耐光色牢度儀檢測試驗中測控的關鍵指標
紡織品、服裝、油漆、塑料、橡膠等經常暴露于自然氣候條件下因受日曬、雨淋、寒暑交替等綜合作用后其理化性能必然會發生變化(亦稱“老化”),為探知抗老化性能,工程師們便在各種人造極限條件下對其進行試驗,以比較其優劣針對紡織品服裝而言,人們最關心的大多是其耐日曬(氣候)作用后的色牢度問題。
一、光照強度
長弧氙燈是共知的對日光光譜模擬最貼切的人造光源,具有功率大(大大縮短試驗周期),抗干擾性強、壽命長、造價低等諸多優點,因而是的人造光源,但其畢竟是有壽命的,在發光的同時也發熱,而試驗者的目的是利用其光能,去除其熱能(根據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+、Ci4000+、Ci5000+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、而具有極大的成本低優勢,故國內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,其發光效率在不斷下降,而發熱效率卻不斷上升,為此,必須對光輻照度進行反饋控制,使其穩定在標準允許的范圍內(該項技術為我公司創并取得國家)。在氙燈能量光譜分布中,對顏色破壞作用的應該是紫外區域,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測燈管的光亮強度的變化,以便進行反饋控制。故國際最美國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、轉架抖動等其它因素干優。而有些公司將光強傳感器,A/D轉換器等,制造成一體后置于試驗架上,美其名曰:“更能模擬試樣被測狀態”。實際弊端有:
1、 A/D轉換器等電子原器件長期置于實驗倉內,倉內惡劣的環境狀況必然會影響其電子電路的穩定,故無法保證長期工作的可靠性。
2、 無線射頻傳遞時,其載波頻率受溫度影響極大,無法準確實時傳送實測照光強度值。
3、 倉壁反光、試樣架轉動、抖動等非光源因素亦疊加在光強信號中,故其閉環控制的響應頻率極低。
二、倉內溫度
針對風冷式氙燈,其發光的同時,所發出的熱量經過輻射、傳導兩種方式進入試驗倉,造成倉內溫度升高。(尤其是燈管進入壽命后期其發熱的部分大幅上升、而發光部分大幅下降)。為保證光照強度的穩定,只好提升燈管的功率,致使燈管發熱更多。若不采取合適方式,必然造成倉內溫度居高不下。故我司采用氟利昂制冷技術,對倉內空氣進行制冷,其原理類似恒溫恒濕試驗室的溫濕度控制原理,從而保證精確的溫度范圍。
三、黑板溫度
根據構造原理的不同,可分為黑板溫度計(BPT)、標注黑板溫度(BST)。它是試樣接收到的光、熱能量的綜合的直觀的表達。氙燈老化后,其發光效率大幅降低,為達到相同的褪色等級,必須延長更多的試驗時間;發熱比例大幅上升;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大幅上長升,因此對黑板溫度的控制,必須從倉內環境溫度、氙燈、濾光器、風速等到多方面入手,才能有效控制黑板溫度值,從而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。
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