紫外光耐老化試驗(yàn)箱可以再現(xiàn)陽光、雨水和露水所產(chǎn)生的破壞。設(shè)備通過將待測材料曝曬放在經(jīng)過控制的陽光和濕氣的交互循環(huán)中,同時(shí)提高溫度的方式來進(jìn)行試驗(yàn)。設(shè)備采用紫外線熒光燈模擬陽光,同時(shí)還可以通過冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。
一、ZN-P【新型紫外光老化試驗(yàn)箱】五科南京結(jié)構(gòu)
1. 內(nèi)膽材料:SUS304不銹鋼板;
2. 箱蓋材料:SUS304不銹鋼板噴塑處理;
3. 在工作室的兩邊共安裝8支UV-A或UV-B的紫外燈管;
4. 加熱方式為內(nèi)膽水槽式加熱,升溫快,溫度分布均勻;
5. 箱蓋為雙向翻蓋式 ,開閉輕松自如;
6. 內(nèi)膽水位自動補(bǔ)水,防止加熱管空燒損壞;
7. 試樣架由不銹鋼或鋁合金制成;
8. 試驗(yàn)箱底部采用可固定式PU活動輪;
9. 排水系統(tǒng)使用回渦型及U型積沉裝置排水;
10. 試樣表面與紫外燈平面相平行;
11. 噴淋型設(shè)備內(nèi)部安裝有自動噴頭,水壓可調(diào);
12. 如果燈管在亮?xí)r,箱體的門一旦被打開,機(jī)器將自動切斷燈管供電,并自動進(jìn)入平衡狀態(tài)冷卻,以免人體受到傷害;
13. 箱內(nèi)超溫保護(hù),箱內(nèi)溫度過高時(shí)機(jī)器將自動切斷電源,并進(jìn)入平衡狀態(tài)冷卻。
14. 箱體外殼材料:SUS304不銹鋼板噴塑處理;
參 照 標(biāo) 準(zhǔn)
本ZN-P【新型紫外光老化試驗(yàn)箱】五科南京適用于多種工業(yè)產(chǎn)品的性能可靠性試驗(yàn),參照GB/T14522-93《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)--機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品用塑料、涂料、橡膠材料—人工氣候加速試驗(yàn)方法》GB/T16585-1996(GB/T3511-2008)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)—硫化橡膠人工氣候老化(熒光紫外燈)試驗(yàn)方法》及GB/T16422.3-1997《塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法》等相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)條款設(shè)計(jì)制造;
符合測試標(biāo)準(zhǔn):ASTM D4329、D499、D4587、D5208、G154、G53;ISO 4892-3、ISO 11507;EN 534;prEN 1062-4、 BS 2782;JIS D0205;SAE J2020等紫外線老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
二、設(shè)備主要技術(shù)規(guī)格及參數(shù)
1. 工作室尺寸: 350×1150×410㎜;
2. 外形尺寸:580×1280×1450㎜;
3. 溫度范圍:RT+10℃~90℃;
4. 濕度范圍:90~98%R?H;
5. 濕度均勻度: ±2%;
6. 溫度均勻度:±2℃;
7. 溫度波動度:±0.5℃;
8. 濕度波動度:±2%;
9. 控溫方式:PID自整定控溫方式;
10. 燈中心距離:70㎜;
11. 樣品與燈中心距離:50㎜;
12. 美國燈管;
13. 標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸:75×150㎜或75×300㎜(特殊規(guī)格需在合同中說明);
14. 水槽水深要求:25㎜,自動控制;
15. 有效輻照區(qū)域:900×210㎜;
16. 紫外線波長:UV-A波長范圍為315-400nm;UV-B波長范圍為280-315nm;
17. 試驗(yàn)時(shí)間:0~9999H、M、S 可調(diào);
18. 黑板溫度:40℃~75℃ 可調(diào);
19. 紫外光、凝露時(shí)間交替可調(diào);
20. 噴淋時(shí)間可調(diào);
21. 總功率:4.5kW
三、控制和保護(hù)系統(tǒng)
1. 智能型韓國“三元”溫控儀,控制精度±0.1℃;
2. 薄膜式 KEY BOARD按鍵;
3. 溫度控制均采用P . I . D +S . S . R,系統(tǒng)同頻道協(xié)調(diào)控制,可提高控制元件與界面使用之穩(wěn)定性及壽命;
4. 觸控式設(shè)定、數(shù)位及直接顯示;
5. 具有P . I . D 自動演算之功能,可減少人為設(shè)定時(shí)帶來之不便;
6. 光照和冷凝可獨(dú)立控制也可以交替循環(huán)控制;
