紡織品、服裝、油漆、塑料、橡膠等經(jīng)常暴露于自然氣候條件下的物體因受日曬、雨淋、寒暑交替等綜合作用后其理化性能會發(fā)生變化(亦稱“老化”),為探知抗老化性能,工程師們便在各種人造條件下對其進行試驗,以比較其性能優(yōu)劣,針對紡織品服裝而言,人們較關(guān)心的是其耐日曬(氣候)作用后的色牢度問題。在試驗儀器中,對結(jié)果形成影響的各項參數(shù)包括(影響程度大小排序)光照強度(光輻照度)、倉內(nèi)溫度、倉內(nèi)濕度、風速等,成熟的日曬氣候儀(亦稱耐光老化儀)應(yīng)能夠使以上各項參數(shù)能夠在一定范圍內(nèi)可設(shè)定并可穩(wěn)定在設(shè)定值的允許誤差內(nèi),從而保證試驗結(jié)果的重現(xiàn)性與可比性。
一、光照強度
長弧氙燈是對日光光譜模擬效果較好的人造光源,具有功率大(大大縮短試驗周期),抗干擾性強、壽命長、造價低等諸多優(yōu)點,在實際使用過程中長弧氙燈發(fā)光的同時也發(fā)熱,而試驗者的目的是利用其光能,去除其熱能(根據(jù)冷卻方式分為風冷式,如西德賀利氏150、150S、150S+,美國Q-SUN,意大利麥加索,及太陽神等品牌,水冷式有;如:美國亞太拉斯ATLAS、Ci3000+、Ci4500+、Ci6000+等)。就冷卻效果而言,當然是水冷式效果更好。但風冷式因其造價低、而具有較大的成本低優(yōu)勢,故國內(nèi)市場保有量中均以風冷式為主。
隨著氙燈使用時間的延長,在耗用同樣功率的情況下,其發(fā)光效率在不斷下降,而發(fā)熱效率卻不斷上升,為此,必須對光輻照度進行反饋控制,使其穩(wěn)定在標準允許的范圍內(nèi)。在氙燈能量光譜分布中,對顏色破壞作用較大的應(yīng)該是紫外區(qū)域,故測光傳感器通常又分成寬幅傳感器(300~400mm)及窄幅傳感(420mm)半帶寬兩種(當然也有其它特定波段傳感器)。就傳感器的擺放位置而言,其作用是用于實時監(jiān)測燈管的光亮強度的變化,以便進行反饋控制。故國際品牌美國ATLAS公司ci系列老化儀的測光頭(亦稱太陽眼)就是固定位置安裝,直面燈管以排除試驗倉反光、轉(zhuǎn)架抖動等其它因素干優(yōu)。
二、倉內(nèi)溫度
針對風冷式氙燈,其發(fā)光的同時,所發(fā)出的熱量經(jīng)過輻射、傳導(dǎo)兩種方式進入試驗倉,造成倉內(nèi)溫度升高。(尤其是燈管進入壽命后期其發(fā)熱量上升、而發(fā)光效率下降)。為保證光照強度的穩(wěn)定,只好提升燈管的功率,致使燈管發(fā)熱更多。若不采取合適方式,必然造成倉內(nèi)溫度升高。故我司采用氟利昂制冷技術(shù),對倉內(nèi)空氣進行制冷,其原理類似恒溫恒濕試驗室的溫濕度控制原理,從而保證溫度的有效控制。
三、黑板溫度
根據(jù)構(gòu)造原理的不同,可分為黑板溫度計(BPT)、標準黑板溫度計(BST)。它是試樣接收到的光、熱能量的綜合的反映。氙燈老化后,其發(fā)光效率降低,為達到相同的褪色等級,必須延長更多的試驗時間;發(fā)熱比例會上升;再加上濾光器老化后,過濾紅外線能力的降低從而引起BST、BPT偏高,因此對黑板溫度的控制,必須從倉內(nèi)環(huán)境溫度、氙燈、濾光器、風速等到多方面入手,才能較好的控制黑板溫度值,滿足不同標準對儀器的要求。同時它也是判定氙燈、濾光器是否失效的重要依據(jù)。