紫外線老化試驗(yàn)箱主要用于模擬對(duì)陽光、潮濕和溫度對(duì)材料的破壞作用。
紫外線老化試驗(yàn)箱通過模擬陽光、冷凝、模仿自然潮濕,試樣在模擬的環(huán)境中試驗(yàn)幾天或幾周的時(shí)間,可再現(xiàn)戶外可能幾個(gè)月或幾年發(fā)生的損壞。
1、模擬陽光
陽光中的紫外線是造成大多數(shù)材料耐久性能破壞的主要因素。我們使用紫外燈來模擬陽光中的短波紫外部分,它產(chǎn)生很少的可見光或紅外光譜能量。
我們可以根據(jù)不同的測(cè)試要求選擇不同波長的UV紫外燈,因?yàn)槊糠N燈在總的紫外線輻照能量和波長都不一樣。通常,UV燈管可分為UVA和UVB兩種。
2、潮濕冷凝環(huán)境
在很多戶外環(huán)境中,材料每天的潮濕時(shí)間可長達(dá)12小時(shí)。
研究表明造成這種戶外潮濕的主要因素是露水,而不是雨水。紫外線老化試驗(yàn)箱通過獨(dú)特的冷凝功能來模擬戶外的潮濕侵蝕。
在試驗(yàn)過程中的冷凝循環(huán)中,測(cè)試室底部蓄水池中的水被加熱以產(chǎn)生熱蒸氣,并充滿整個(gè)測(cè)試室,熱蒸汽使測(cè)試室內(nèi)的相對(duì)濕度維持在100%,并保持一個(gè)相對(duì)高溫。
試樣被固定在測(cè)試室的側(cè)壁,從而試樣的測(cè)試面曝露在測(cè)試室內(nèi)的環(huán)境空氣中。
試樣向外的一面暴露在自然環(huán)境中具有冷卻效果,導(dǎo)致試樣內(nèi)外表面具備溫差,這一溫差的出現(xiàn)導(dǎo)致試樣在整個(gè)冷凝循環(huán)過程中,其測(cè)試面始終有冷凝生成的液態(tài)水。
由于戶外曝曬接觸潮濕的時(shí)間每天可以長達(dá)十幾小時(shí),因此典型的冷凝循環(huán)一般持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。
紫外線老化試驗(yàn)箱提供兩種潮濕模擬方法。應(yīng)用較多的是冷凝方法,它是模擬戶外潮濕侵蝕的好方法。
所有的紫外線老化試驗(yàn)箱都可運(yùn)行冷凝循環(huán)。因?yàn)橛行?yīng)用條件也要求使用水噴淋以達(dá)到實(shí)際的效果,所以有些紫外線老化試驗(yàn)箱既可運(yùn)行冷凝循環(huán)又可運(yùn)行水噴淋循環(huán)。
3、溫度控制
在每個(gè)循環(huán)中,溫度都可控制在一個(gè)設(shè)定值。
同時(shí)黑板溫度計(jì)可以監(jiān)控溫度。溫度的提高可以加速老化的進(jìn)程,同時(shí),溫度的控制對(duì)于測(cè)試的可再現(xiàn)性也是很重要的。
4、水噴淋系統(tǒng)
對(duì)于某些應(yīng)用而言,水噴淋能更好地模擬最終使用的環(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熱沖擊或機(jī)械侵蝕是非常有效的。
在某些實(shí)際應(yīng)用條件下,例如陽光下,聚集的熱量由于突降的陣雨而迅速消散時(shí),材料的溫度就會(huì)發(fā)生急劇變化,產(chǎn)生熱沖擊,這種熱沖擊對(duì)于許多材料而言是一種考驗(yàn)。
紫外線老化試驗(yàn)箱的水噴淋可以模擬熱沖擊和/或應(yīng)力腐蝕。
恒溫恒濕試驗(yàn)箱的制冷壓縮機(jī)、電加熱器、冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、循環(huán)水泵、風(fēng)機(jī)盤管離心風(fēng)機(jī)和超聲波加濕器等均采用繼電器控制,繼電器是否吸合取決于單片機(jī)的控制信號(hào),單片機(jī)的控制信號(hào)又由養(yǎng)護(hù)室內(nèi)的5個(gè)溫度傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換后與設(shè)定值比較、處理后產(chǎn)生。恒溫恒濕試驗(yàn)箱系統(tǒng)的組成及控制邏輯相對(duì)較復(fù)雜,為保證系統(tǒng)安全運(yùn)行,設(shè)有下列保護(hù)措施: (1)電氣安全。 在電路中設(shè)有空氣開關(guān)、漏電保護(hù)器、相序保護(hù)器、熔斷器及熱過載保護(hù)器等保護(hù)性元件,對(duì)漏電、過載、缺相或反相等電氣故障進(jìn)行有效保護(hù)。 (2)超溫保護(hù)?! ∪绻疁剡^低,循環(huán)水箱可能因結(jié)冰而凍裂,水溫過高則蒸發(fā)器盤管可能因制冷劑壓力過高而炸裂。制冷系統(tǒng)檢漏試驗(yàn)壓力為3MPa,對(duì)應(yīng)R22飽和溫度約70e。因此,在恒溫恒濕試驗(yàn)箱循環(huán)水箱中設(shè)有一個(gè)雙金屬片式溫度開關(guān),設(shè)定水溫低于5e或高于70e時(shí)觸點(diǎn)斷開,系統(tǒng)保護(hù)性停機(jī),待水溫回到設(shè)定范圍后觸點(diǎn)閉合,系統(tǒng)恢復(fù)工作,從而起到保護(hù)作用。 (3)缺水保護(hù)。 冷卻水箱、循環(huán)水箱和超聲波加濕器水槽中都必須保持一定的水位,否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重故障。因此,水箱(槽)均設(shè)有補(bǔ)水浮球閥和溢流管,并在安全水位低限處設(shè)有干簧管式水位開關(guān),起缺水保護(hù)作用。為避免恒溫恒濕試驗(yàn)箱水位瞬時(shí)波動(dòng)引起保護(hù)開關(guān)誤動(dòng)作,設(shè)定水位開關(guān)動(dòng)作后經(jīng)15s延時(shí)再觸發(fā)系統(tǒng)保護(hù)性停機(jī),發(fā)出報(bào)警信號(hào),不可自動(dòng)恢復(fù)。