7. 光照和冷凝的獨(dú)立控制時(shí)間和交替循環(huán)控制的時(shí)間可在一千小時(shí)內(nèi)任意設(shè)置;
8. 在運(yùn)轉(zhuǎn)或設(shè)定中,如發(fā)生錯誤時(shí),會提供警示迅號;
9. 法國“施耐德”電氣元器件;
溫 度 控 制
UV循環(huán)
一級的光化學(xué)反應(yīng)對溫度變化并不敏感。然而,隨之而來的二級反應(yīng)的速度則和溫度變化緊密相關(guān)。一般來說,隨著溫度升高,反應(yīng)速度會加快。因此,在UV曝曬試驗(yàn)過程中,溫度控制就顯得很重要,更重要的是要將加速試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)溫度與材料在實(shí)際應(yīng)用中遭遇的zui高溫度相匹配。在設(shè)備中UV的溫度設(shè)置可以是從50℃到90℃中的任何一點(diǎn),具體取決于光照度水平和室內(nèi)環(huán)境氣溫。設(shè)備的溫度調(diào)節(jié)是通過具有微電腦演算功能的控制器來指揮設(shè)備內(nèi)諸如空氣加熱器、水加熱器、等一系列系統(tǒng)來完成。
濕氣循環(huán)
隨著溫度的提高,潮濕對材料的破壞力會急劇增加。因此在潮濕曝曬過程中,溫度控制是zui基本的要求。更進(jìn)一步說,要產(chǎn)生加*果,就要求在潮濕曝曬過程中保持高溫環(huán)境。在設(shè)備中冷凝過程溫度設(shè)置可以是從40℃到80℃中的任何一點(diǎn)。
加 熱 系 統(tǒng)
l 采用U型鈦合金高速加溫電熱管;
l 溫度控制與光照*獨(dú)立系統(tǒng);
l 溫度控制輸出功率均由微電腦演算,以達(dá)及之用電效益;
l 具有加熱系統(tǒng)的防超溫功能;
黑色鋁板溫度采用智能型“三元”系列韓國溫控儀控制加熱,輸出功率均由微電腦演算,PID自整定。監(jiān)控采用標(biāo)準(zhǔn)的Pt—100黑板溫度傳感器;
水槽溫度同樣為韓國“三元”溫控儀控制加熱,水槽位于箱體下部,內(nèi)置電加熱水器。在循環(huán)測試過程中,有一個(gè)測試段是黑暗凝露過程,它需要箱體內(nèi)能產(chǎn)生較高溫度的飽和水蒸氣,當(dāng)水蒸氣遇到相對較冷的樣板表面時(shí),會在樣板表面凝結(jié)露水。
四、設(shè)備特點(diǎn)
自然界的陽光和濕氣對材料的破壞,每年造成難以估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失,紫外光耐老化試驗(yàn)箱可以再現(xiàn)陽光、雨水和露水所產(chǎn)生的破壞。設(shè)備通過將待測材料曝曬放在經(jīng)過控制的陽光和濕氣的交互循環(huán)中,同時(shí)提高溫度的方式來進(jìn)行試驗(yàn)。設(shè)備采用紫外線熒光燈模擬陽光,同時(shí)還可以通過冷凝或噴淋的方式模擬濕氣影響。
只需要幾天或幾周時(shí)間,紫外光耐老化試驗(yàn)設(shè)備可以再現(xiàn)戶外需要數(shù)月或數(shù)年所產(chǎn)生的破壞。所造成的損害主要包括退色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強(qiáng)度下降及氧化。設(shè)備提供的測試數(shù)據(jù)在對新材料的選擇、對現(xiàn)有材料的改進(jìn)或評估影響產(chǎn)品耐用性的組成變化等方面有極大的幫助。設(shè)備可以*地預(yù)測產(chǎn)品將在戶外遭遇的變化。
紫外線(UV)與陽光的模擬
盡管紫外光(UV)只占陽光的5%,但是它卻是造成戶外產(chǎn)品耐用性下降的主要光照因素。這是因?yàn)殛柟獾墓饣瘜W(xué)反應(yīng)影響隨著波長的減少而增加。因此在模擬陽光對材料物理性質(zhì)的破壞影響時(shí),不需要再現(xiàn)整個(gè)陽光光譜。在大多數(shù)情況下,只需要模擬短波的UV光即可。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)之所以采用UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為穩(wěn)定,并且能更好的再現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果。采用熒光UV燈模擬陽光對物理性質(zhì)的影響,例如亮度下降、龜裂、剝落等方面,是的方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多數(shù)的這些UV燈主要產(chǎn)生紫外光,而不是可見光和紅外光。燈的主要差別體現(xiàn)在它們在各自波長范圍內(nèi)產(chǎn)生的UV總能量上的不同。不同的燈會產(chǎn)生不同的測試結(jié)果。實(shí)際的曝曬應(yīng)用環(huán)境可以提示應(yīng)選用哪種類型的UV燈。
熒光燈的優(yōu)點(diǎn)在于:快速獲得試驗(yàn)結(jié)果;簡化的光照度控制;穩(wěn)定的光譜;只需很少的維護(hù);價(jià)格便宜,運(yùn)行費(fèi)用合理。
