
氙燈耐氣候老化試驗(yàn)箱的核心原理,是用氙弧燈模擬太陽(yáng)光全光譜,再配合溫濕度與噴淋系統(tǒng),在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)加速重現(xiàn)戶外材料的老化過(guò)程。它能在數(shù)天或數(shù)周內(nèi),模擬出戶外數(shù)月甚至數(shù)年才會(huì)出現(xiàn)的破壞效果。
一、光源:模擬太陽(yáng)全光譜
氙燈是該設(shè)備的關(guān)鍵,它能發(fā)出從紫外線、可見(jiàn)光到紅外線的連續(xù)光譜,與太陽(yáng)光光譜非常接近,因此比只模擬紫外線的設(shè)備更真實(shí)。為了精確適配不同測(cè)試場(chǎng)景,光路中會(huì)加入濾光器:模擬戶外陽(yáng)光時(shí)用硼硅酸鹽濾光器;模擬窗玻璃后的室內(nèi)光照則用蘇打玻璃或窗玻璃濾光器,濾除大部分短波紫外。
二、控制:光照與溫濕度的協(xié)同
箱內(nèi)的控制系統(tǒng)會(huì)同時(shí)對(duì)光照、溫度、濕度進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。輻照度傳感器(通常在340nm或420nm波長(zhǎng)點(diǎn)監(jiān)測(cè))將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào),控制器據(jù)此自動(dòng)調(diào)整燈管功率,維持設(shè)定光強(qiáng)。溫度控制方面,除了箱內(nèi)空氣溫度,設(shè)備還用黑板溫度計(jì)(BPT)或黑標(biāo)溫度計(jì)(BST) 來(lái)模擬深色樣品表面吸收光照后的實(shí)際溫度,并對(duì)其進(jìn)行精確控制。濕度系統(tǒng)則通過(guò)加濕器、冷凝或噴淋來(lái)實(shí)現(xiàn):加濕器可維持高濕環(huán)境;噴淋系統(tǒng)用噴嘴向樣品噴水,模擬雨水沖刷和熱沖擊;在暗周期,可通過(guò)冷卻使樣品表面凝露,模擬夜晚結(jié)露。
三、程序:循環(huán)與加速
試驗(yàn)箱并不是一直恒定光照,而是按照預(yù)設(shè)程序運(yùn)行光-暗交替循環(huán),比如“光照60分鐘/噴淋12分鐘"或“光照102分鐘/噴淋18分鐘"。通過(guò)這種循環(huán),它把自然環(huán)境中復(fù)雜的“日曬-雨淋-凝露"過(guò)程壓縮到極短周期內(nèi),從而加速暴露材料的褪色、脆化、開(kāi)裂、粉化等老化問(wèn)題

