五和標準紫外光老化試驗箱

ZN-P型紫外光老化試驗箱
一、設備主要技術規格及參數
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. 進口美國燈管；
13. 標準試件尺寸：75×150㎜或75×300㎜（特殊規格需在合同中說明）；
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. 試驗時間：0～9999H、M、S  可調；
18. 黑板溫度：40℃～75℃  可調；
19. 紫外光、凝露時間交替可調；
20. 噴淋時間可調；
二、設備特點
    自然界的陽光和濕氣對材料的破壞，每年造成難以估計的經濟損失，紫外光加速耐候試驗機可以再

現陽光、雨水和露水所產生的破壞。設備通過將待測材料曝曬放在經過控制的陽光和濕氣的交互循環中

，同時提高溫度的方式來進行試驗。設備采用紫外線熒光燈模擬陽光，同時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間，設備可以再現戶外需要數月或數年所產生的破壞。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、強度下降及氧化。設備提供的測試數據在對新材

料的選擇、對現有材料的改進或評估影響產品耐用性的組成變化等方面有極大的幫助。設備可以極好地

預測產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品耐用性下降的主要光照因素。這是因為

陽光的光化學反應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的破壞影響時，不需要

再現整個陽光光譜。在大多數情況下，只需要模擬短波的UV光即可。紫外光加速耐候試驗機之所以采用

UV燈的原因在于它們比其他的燈管更為穩定，并且能更好的再現試驗結果。采用熒光UV燈模擬陽光對物

理性質的影響，例如亮度下降、龜裂、剝落等方面，是最好的方法。有幾種不同的UV燈可供選擇。大多

數的這些UV燈主要產生紫外光，而不是可見光和紅外光。燈的主要差別體現在它們在各自波長范圍內產

生的UV總能量上的不同。不同的燈會產生不同的測試結果。實際的曝曬應用環境可以提示應選用哪種類

型的UV燈。

    熒光燈的優點在于：快速獲得試驗結果；簡化的光照度控制；穩定的光譜；只需很少的維護；價格

便宜，運行費用合理。
UVA-340，模擬陽光紫外線的最佳選擇，可極好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只產生在陽光中能找到的UV波長的光譜。

    UVB-313，用于最大程度的加速試驗，可以很快地提供試驗結果。它們所采用的短波長UV比目前地

球上通常找到的UV光波更為強烈。盡管這些比自然波長短許多的UV光能夠最大程度地加速試驗，但它同

時也會對某些材料造成不符和實際的退化破壞。

標準定義發射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間，每天可以長達12小時，研究結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機通過一系列獨特的冷凝原理來模擬戶外的濕氣影響。在

設備的冷凝循環圈中，在箱體的底部有一蓄水箱，并對其進行加熱來產生水汽。熱蒸汽使試驗箱內的相

對濕度維持在100％，并且保持一個相對高溫。產品的設計確保測試試件實際上構成試驗箱的側壁，從

而試件的背面則暴露在室內環境空氣中。室內空氣的冷卻效用導致試件表面溫度下降到低于蒸汽溫度幾

度的水平。這一溫差的出現導致試件在整個冷凝循環過程中，其表面始終有冷凝生成的液態水。這種冷

凝產物是很穩定的純凈蒸餾水。這種純凈水提高了試驗的再現率，而同時避免了水漬問題。

    由于戶外曝曬接觸潮濕的時間每天可以長達12小時，因此紫外光加速耐候試驗機的潮濕周期一般持

續幾小時。我們建議每一冷凝周期至少持續4小時。注意到設備中的UV曝曬和冷凝曝曬是分別進行的，

與實際氣候條件是一致的。

     對于某些應用過程而言，水噴淋能更好的模擬最終使用的環境條件。水噴淋在模擬由于溫度劇變

和由于雨水沖刷所造成的機械侵蝕是極其有用的。屋面、汽車材料和在金屬建筑或結構上使用的涂料經

常會遭遇到突然的溫度劇變。例如在炎熱的夏季中，當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。紫外光加速耐候試驗機/噴淋型就是為再現這種條件而專門設計

的。

    由于經常遭到來自雨水的沖刷，木材的涂料層，包括油漆和著色劑，會出現相應的侵蝕現象。近期

研究結構表明，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。這一過程可以重復多次，從而導致一種材料退化現象，而單靠冷凝