UVA-340,模擬陽光紫外線的*選擇,可*地模擬臨界短波波長范圍的陽光光譜,即波長范圍為295-360nm的光譜,UVA- 340只產(chǎn)生在陽光中能找到的UV波長的光譜。
UVB-313,用于zui大程度的加速試驗(yàn),可以很快地提供試驗(yàn)結(jié)果。它們所采用的短波長UV比目前地球上通常找到的UV光波更為強(qiáng)烈。盡管這些比自然波長短許多的UV光能夠zui大程度地加速試驗(yàn),但它同時(shí)也會對某些材料造成不符和實(shí)際的退化破壞。
標(biāo)準(zhǔn)定義發(fā)射300nm以下的光能低于總輸出光能2%的一種熒光紫外燈,通常稱為UV-A燈;發(fā)射300nm以下的光能大于總輸出光能10%的一種熒光紫外燈,通常稱為UV-B燈;
紫外區(qū)分UV-A波長范圍為315-400nm;UV-B波長范圍為280-315nm;
模擬雨水和露水的影響
在戶外的材料與濕氣接觸的時(shí)間,每天可以長達(dá)12小時(shí),研究結(jié)果表明造成這種戶外潮濕的主要原因是露水,而不是雨水。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)通過一系列*的冷凝原理來模擬戶外的濕氣影響。在設(shè)備的冷凝循環(huán)圈中,在箱體的底部有一蓄水箱,并對其進(jìn)行加熱來產(chǎn)生水汽。熱蒸汽使試驗(yàn)箱內(nèi)的相對濕度維持在100%,并且保持一個(gè)相對高溫。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)確保測試試件實(shí)際上構(gòu)成試驗(yàn)箱的側(cè)壁,從而試件的背面則暴露在室內(nèi)環(huán)境空氣中。室內(nèi)空氣的冷卻效用導(dǎo)致試件表面溫度下降到低于蒸汽溫度幾度的水平。這一溫差的出現(xiàn)導(dǎo)致試件在整個(gè)冷凝循環(huán)過程中,其表面始終有冷凝生成的液態(tài)水。這種冷凝產(chǎn)物是很穩(wěn)定的純凈蒸餾水。這種純凈水提高了試驗(yàn)的再現(xiàn)率,而同時(shí)避免了水漬問題。
由于戶外曝曬接觸潮濕的時(shí)間每天可以長達(dá)12小時(shí),因此紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)的潮濕周期一般持續(xù)幾小時(shí)。我們建議每一冷凝周期至少持續(xù)4小時(shí)。注意到設(shè)備中的UV曝曬和冷凝曝曬是分別進(jìn)行的,與實(shí)際氣候條件是*的。
對于某些應(yīng)用過程而言,水噴淋能更好的模擬zui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機(jī)械侵蝕是極其有用的。屋面、汽車材料和在金屬建筑或結(jié)構(gòu)上使用的涂料經(jīng)常會遭遇到突然的溫度劇變。例如在炎熱的夏季中,當(dāng)熱量堆積后突然由于暴雨而消散。這種溫度劇變的后果對于許多材料而言是一種挑戰(zhàn)。紫外光加速耐候試驗(yàn)機(jī)/噴淋型就是為再現(xiàn)這種條件而專門設(shè)計(jì)的。
由于經(jīng)常遭到來自雨水的沖刷,木材的涂料層,包括油漆和著色劑,會出現(xiàn)相應(yīng)的侵蝕現(xiàn)象。近期研究結(jié)構(gòu)表明,這種雨水沖刷動作可以將材料表面有防降解作用的涂料層沖刷掉,從而將材料本身直接曝曬在UV和水分的破壞性影響之下。這一過程可以重復(fù)多次,從而導(dǎo)致一種材料退化現(xiàn)象,而單靠冷凝方式是無法再現(xiàn)的。
采 用 光 源
光源采用8只額定功率為40W的紫外熒光燈作發(fā)光源。紫外線熒光燈管,分布在機(jī)器的兩側(cè),每側(cè)各4只。有UVA-340和UVB-313光源供用戶選擇配置;
UV-A波長范圍為315-400nm,燈管的發(fā)光光譜能量主要集中在340 nm的波長處;
UV-B波長范圍為280-315nm,燈管的發(fā)光光譜能量主要集中在313 nm的波長處;
由于紫外燈光能量輸出會隨時(shí)間而逐步衰減,為了減小因光能量衰減造成試驗(yàn)影響,所以本試驗(yàn)箱在八支燈管中每隔1/4的熒光燈壽命時(shí)(燈管使用壽命為:1600H),由一支新燈管替換一支舊燈管,其位置變換如下圖,這樣,紫外光源始終由新燈和舊燈組成,從而得到一個(gè)輸出恒定的光能量;
五、保 護(hù) 系 統(tǒng)
1. 無熔絲保護(hù)開關(guān);
2. 超溫;
3. 低水位;過載;
4. 漏電;開門保護(hù);
5. 全護(hù)套式接線端子;
6. 自動關(guān)機(jī)等保護(hù);
六、設(shè)備使用條件
1. 環(huán)境溫度:5℃~+32℃;
2. 環(huán)境濕度:≤85%;
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