紫外老化試驗(yàn)箱輔助配件的技術(shù)配置與功能優(yōu)化

時(shí)間： 2025-11-22 17:13 來源： 林頻儀器

紫外老化試驗(yàn)箱作為模擬自然光照環(huán)境、加速材料老化過程的核心檢測設(shè)備，其系統(tǒng)構(gòu)成不僅包括主體結(jié)構(gòu)、熒光紫外燈管、溫濕度控制模塊等核心部件，更涵蓋一系列功能性輔助配件。這些配件的科學(xué)配置與合理應(yīng)用，能夠顯著提升試驗(yàn)的便捷性、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及操作的安全性，對保障試驗(yàn)流程的順暢進(jìn)行具有不可忽視的技術(shù)價(jià)值。

一、純凈水過濾與自動補(bǔ)給裝置

紫外老化試驗(yàn)箱對試驗(yàn)用水水質(zhì)具有嚴(yán)苛的技術(shù)要求，直接使用未經(jīng)處理的市政自來水將導(dǎo)致加濕系統(tǒng)、噴淋裝置及濕球紗布快速結(jié)垢，影響測試精度并縮短設(shè)備壽命。因此，配置純凈水過濾裝置成為必要的技術(shù)措施。該裝置通常采用多級過濾工藝：前置PP棉濾芯濾除顆粒雜質(zhì)，活性炭濾芯吸附余氯及有機(jī)物，反滲透膜或離子交換樹脂深度脫鹽，最終產(chǎn)出電導(dǎo)率低于5μS/cm、總?cè)芙夤腆w（TDS）小于10ppm的純凈水源。

在設(shè)備底部供水箱的集成設(shè)計(jì)中，過濾裝置與自動補(bǔ)水閥門及手動補(bǔ)水抽屜形成聯(lián)動系統(tǒng)。自動補(bǔ)水閥門通過快插接口與過濾后的壓力水源（0.1-0.3MPa）連接，當(dāng)液位傳感器檢測到水箱水位低于設(shè)定閾值時(shí)，控制系統(tǒng)觸發(fā)進(jìn)水電磁閥開啟，經(jīng)凈化的自來水自動注入儲水箱。此種設(shè)計(jì)不僅免除人工頻繁補(bǔ)水的繁瑣，更有效防止因水質(zhì)問題引發(fā)的管路堵塞與傳感器污染。對于水質(zhì)硬度超過300mg/L的地區(qū)，建議在過濾裝置后端加裝水質(zhì)軟化樹脂罐，以延長過濾芯使用壽命。

二、光照安全防護(hù)聯(lián)鎖裝置

鑒于紫外老化試驗(yàn)箱采用UV-A、UV-B波段熒光紫外燈管作為輻射源，其光譜能量密度在254nm-365nm范圍內(nèi)對人體皮膚及視網(wǎng)膜具有顯著生物危害性，光照自動保護(hù)裝置成為強(qiáng)制性安全配置。該裝置基于光電接近開關(guān)原理，在試驗(yàn)箱前后蓋門的門框邊緣安裝對射型或反射型傳感器，形成不可見光幕檢測區(qū)。

當(dāng)試驗(yàn)程序運(yùn)行且燈管處于照射狀態(tài)時(shí)，若操作人員誤開箱門，傳感器信號中斷將立即觸發(fā)安全繼電器動作，在0.5秒內(nèi)切斷紫外燈管供電回路，終止紫外線發(fā)射。同時(shí)，控制系統(tǒng)鎖定試驗(yàn)程序并發(fā)出聲光報(bào)警，顯示"門開保護(hù)"警示信息。當(dāng)箱蓋門重新關(guān)閉并鎖定后，系統(tǒng)需人工確認(rèn)方可恢復(fù)照射，避免燈管頻繁啟停影響使用壽命。該裝置響應(yīng)時(shí)間需滿足EN 60204-1機(jī)械電氣安全標(biāo)準(zhǔn)，且應(yīng)與主控制回路物理隔離，確保在任何控制失效情況下仍能獨(dú)立執(zhí)行保護(hù)功能。

