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Si4000氙燈老化試驗機為全自動參數(shù)閉環(huán)控制老化測試儀，大LCD觸摸屏幕 顯示,，可同時控制光輻照量,、黑板溫度、箱內溫度,、箱內濕度,、噴淋周期、運行時間等控制參數(shù),，控制器在出廠時已預設十幾個程序,，用戶也可自編三個程序，程序被調用執(zhí)行后,，即為全自動運行,，不需要人工監(jiān)控。
Si4000燈管功率為6500W,。自然老化環(huán)境中,，試樣主要受到波長為300-800nm 之間光線的輻射，Si4000可選340nm,、420nm 和300-400nm作為監(jiān)控點,，控制該處的輻射強度。試驗過程中,，為了保證試驗結果的重現(xiàn)性 ① ,，需要保持試驗過程參數(shù)的恒定，其中光源的輻照強度是主要的控制參數(shù),。為了克服燈管衰減和電壓的不穩(wěn)定對輻照強度的影響,，Si4000 通過光傳感器測量監(jiān)測點的輻照強度，得到的結果與設定值進行比較后,，通過調節(jié)電流對燈管功率進行閉環(huán)控制,，保證樣品受到的輻照強度始終恒定。室外老化的美國標準,，多采用340nm 作為監(jiān)控點,；室內老化的美國標準，多采用420nm 作為監(jiān)控點,；歐洲標準室內與室外都常用300-400nm,。推薦在主機中采用340nm作為一監(jiān)測點，選用420 作為第二監(jiān)測點,。進行某一個試驗時,，這兩個監(jiān)測點均可監(jiān)控，但只能控制其中一個,。另外,，我們推薦購買一個300-400nm 光過濾裝置,，當需要用到300-400nm 監(jiān)控點時，用戶可自行改裝,，改裝后主機會自動識別,。一般在內外過濾片均為硼硅玻璃時，340nm 處的讀數(shù)乘以115,，即為300-400nm 段的輻射強度,。試驗機可以將累計輻射能量來控制試驗時間的長短。
在不同的真實環(huán)境和地域里,，日光中的光譜能量分布是在試驗標準中,，黑板溫度是一個重要控制參數(shù)，它代表的是試樣在接受輻射時其表面的高溫度,。樣品在接受照射時,，會因為吸收了光線中的紅外段能量而使表面溫度升高，不同顏色的表面溫度會不同,。在老化過程中,，溫度也是影響老化速度的重要原因。因為根據(jù)電化學原理,，溫度每升高10℃,，電化學反應速度會提高一倍。所以在試驗過程中樣品的表面溫度也是一個重要的控制參數(shù),。黑板溫度計和試樣一樣,，也裝在樣品夾上，掛在樣品架上,。美國標準和歐洲標準常用的黑板溫度計不同,，美標稱為BPT，歐標稱為BST（黑板標準溫度）,，美標黑板溫度計是一塊涂有標準涂料的金屬板,，而歐洲的是在此金屬板后附有塑料絕熱層，一般BST 的讀數(shù)會比BPT 高5 度以上,。為了符合不同標準,，所以推薦采用雙通道黑板溫度測量與控制。
Si4000 的燈管直立在試驗箱中心,，圍繞著上下三層的轉動樣品架,，可放65 個樣品（樣品尺寸為70x150x3mm），它保證每塊樣品受到均勻的輻射強度,。每個樣品后需襯一塊鋁板,，如果每次的試樣不足以掛滿樣品架，也需將空的樣品夾襯上鋁板后掛滿整個樣品架,。
Si4000 為水冷式氙燈老化儀,，內外濾光片在過濾光線的同時形成水套,，其中通過純水的流動來帶走氙燈發(fā)光時產(chǎn)生的巨大熱量。純水（<1ppm）用于燈管冷卻,、噴淋和加濕,，水純度高可減少雜質在濾光片上沉積，防止影響輻射強度,；噴淋是模擬下雨,；加濕是用壓縮空氣將純水打成水霧噴出,，來控制箱內濕度,。當純水箱內溫度超過65℃時，Si4000 會自動停機保護,。