方式是無法再現的。

參 照 標 準
    本紫外光加速耐候試驗機適用于多種工業產品的性能可靠性試驗，參照GB/T14522-93《中華人民共

和國國家標準--機械工業產品用塑料、涂料、橡膠材料—人工氣候加速試驗方法》GB/T16585-1996

（GB/T3511-2008）《中華人民共和國國家標準—硫化橡膠人工氣候老化（熒光紫外燈）試驗方法》及

GB/T16422.3-1997《塑料實驗室光源暴露試驗方法》等相應標準條款設計制造；

     符合國際測試標準：ASTM D4329、D499、D4587、D5208、G154、G53；ISO 4892-3、ISO 11507；

EN 534；prEN 1062-4、  BS 2782；JIS D0205；SAE J2020等紫外線老化試驗標準。

采 用 光 源
     光源采用8只額定功率為40W的進口紫外熒光燈作發光源。紫外線熒光燈管，分布在機器的兩側，

每側各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間而逐步衰減，為了減小因光能量衰減造成試驗影響，所以本試驗

箱在八支燈管中每隔1/4的熒光燈壽命時（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，從而得到一個輸出恒定的光能量；

三、 試驗箱結構
1.  內膽材料：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.  內膽水位自動補水，防止加熱管空燒損壞；
7.  試樣架由不銹鋼或鋁合金制成；
8.  試驗箱底部采用高品質可固定式PU活動輪；
9.  排水系統使用回渦型及U型積沉裝置排水；
10. 試樣表面與紫外燈平面相平行；
11. 噴淋型設備內部安裝有自動噴頭，水壓可調；
12. 如果燈管在亮時，箱體的門一旦被打開，機器將自動切斷燈管供電，并自動進入平衡狀態冷卻，以

免人體受到傷害；
13. 箱內超溫保護，箱內溫度過高時機器將自動切斷電源，并進入平衡狀態冷卻。
14. 箱體外殼材料：SUS304不銹鋼板噴塑處理；

四、控制和保護系統
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，系統同頻道協調控制，可提高控制元件與界面使用之穩

定性及壽命；
4.  觸控式設定、數位及直接顯示；
5.  具有P . I . D 自動演算之功能，可減少人為設定時帶來之不便；
6.  光照和冷凝可獨立控制也可以交替循環控制；
7.  光照和冷凝的獨立控制時間和交替循環控制的時間可在一千小時內任意設置；
8.  在運轉或設定中，如發生錯誤時，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
     一級的光化學反應對溫度變化并不敏感。然而，隨之而來的二級反應的速度則和溫度變化緊密相

關。一般來說，隨著溫度升高，反應速度會加快。因此，在UV曝曬試驗過程中，溫度控制就顯得很重要

，更重要的是要將加速試驗所采用的試驗溫度與材料在實際應用中遭遇的最高溫度相匹配。在設備中UV

的溫度設置可以是從50℃到90℃中的任何一點，具體取決于光照度水平和室內環境氣溫。設備的溫度調

節是通過具有微電腦演算功能的控制器來指揮設備內諸如空氣加熱器、水加熱器、等一系列系統來完成

。
   濕氣循環
   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，溫度控制是最基本的

要求。更進一步說，要產生加速效果，就要求在潮濕曝曬過程中保持高溫環境。在設備中冷凝過程溫度

設置可以是從40℃到80℃中的任何一點。
加 熱 系 統
l  采用U型鈦合金高速加溫電熱管；
l  溫度控制與光照完全獨立系統；
l  溫度控制輸出功率均由微電腦演算，以達高精度及高效率之用電效益；
l  具有加熱系統的防超溫功能；
     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。監控采用標準的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，內置電加熱水器。在循環測

試過程中，有一個測試段是黑暗凝露過程，它需要箱體內能產生較高溫度的飽和水蒸氣，當水蒸氣遇到

相對較冷的樣板表面時，會在樣板表面凝結露水。

五、保 護 系 統
1.  無熔絲保護開關；
2.  超溫；
3.  低水位；過載；
4.  漏電；開門保護；
5.  全護套式接線端子；
6.  自動關機等保護；

六、設備使用條件
1.  環境溫度：5℃～＋32℃；
2.  環境濕度：≤85%；
3. 

南京五和試驗設備有限公司
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