三、輻照度監(jiān)測與計(jì)量系統(tǒng)

輻照度作為紫外老化試驗(yàn)的核心參數(shù)，其準(zhǔn)確測量與實(shí)時(shí)監(jiān)控對保證試驗(yàn)條件的一致性至關(guān)重要。輻照計(jì)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了輻照度的量化管理，現(xiàn)有技術(shù)方案分為手持便攜式與箱內(nèi)安裝式兩種架構(gòu)。

手持式輻照計(jì)由高精度感光探頭與數(shù)顯主機(jī)組成獨(dú)立測量單元。當(dāng)需要進(jìn)行在線檢測時(shí)，首先依據(jù)熒光紫外燈管的標(biāo)稱波長（如UVA-340為340nm、UVB-313為313nm），在顯示屏上選擇對應(yīng)的波段與量程檔位。隨后在燈管正常照射狀態(tài)下開啟箱門，將探頭感光面垂直置于試品架預(yù)設(shè)的測量孔上方，探頭與燈管距離嚴(yán)格遵循ISO 4892-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)距離（通常為50mm）。此時(shí)顯示屏實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前輻照度值（單位W/m²），測量精度可達(dá)±5%。此類設(shè)備適用于周期性的計(jì)量校準(zhǔn)與多設(shè)備間的比對驗(yàn)證。

安裝式輻照計(jì)則采用固定式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將感光探頭通過法蘭盤永久性安裝于試驗(yàn)箱內(nèi)腔頂部，探頭感光面正對燈管陣列，與燈管的幾何中心距嚴(yán)格等于燈管至試樣表面的垂直距離。探頭信號線經(jīng)屏蔽處理后接入觸摸控制器模擬量輸入模塊，輻照度測量值直接以數(shù)字形式顯示于監(jiān)控界面，數(shù)據(jù)采集頻率可設(shè)為每分鐘一次，實(shí)現(xiàn)全過程自動記錄。該方式消除了人為放置探頭的位置偏差，測量重復(fù)性優(yōu)于2%，特別適用于長周期無人值守試驗(yàn)的連續(xù)監(jiān)測，并可設(shè)置輻照度衰減報(bào)警閾值，當(dāng)燈管老化導(dǎo)致輻照度低于設(shè)定值80%時(shí)提示更換。

四、黑標(biāo)溫度計(jì)校準(zhǔn)系統(tǒng)

除輻照度外，試驗(yàn)溫度是另一關(guān)鍵參數(shù)。黑標(biāo)溫度計(jì)（BST）或黑板溫度計(jì)（BPT）作為標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器，用于模擬試樣表面吸收的輻照熱能。該配件需定期使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其示值誤差在±1℃范圍內(nèi)，校準(zhǔn)周期不應(yīng)超過12個(gè)月。

五、樣品旋轉(zhuǎn)與定位裝置

為保證試樣各部位受光均勻，可配置自動旋轉(zhuǎn)樣品架，轉(zhuǎn)速1-5rpm可調(diào)，使樣品周期性地接受不同燈管照射，減少輻照不均導(dǎo)致的試驗(yàn)誤差。

六、噴淋水質(zhì)軟化預(yù)處理裝置

對于配備噴淋功能的設(shè)備，噴淋用水需經(jīng)軟化處理，硬度應(yīng)低于50mg/L，防止噴嘴結(jié)垢堵塞，確保噴淋霧化效果。

七、數(shù)據(jù)記錄與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

集成USB數(shù)據(jù)記錄儀或以太網(wǎng)通訊模塊，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動存儲與遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，支持歷史數(shù)據(jù)追溯與試驗(yàn)報(bào)告自動生成。

紫外老化試驗(yàn)箱的輔助配件涵蓋水質(zhì)處理、安全防護(hù)、參數(shù)監(jiān)測、樣品處理及數(shù)據(jù)管理等多個(gè)功能維度。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、樣品特性及預(yù)算條件，科學(xué)選配上述配件，以構(gòu)建完整、高效、安全的試驗(yàn)系統(tǒng)，確保材料耐候性評價(jià)結(jié)果的科學(xué)性與權(quán)威性。