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Ci4000 Weather-Ometer氙灯老化测试仪

老化定义：

材料在日常使用中有可能长时间曝露在户外日光、玻璃窗后或户内人造光中，从而会使其发生褪色、发黄或强度等物理性质发生变化，这种变化我们通常称为光老化或日晒老化。

实验室老化意义：

为了要比自然老化测试更快速地评估材料的抗老化性能，通常我们采用带人工光源的测试设备来重现和加速老化过程，这样可以不受日常循环和气候条件的影响，并可以得到一个可控的测试环境，从而保证试验过程参数的可重复性和试验结果的可重现性。

实验室加速老化的影响因素：

A. 光：

A.1光的质量：

光的模拟逼真性湿耐光试验的基础，我们必须保证仪器中光线的光谱能量分布（波长和能量值的对应关系，简称SPD）应尽可能地近似于材料自然老化时环境的光线，并且在整个试验过程中保持其分布曲线的稳定。我们需要根据材料的最终使用环境，选用不同组合的过滤光片，对光源的SPD进行适当的过滤，以模拟各种情况的自然环境光。

A.2光的数量（即强度）：

在保证SPD的前提下，我们要采用加强照射功率来实现加速试验。为了保证试验结果的可重现性，我们需要用闭环控制的方法来保证其辐照强度的恒定，避免了因灯管自然衰减而影响试验结果。另外，我们要求仪器能提供足够大的强度控制范围来面对不同行业、不同时期发展的需要。

B. 水：

B.1 湿度：

耐光褪色试验需要给湿，很多材料对湿度较敏感，甚至超过直接的喷淋效果。因此需要人工模拟设备具备湿度控制的功能，其中利用压缩空气激荡水雾进行加湿的方法比加热增湿的效果更稳定和快速，没有滞后的影响。

B.2 直接喷淋：

耐侯老化试验需要喷淋，利用材料对水的吸附和解吸附作用，促进材料的老化，同时对正在接受辐照的样品表面产生温度的冲击作用。喷淋的方式有正面喷淋和背面喷淋两种；正面喷淋主要模拟自然界下雨的过程，而背面喷淋模拟夜晚表面结露的现象。

在一些汽车厂商的试验标准中（如SAE）明确要求在试验过程中同时进行正喷和背喷。

C. 温度：

C.1样品表面温度：

样品在接受辐照时，其表面吸收了光线中的可见光和红外段的能量而升温，在同等辐照下，温度因样品表面颜色深浅而不同。样品表面温度的高低也直接影响着老化的进行速度，因为根据电化学原理，温度每升高10℃，电化学反应速度会加快一倍。为了统一控制，我们采用黑板温度和黑标准温度作为主要的控制参数，对其进行闭环调节控制。

C.2环境温度：

样品在接受光照时，除了表面温度升高对老化的影响，它所处的环境温度也会影响到老化过程，所以我们选用的人工老化试验机也需要对试验箱的箱内温度进行独立闭环控制。

D．另外，高性能氙灯的有效冷却与正确排列，辐照能的均匀产生和稳定控制，样品架的合理设计,滤光片的科学配用均是保证日晒老化试验精确性和重现性的重要因素。

CI4000老化仪介绍：

A：老化设备分类：目前世界上主要有两种氙灯老化仪，分别为水冷式和风冷式，这是根据氙灯灯管的冷却方式不同来划分的。一般风冷式氙灯老化仪只局限于满足一些欧洲标准，而水冷式基本上可以满足欧洲和美国的所有标准。

B：美国ATLAS公司的Ci4000为水冷式氙灯老化仪，为目前世界上设计最先进、应用最广泛、得到客户认可度最高的氙灯老化仪器。

C：Ci4000为全自动型闭环控制带大触摸屏幕LCD显示，可同时控制光辐照量、黑板温度、箱内温度、箱内湿度、喷淋周期、运行时间等控制参数，控制器在出厂时已预设十几个程序，用户也可自编三个程序，程序被调用执行后，即为全自动运行，不需要人工监控。

Ci4000辐照控制的特点是可以进行第一、第二双监测点设置，如果用户既要进行日晒试验又要做耐候试验，他只需选购此功能。仪器在出厂时就会预置双光路和光栅滤波器，分别分离所需波长的能量进行检测，用户在启动测试程序后，机器会根据测试要求，自动选用某个监测点的读值进行辐照强度的闭环控制。另外机器还有自我检查判别功能，如果用户调用未安装的监测点，机器会自动发出提示信息