老化定義
材料在日常使用中會長時間曝露在戶外日光,、玻璃窗后或戶內人造光中，發(fā)生褪色,、發(fā)黃或強度降低等物理性質變化,，這種變化我們通常稱為光老化或日曬老化。

老化意義
為了比自然老化測試更快速地評估材料的抗老化性能,，通常采用帶人工光源的測試設備來重現(xiàn)和加速老化過程,，這樣可以不受日常循環(huán)和氣候條件的影響，并可以得到一個可控的測試環(huán)境,，從而保證試驗過程參數(shù)的可重復性和試驗結果的可重現(xiàn)性,。

老化影響因素
A. 光：
A.1 光的質量：
光的模擬逼真性濕耐光試驗的基礎，我們必須保證儀器中光線的光譜能量分布（波長和能量值的對應關系,，簡稱SPD）應盡可能地近似于材料自然老化時環(huán)境的光線,，并且在整個試驗過程中保持其分布曲線的穩(wěn)定。我們需要根據(jù)材料的使用環(huán)境,，選用不同組合的過濾光片,，對光源的SPD 進行適當?shù)倪^濾，以模擬各種情況的自然環(huán)境光,。
A.2 光的數(shù)量（即強度）：
在保證SPD 的前提下,，我們要采用加強照射功率來實現(xiàn)加速試驗。為了保證試驗結果的可重現(xiàn)性,，我們需要用閉環(huán)控制的方法來保證其輻照強度的恒定,，避免了因燈管自然衰減而影響試驗結果。另外,，我們要求儀器能提供足夠大的強度控制范圍來面對不同行業(yè),、不同時期發(fā)展的需要。
B. 水：
B.1 濕度：
耐光褪色試驗需要給濕,，很多材料對濕度較敏感,，甚至超過直接的噴淋效果,。因此需要人工模擬設備具備濕度控制的功能，其中利用壓縮空氣激蕩水霧進行加濕的方法比加熱增濕的效果更穩(wěn)定和快速,，沒有滯后的影響,。
B.2 噴淋：
耐侯老化試驗需要噴淋，利用材料對水的吸附和解吸附作用,，促進材料的老化,，同時對正在接受輻照的樣品表面產(chǎn)生溫度的沖擊作用。噴淋的方式有正面噴淋和背面噴淋兩種,；正面噴淋主要模擬自然界下雨的過程,，而背面噴淋模擬夜晚表面結露的現(xiàn)象。在一些汽車廠商的試驗標準中（如SAE）明確要求在試驗過程中同時進行正噴和背噴,。
C. 溫度：
C.1 樣品表面溫度：
樣品在接受輻照時,，其表面吸收了光線中的可見光和紅外段的能量而升溫，在同等輻照下,，溫度因樣品表面顏色深淺而不同,。
樣品表面溫度的高低也直接影響著老化的進行速度，因為根據(jù)電化學原理,，溫度每升高10℃,，電化學反應速度會加快一倍。為了統(tǒng)一控制,，我們采用黑板溫度和黑標準溫度作為主要的控制參數(shù),，對其進行閉環(huán)調節(jié)控制。
C.2 環(huán)境溫度：
樣品在接受光照時,，除了表面溫度升高對老化的影響,，它所處的環(huán)境溫度也會影響到老化過程，所以我們選用的人工老化試驗機也需要對試驗箱的箱內溫度進行獨立閉環(huán)控制,。
D．另外,，高性能氙燈的有效冷卻與正確排列，輻照能的均勻產(chǎn)生和穩(wěn)定控制,，樣品架的合理設計,濾光片的科學配用均是保證日曬老化試驗準確性和重現(xiàn)性的重要因素,。

設備介紹
A：老化設備分類：目前世界上主要有兩種氙燈老化儀，分別為水冷式和風冷式,，這是根據(jù)氙燈燈管的冷卻方式不同來劃分的,。一般風冷式氙燈老化儀只局限于滿足一些歐洲標準，而水冷式基本上可以滿足歐洲和美國的所有標準,。
B：Si4000 為水冷式氙燈老化儀,，采用目前世界上良好、應用廣泛、得到客戶認可度高的設計形式,。
C：Si4000 為全自動型閉環(huán)控制帶大觸摸屏幕LCD 顯示,，可同時控制光輻照量、黑板溫度,、箱內溫度,、箱內濕度、噴淋周期,、運行時間等控制參數(shù),，控制器在出廠時已預設十幾個程序，用戶也可自編三個程序,，程序被調用執(zhí)行后,，即為全自動運行，不需要人工監(jiān)控,。

