氙燈耐候試驗箱是一種模擬自然環(huán)境中光、熱、濕度、風(fēng)雨等綜合氣候條件的環(huán)境試驗設(shè)備，核心用于檢測材料（如塑料、涂料、紡織品、橡膠、金屬涂層等）在長期戶外使用下的 “耐候性”—— 即抵抗褪色、老化、開裂、強度下降等性能劣化的能力。其本質(zhì)是通過 “人工加速老化試驗”，在短時間內(nèi)（幾小時至幾千小時）還原戶外幾年甚至十幾年的氣候影響，幫助企業(yè)提前評估產(chǎn)品壽命、優(yōu)化材料配方。
氙燈耐候試驗箱設(shè)備的核心結(jié)構(gòu)直接影響 “模擬氣候的真實性” 和 “試驗數(shù)據(jù)的可靠性”，需重點關(guān)注以下5大系統(tǒng)：
1. 光源系統(tǒng)：氙弧燈是核心（決定光譜匹配度）
氙燈類型：
風(fēng)冷氙燈：功率較?。?.8-3.0kW），散熱靠風(fēng)扇，適合小型試驗箱（工作室體積＜100L），優(yōu)點是成本低、更換方便，缺點是壽命較短（約 500-800 小時）；
水冷氙燈：功率較大（3.0-6.0kW），散熱靠水循環(huán)，適合大型試驗箱（工作室體積＞100L），優(yōu)點是壽命長（約 1000-1500 小時）、光譜穩(wěn)定（發(fā)熱均勻，避免局部溫度過高），缺點是成本高、需配套水循環(huán)系統(tǒng)；
濾光片：必須根據(jù)試驗標(biāo)準(zhǔn)選擇（如 ISO 105-B02、ASTM G155），常見類型：
日光濾光片（如 Daylight Filter）：模擬戶外自然陽光（濾除部分 UVB，匹配北緯 35° 以上地區(qū)陽光）；
窗玻璃濾光片（如 Window Glass Filter）：模擬透過汽車玻璃的陽光（濾除大部分 UVB，僅保留 UVA，用于汽車內(nèi)飾件試驗）；
紫外擴展濾光片（如 UV-Extended Filter）：增強 UVB 波段（用于加速測試，模擬高紫外線地區(qū)陽光）。
2. 溫度與濕度控制系統(tǒng)：決定環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定性
溫度控制：
加熱方式：不銹鋼加熱管（均勻加熱），功率根據(jù)工作室體積匹配（如 100L 工作室配 2-3kW 加熱管）；
制冷方式：壓縮機制冷（R410A 環(huán)保制冷劑），確保低溫段（如 25℃）穩(wěn)定控制，溫度波動范圍≤±1℃（高精度設(shè)備≤±0.5℃）；
濕度控制：
加濕方式：蒸汽加濕（比噴淋加濕更均勻，避免局部濕度偏差），濕度波動范圍≤±5% RH（高精度設(shè)備≤±3% RH）；
除濕方式：制冷除濕（通過降低溫度使水汽冷凝），確保低濕度（如 30% RH）可穩(wěn)定維持。
3. 噴淋系統(tǒng)：模擬雨水 / 露水，避免材料表面過熱
噴頭設(shè)計：采用 “扇形噴頭”（噴水均勻，覆蓋面積廣），噴頭數(shù)量根據(jù)工作室體積設(shè)置（如 100L 工作室配 2-4 個噴頭）；
水質(zhì)要求：必須使用 “去離子水”（電導(dǎo)率＜10μS/cm），避免水中雜質(zhì)（如鈣、鎂離子）附著在材料表面，形成水垢影響試驗結(jié)果；
控制參數(shù)：噴水壓力（0.1-0.3MPa 可調(diào)）、噴淋時間（1-60 分鐘可調(diào)）、噴淋周期（如每 30 分鐘 / 60 分鐘噴淋一次），可通過 PLC 控制系統(tǒng)預(yù)設(shè)程序。
4. 樣品架與工作室：確保樣品受輻照均勻
樣品架：
旋轉(zhuǎn)樣品架（主流設(shè)計）：樣品架圍繞氙燈旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速 5-10r/min 可調(diào)），確保每個樣品受輻照強度一致（避免固定樣品架的 “局部強光” 問題）；
樣品架材質(zhì)：耐腐蝕不銹鋼（如 304 不銹鋼），避免生銹污染樣品；
工作室：
內(nèi)壁材質(zhì)：鏡面不銹鋼（反射光線，增強輻照均勻性），或聚四氟乙烯（耐高低溫、耐腐蝕，適合高濕度試驗）；
體積規(guī)格：常見工作室體積 50L（小型，適合小樣品如面料、薄膜）、100L（中型，適合部件如塑料件、涂料板）、200L 以上（大型，適合整機如小型家電外殼）。
5. 控制系統(tǒng)與監(jiān)測系統(tǒng)：確保試驗可追溯、可重復(fù)
控制系統(tǒng)：采用 “PLC 觸摸屏控制系統(tǒng)”，可預(yù)設(shè)試驗程序（如溫度、濕度、光照強度、噴淋周期的時間曲線），支持多段程序（如先光照 8 小時→再溫濕度循環(huán) 16 小時，模擬一天 24 小時）；
監(jiān)測系統(tǒng)：
輻照強度監(jiān)測：內(nèi)置 “紫外線傳感器”（如 UVA 傳感器，監(jiān)測 340nm 波段輻照強度，單位 W/m2），實時顯示并自動調(diào)節(jié)（如輻照強度低于設(shè)定值時，自動提升氙燈功率）；
數(shù)據(jù)記錄：配備 “數(shù)據(jù)記錄儀”（如 SD 卡、U 盤存儲），記錄試驗過程中的溫度、濕度、輻照強度、噴淋狀態(tài)，數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為 Excel 格式，便于分析；
安全保護：過載保護（氙燈功率過載時自動斷電）、超溫保護（箱內(nèi)溫度超過設(shè)定值 10℃時報警并停機）、缺水保護（噴淋系統(tǒng)缺水時報警），避免設(shè)備損壞或試驗失敗。
