水道堵塞。所以清潔保養(yǎng)的源頭從使用純凈水或者桶裝水開始。

　　當(dāng)然，就算一直使用桶裝水，也無法保證百分之一百沒有雜質(zhì)，而且也難免會有空氣中的灰塵進(jìn)入水道中。所以建議定期對加濕系統(tǒng)進(jìn)行清潔。清潔周期大概半年一次就足夠了。