光輻照控制
為了保證試驗結果的可重現(xiàn)性,，我們必須要使氙燈的光譜能量分布SPD 和輻照強度在試驗過程中保持恒定可控,。SPD 中的每段波長的光波都在老化過程中起著*的作用,，雖然在全光譜能量中，紫外線部分所占的比例很小,，但它是使物質內部化學鍵斷裂而發(fā)生老化的主要原因,；可見光和紅外部分能使材料的溫度上升，從而加快整個老化過程,，所以要實現(xiàn)重復性的老化過程,，就必須保證試驗過程中光源的SPD 保持穩(wěn)定，SPD 發(fā)生變化,，就有可能會影響實驗結果,。對SPD 的穩(wěn)定，它實際上與機器的控制無關,，只與氙燈本身的質量和濾光片的性能穩(wěn)定有關,。
有些品牌儀器所選用的是類似于復印機中的氙燈，燈管內的氙氣含量較低,，雜質含量大,，在經(jīng)受高電壓、高溫激發(fā)后,，容易發(fā)生化學反應,，使其的SPD 發(fā)生不可逆的改變。越大的輻照強度,，越容易加速這種化學變化,。Si4000采用6500W水冷式氙燈，其中充注的是化學分析級高純度氙氣，氙燈在受到1 萬多伏的點燈電壓激發(fā)時產(chǎn)生的弧光,，與真實日光的光譜能量分布十分接近,。采用不同組合的內外過濾片對氙弧的SPD 進行裁剪，就能模擬不同場合中的日光光譜,。
由于燈管中的雜質含量低,，就保證了SPD 曲線的穩(wěn)定。一般推薦用戶每2000 小時更換燈管,，就是為了嚴格地保證這個目的,。
Si4000 控制器可以自動累計燈管使用時間，并提示更換信息,。實驗證明,，在一固定電壓瓦數(shù)下，工作過120 小時的氙燈的輻射比工作過1500 小時后的氙燈的輻射能量多得多,。也就是,，如果一個樣品總暴露時間為1500小時，那么在前數(shù)百小時,，氙燈新的時候樣品接受日光能就比用舊的多,。但如果我們引入輻射自動控制系統(tǒng)，樣品無論在新燈和舊燈情況下都接收到相同的能量,?？刂乒庠吹妮敵霾粌H是需要，對研究發(fā)展老化試驗也是必要的,。
在保證了氙燈光源SPD曲線穩(wěn)定的基礎上,，為了控制氙燈的輻照強度恒定，我們在SPD 上選取340nm,、420nm 波長點和300-400nm段進行控制,。光線直接穿過濾光片后，通過一個光路傳到測試室外的一個檢測盒,，在檢測盒中首先通過一個特定的光柵濾波器（340nm 或420nm）后照射到光電檢測器上,，變換為電訊號，這訊號送到檢測電路與設定值比較,，如果訊號小于設定值,，也即輻射低于要求的水平，功率調整器接受控制信號自動增加功率,，使輻射達到設定值,。如果輻射多于設定值，功率調整器接受控制信號自動減小功率,，直到輻射到達設定值,。
其中340nm 控制點是耐候老化試驗常用的，配合相應的過濾片組合，模擬日光的直接照射,，一般用于建材,、汽車外飾件、涂料等的耐候試驗,。420nm 控制點是日曬試驗常用的,，配合相應的過濾片組合，模擬透過玻璃窗的日光照射,，一般用于紡織品,、油墨、汽車內飾件等的試驗,。300-400nm 控制段是歐洲和GB 某些標準要求的,，現(xiàn)在的用途范圍較窄。除了自動控制輻射能量恒定外,，光監(jiān)測器將輻射功率對時間積分得出樣品已接收到多少輻射能量,。試驗可以編程預定輻射總能量，實驗過程中,，積分電路將驅動計數(shù)器,，使計數(shù)器從設置點逐漸減為零，當?shù)竭_零點時,，儀器自動停止試驗,。
Ci4000 輻照控制的特點是可以進行*,、第二雙監(jiān)測點設置,，如果用戶既要進行日曬試驗又要做耐候試驗，他只需選購此功能,。儀器在出廠時就會預置雙光路和光柵濾波器,，分別分離所需波長的能量進行檢測，用戶在啟動測試程序后,，機器會根據(jù)測試要求,，自動選用某個監(jiān)測點的讀值進行輻照強度的閉環(huán)控制。另外機器還有自我檢查判別功能,，如果用戶調用未安裝的監(jiān)測點,，機器會自動發(fā)出提示信息。

