氙灯老化试验箱的工作原理

氙灯老化的工作原理

氙灯老化试验箱通过全光谱模拟、环境因子协同控制及自动化监测技术，实现材料耐候性的加速测试，不仅为材料环境测试节约时间，还能通过高强度的测试，直观性的展示材料在测试中所产生的一系列反应，其工作原理具体如下：

一、核心光源：全光谱氙灯模拟太阳光

1. 光谱覆盖范围
   氙灯作为核心光源，其光谱覆盖290-800nm波长范围，包含紫外线（UV）、可见光及红外线（IR），与太阳光光谱高度吻合。通过光学滤波器（如日光型、窗玻璃型）调整光谱，可模拟不同环境下的光照条件：

• 热带环境：采用日晒过滤片，增强紫外线强度（如模拟赤道地区高强度光照）。

• 室内环境：使用窗玻璃过滤片，复现透过玻璃的室内光照特性。

2. 光强调节与均匀性

• 通过电流或电压调节氙灯输出功率，控制光照强度（单位：W/m²），典型范围为300-550 W/m²，可模拟夏季正午太阳辐射（如300-550W/m²）。

• 采用反射镜或积分球设计，确保试样表面光照均匀，避免局部过热或老化不均。

二、环境因子协同控制：光、热、湿、雨的复合模拟

1. 温度控制

• 黑板温度（BPT）：通过金属黑板传感器监测试样表面温度，调节加热或制冷系统，模拟环境温度范围63°C、100C±3°C。

• 箱体温度：控制试验箱内空气温度，确保环境稳定性，支持从极寒到酷暑的多样化气候模拟。

2. 湿度控制

• 湿度范围10%-95% RH（相对湿度），通过加湿器（如蒸汽喷射）或除湿器调节，模拟沙漠干燥、热带湿润等环境。

3. 凝露与喷淋模拟

• 凝露：通过周期性喷淋或温度骤降产生凝露，模拟自然降雨或露水效应。

• 喷淋：定时喷淋装置模拟降雨，清洁试样表面并加速湿热老化。喷淋压力0.12-0.15 MPa，水量1-2 L/min，强度、频率和时间可编程设定（如12分钟/120分钟循环）。

4. 试验循环程序化

• 光照阶段：高温高湿（如60℃、85% RH），模拟白天。

• 黑暗阶段：低温低湿（如25℃、50% RH），模拟夜晚。

• 喷淋阶段：在光照或黑暗阶段插入喷淋，模拟降雨。

• 用户可自定义光照、黑暗、温度、湿度、喷淋的循环模式，模拟昼夜交替或季节变化：

三、自动化监测与校准：确保数据可靠性

1. 实时参数监测
   通过传感器实时监测光照强度、温度、湿度、黑板温度等参数，并通过控制系统自动调节，确保试验条件稳定。

2. 定期校准与维护

• 使用标准辐射计、温湿度计等设备校准试验箱，确保数据准确性，校准周期通常为每6个月或1年一次。

• 设备配备超温保护、声讯提示和定时功能，在定时结束或报警时自动切断电源，保障安全。