△黑板温度控制：

黑板温度也是一个重要控制参数，它的意义是代表着试样在接受辐射时其表面的最高温度。样品在接受照射时，会因为吸收了光线中的红外段能量而使其表面温度升高，不同颜色样品的表面温度会不同。黑板温度计和试样一样，也装在样品夹上，挂在样品架上。

美国标准和欧洲标准常用的黑板温度计不同，美标称为BPT（黑板标准温度），欧标称为BST（黑标准温度计），美标黑板温度计（BPT）是一块涂有标准涂料的金属板，而欧标黑标准温度计（BST）是在此金属板后附有塑料绝热层。通常情况下，BST的读数会高于BPT。

Ci4000在辐照强度恒定控制的情况下，中央控制器通过变频器自动控制试验箱上方的风机转速，调节流经样品表面的空气流速，从而稳定地闭环控制黑板温度。一般在黑暗周期是不要求控制黑板温度的。

Ci4000还可以选择双通道黑板温度设置，机器会同时有两个黑板温度监测回路，分别安装BST和BPT传感器。用户在调用执行程序后，机器会自动调用所要求传感器（BPT或者BST）数据进行闭环控制。这样的话，客户就可以兼顾美国标准和欧洲标准的要求。

Ci4000的黑板温度计是和样品一起安装在旋转样品架上的，它的读数真实而有代表性。而某些品牌的黑板温度计只能固定安装在测试角落位置，由于辐照强度的不均匀性，它的读数代表性就值得商榷。

△箱内温度控制：

Ci4000中央控制器会自动控制机器背部风门的开口程度（Smart-damp功能），引入所需的低温空气，来降低箱内温度，或是开动箱底部的加热器，来对箱内的温度进行闭环控制。

△箱内湿度控制：

Ci4000通过相对湿度传感器进行自动比例闭环控制箱内湿度，它利用压缩空气激荡纯水通过细小喷嘴形成水雾来进行加湿的，这种加湿方法迅速安全，而且喷嘴的角度可调。

某些品牌的机器加湿方法是利用加热增湿，这种方法的缺陷是反应滞后、偏差大，同时湿气所带入的热量会严重地影响到箱内温度的平衡控制

△喷淋控制：

Ci4000可以独立控制正面喷淋和背面喷淋，正面喷淋主要模拟自然界下雨的过程，而背面喷淋模拟夜晚表面结露的现象。

△明暗周期控制：

   Ci4000可以独立控制灯管的开和关，分别代表了黑夜和白昼。

△机器运行控制：

Ci4000的中央控制器为直观的TFT液晶触摸屏界面，触摸屏输入，中文或英文界面，大容量编程控制，可储存程序共为20个，出厂预置程序为16个供直接调用，其中包括SAEJ1885、SAE J1960、AATCC16E、AATCC 169-1、ISO105-B02、04、06、ASTMG155-1、G155-4、FORD INTERIOR、GMW3414TM、ISO4892-2-A、ISO11341-1，还有两个分别是辐照强度和功率校准程序，另外用户根据需要可自编四个程序并储存。

试验设定参数：辐照强度、黑板温度、箱内干球温度、箱内湿度、明暗周期、喷淋周期的独立设定和闭环控制。

试验箱可全自动操作,能根据测试时间或累积辐照能量自动停止试验。

标准设备配SmartMedia卡，RS-232接口或2者兼备。

D：CI4000技术参数：

光源：6500W水冷式氙灯灯管一支

光谱范围：全光谱日光（300～800nm）

辐照强度闭环控制范围：(307～1356)W/m2(300～800nm）(Boro/Boro内外过滤片，其它见样本)

辐照度控制精度：设定值的±0.1W/m2

样品表面的辐照强度均匀度为：≦±4%

辐照度控制点：340nm、420nm、300-400nm、400-750nm等可选择

电源：380V（±5%）/50HZ、3相4线

最大电流：47A

最大功率：9.5KW

净重：586Kg

尺寸：高4950px,宽3175px,深2550px

占地面积：148×6850px(宽×深)

可装样品夹数量：65个，共3层

样品夹尺寸：SL-3T，69×145×3mm(宽×长×厚)

总曝晒面积：162500px2

黑板温度闭环控制范围：BST：40～120℃；BPT：40～110℃

黑板温度控制精度：±1℃

黑板温度的均匀性：≦±2°C

箱内温度闭环控制范围：常温～90℃

箱内温度控制精度：≤±2℃

箱体内湿度控制范围：光循环：10%-75%（温度决定）

暗循环：达到100%

箱体内湿度控制精度：≤±5%