黑板溫度控制
黑板溫度也是一個重要控制參數(shù),，它的意義是代表著試樣在接受輻射時其表面的高溫度,。樣品在接受照射時，會因為吸收了光線中的紅外段能量而使其表面溫度升高,，不同顏色樣品的表面溫度會不同,。黑板溫度計和試樣一樣，也裝在樣品夾上，掛在樣品上,。
美國標準和歐洲標準常用的黑板溫度計不同,，美標稱為BPT（黑板標準溫度），歐標稱為BST（黑標準溫度計）,，美標黑板溫度計（BPT）是一塊涂有標準涂料的金屬板,，而歐標黑標準溫度計（BST）是在此金屬板后附有塑料絕熱層。通常情況下,，BST的讀數(shù)會高于BPT,。
Si4000 在輻照強度恒定控制的情況下，中央控制器通過變頻器自動控制試驗箱上方的風機轉速,，調節(jié)流經(jīng)樣品表面的空氣流速,，從而穩(wěn)定地閉環(huán)控制黑板溫度。一般在黑暗周期是不要求控制黑板溫度的,。
Si4000 還可以選擇雙通道黑板溫度設置,，機器會同時有兩個黑板溫度監(jiān)測回路，分別安裝BST 和BPT 傳感器,。用戶在調用執(zhí)行程序后,，機器會自動調用所要求傳感器（BPT 或者BST）數(shù)據(jù)進行閉環(huán)控制。這樣的話,，客戶就可以兼顧美國標準和歐洲標準的要求,。
Si4000 的黑板溫度計是和樣品一起安裝在旋轉樣品架上的，它的讀數(shù)真實而有代表性,。而某些品牌的黑板溫度計只能固定安裝在測試角落位置,，由于輻照強度的不均勻性，它的讀數(shù)代表性就值得商榷,。

箱內溫度控制
Si4000 中央控制器會自動控制機器背部風門的開口程度（自動調準功能）,，引入所需的低溫空氣，來降低箱內溫度,，或是開動箱底部的加熱器進行加熱,，來對箱內的溫度進行閉環(huán)控制。

黑板濕度控制
Si4000 通過相對濕度傳感器進行自動比例閉環(huán)控制箱內濕度,，它利用壓縮空氣激蕩純水通過細小噴嘴形成水霧來進行加濕的,，這種加濕方法迅速安全，而且噴嘴的角度可調,。
某些品牌的機器加濕方法是利用加熱增濕,，這種方法的缺陷是反應滯后、偏差大,，同時濕氣所帶入的熱量會嚴重地影響到箱內,。

溫度平衡控制
噴淋控制：
Si4000 可以獨立控制正面噴淋和背面噴淋,，正面噴淋主要模擬自然界下雨的過程，而背面噴淋模擬夜晚表面結露的現(xiàn)象,。
明暗周期控制：
Si4000 可以獨立控制燈管的開和關,，分別代表了黑夜和白晝。
機器運行控制：
Si4000 的中央控制器為直觀的TFT 液晶觸摸屏界面,，觸摸屏輸入,，中文或英文界面，大容量編程控制,，可儲存程序共為20 個,，出廠預置程序為16 個供直接調用，其中包括SAEJ1885,、SAEJ1960,、AATCC 16E、AATCC 169-1,、ISO105-B02,、04、06,、ASTM G155-1,、G155-4、FORD INTE-RIOR,、GMW 3414TM,、ISO4892-2-A、ISO11341-1,，還有兩個分別是輻照強度和功率校準程序,，另外用戶根據(jù)需要可自編四個程序并儲存。

儀器說明
●  燈管的使用壽命：建議為每2000小時更換,，濾光片也需要定時更換,，Qinsun公司提供了4000小時備件包，根據(jù)內外濾光片組合不同來選擇,。備件包中含兩根燈管和若干內外濾光片及其它消耗件，足以滿足4000 小時試驗之用,。
●  Si4000 的燈管直立在試驗箱中心,，圍繞著上下三層的轉動樣品架，可放65 個樣品（樣品尺寸為70x145x3mm）,，它保證每塊樣品受到均勻的輻射強度,。每個樣品后需襯一塊鋁板，如果每次的試樣不足以掛滿樣品架,，也需將空的樣品夾襯上鋁板后掛滿整個樣品架,。
●  Si4000 為水冷式氙燈老化儀,，內外濾光片在過濾光線的同時形成水套，其中通過純水的流動來帶走氙燈發(fā)光時產(chǎn)生的巨大熱量,。
●  純水用于燈管冷卻,、噴淋和加濕，水純度高可減少雜質在濾光片上沉積,，防止影響輻射強度,；
●  噴淋是模擬下雨；加濕是用壓縮空氣將純水打成水霧噴出,，來控制箱內濕度,。所以用戶需準備純水或純水產(chǎn)生裝置。在Si4000 的左下前部有一個小純水箱,，流經(jīng)燈管的純水流回該水箱,，純水損耗后水位下降，機器會自動進水補充,；在該水箱里又裝有蛇型降溫管,，內通自來水，因為純水在吸收了燈管的熱量后水溫升高,，當純水箱內溫度超過55℃時,，蛇型管中的自來水開始流動來冷卻純水，使純水保持冷卻燈管的效率,。自來水的溫度建議在20℃以下,，如果用戶考慮自來水的使用成本和水溫，建議裝備一個冰水機,，循環(huán)使用,。當純水箱內溫度超過65℃時，Si4000 會自動停機保護,。
●  旋轉鼓式樣品架和輻照強度,、黑板溫度的均勻性：Si4000 旋轉鼓式樣品架設計是將樣品垂直擺放在儀器中央的旋轉架上，旋轉架由一個圓柱型的樣品單層陳列架構成,，樣品在鼓架上圍繞燈源以每分鐘1 圈的速度旋轉,，以此獲得均衡的光照能量以及溫度和濕度。由于氙燈燈管在工作的同時其本身也會老化,，會產(chǎn)生一些黑點,，而黑點會影響光照的均勻性， 鼓式樣品架工作時勻速轉動,，使黑點的光照平均作用于整個樣品空間,，大限度的平衡了這種細微誤差。

適用范圍
Si4000主要用于汽車材料,、塑料,、油漆,、包裝、太陽能光伏,、紡織工業(yè)包括土工布,、顏料、穩(wěn)定劑,、添加劑等的測試,。

技術參數(shù)
光源：6500W 水冷式氙燈燈管一支
光譜范圍：全光譜日光
輻照強度閉環(huán)控制范圍：(307～1356)W/m2(300～800nm）(Boro/Boro 內外過濾片，其它見樣本)
輻照度控制精度：設定值的±0.1W/ m2
樣品表面的輻照強度均勻：≦±4%
輻照度控制點：340nm,、420nm,、300-400nm、400-750nm 等可選擇
黑板溫度閉環(huán)控制范圍：BST：40～120℃,；BPT：40～110℃
黑板溫度控制精度：±1℃
黑板溫度的均勻性：≦±2°C
箱內溫度閉環(huán)控制范圍：常溫～90℃
箱內溫度控制精度：≤±2℃
箱體內濕度控制范圍：光循環(huán)：10%-75%（溫度決定） 暗循環(huán)：達到滿
箱體內濕度控制精度：≤±5%
可裝樣品夾數(shù)量：65 個,，共3 層
樣品夾尺寸：SL-3T，69×145×3mm(寬×長×厚)
總曝曬面積：6500cm2

產(chǎn)品特點：
主機
· 光源：水冷式氙燈燈管,，功率6500W,，燈管低壽命2000小時（2倍陽光輻照度時）。氙燈系統(tǒng)應包括氙燈燈管, 內濾光管, 外濾光管等元器件,。
· 濾光片 片：可更換的濾光片,。多種慮光片可供選擇,模擬戶外直接照射和室內間接照射。得到接近的氙燈光譜,。必須配制4000小時運行包,。
· 試樣架形式 式：三層旋轉式試樣架，大限度地保證所有測試樣品輻照均勻,，并且試樣表面輻照度*性應保證在±4%,。
試樣架旋轉速度：約1轉/分鐘。
· 試樣夾 夾：厚度可調節(jié)試樣夾,，適應不同尺寸規(guī)格的試樣,。
· 總的曝曬面積 積：≧6500cm2。
控制系統(tǒng)
· 中英文觸摸屏操作界面,。
· 可同時對黑板溫度,黑標溫度,箱體溫度,相對濕度,氙燈能量,光輻照強度進行精確閉環(huán)自動控制,； 噴水系統(tǒng)模擬雨淋及結露。能夠顯示進程和測試參數(shù),。
· 可編輯測試程序,，逐步改變輻照度 、溫度 （包括黑板溫度或黑標溫度和箱體溫度）,、濕度和噴 淋（試樣噴淋和試樣架噴淋）等測試條件，達到用戶設定測試程序或循環(huán) ,。并可對設定的程序進行存儲和調用,。用戶自定義的測試程序不少于5個,。
· 照度監(jiān)測控制：可以選擇340 nm或者420 nm窄頻或者300nm -400 nm寬頻波長點對輻照度 進行動監(jiān)測控制?？煽刂频妮椪斩瓤梢赃_到日光的2倍,，從而滿足加速 測試的要求。
輻照度可控制在如下范圍內：0.25-1.26W/m 2 (@340nm)或者0.59-2,46W/m 2 (@420nm)或者29 -141W/m 2 (@300-400nm)黑板溫度或者黑標溫度控制：配置黑板溫度計和黑標溫度計,，可以選擇黑板溫度和黑標溫度對試樣溫度進行自動控制,。溫度范圍：BPT 40-110℃，BST 40-120℃,；溫度應該控制在設定值±2℃范圍內,。箱體溫度控制：可以對箱體溫度進行自動控制，溫度范圍40-100℃,，溫度應控制在設定值±2℃內,，箱體溫度應當均勻*，高點和低點的溫差應該不超過2℃m相對濕度控制：可以對試驗箱內的相對濕度進行自動控制,，濕度范圍：光照循環(huán)時10-70%（與溫度相關）,，黑暗循環(huán)時可達，濕度應控制在±5℃RH,，箱體內濕度均勻*,，高點與低點的溫差應不超過5%RH。
具有水純度不夠,、缺水,、氣壓不足等實時監(jiān)控系統(tǒng)及故障預警系統(tǒng)，便于實時監(jiān)控儀器運行狀況,。
質控
· 具有氙 燈輻照度校準功能,。每臺老化儀配制一只校準燈管，該校準燈管只能用于對應的老化儀,，通
過中國計量院CMA認證,。
· 設有數(shù) 據(jù)庫，使用智能媒體卡,、RE-232端口,、U盤數(shù)據(jù)接口可將測得的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫
中的資料可通過日期,，試樣編號等方式進行查詢,。
附件
· 第二波 長 監(jiān)控系統(tǒng)
直接設置和控制輻照度（300-400nm）（出廠前加裝在主機上）
· 第二樣 品 表面溫 度 監(jiān) 控 系統(tǒng)
直接設置和控制黑標溫度40-120?C（出廠前加裝在主機上）
· 40 00 小 小 時 運行包
含2 根 6500 千瓦精密水冷氙燈及相應的濾鏡用于模擬戶外/外飾件

關鍵參數(shù)匯總

適用標準