氙灯老化试验箱典型光源的特点分析

1、光谱模拟人造光源  

    长弧氙灯是共知的对日光光谱模拟最贴切的人造光源，具有功率大（大大缩短试验周期），抗干扰性强、寿命长、造价低等诸多优点，因而是首选的人造光源，但其毕竟是有寿命的，在发光的同时也发热，而试验者的目的是利用其光能，就冷却效果而言，当然是水冷式效果更好。但风冷式因其造价低、而具有极大的成本低优势，故国内市场保有量中均以风冷式为主。  

    随着氙灯使用时间的延长，在耗用同样功率的情况下，其发光效率在不断下降，而发热效率却不断上升，为此，必须对光辐照度进行反馈控制（位置如图一所示），使其稳定在标准允许的范围内（该项技术为我公司国内首创并取得国家专利）。在氙灯能量光谱分布中，对颜色破坏作用最大的应该是紫外区域，故测光传感器通常又分成宽幅传感器（300~400mm）及窄幅传感（420mm）半带宽两种（当然也有其它特定波段传感器）。就传感器的摆放位置而言，其作用是用于实时监测灯管的光亮强度的变化，以便进行反馈控制。

2、进入试验仓内温度  

   针对风冷式氙灯，其发光的同时，所发出的热量经过辐射、传导两种方式进入试验仓，造成仓内温度升高。（尤其是灯管进入寿命后期其发热的部分大幅上升、而发光部分大幅下降）。为保证光照强度的稳定，只好提升灯管的功率，致使灯管发热更多。若不采取合适方式，必然造成仓内温度居高不下。故我司采用氟利昂制冷技术，对仓内空气进行制冷，其原理类似恒温恒湿试验室的温湿度控制原理，从而保证精确的温度范围。  

3、试验时间与黑板温度  

   根据构造原理的不同，可分为黑板温度计（BPT）、标注黑板温度（BST）。它是试样接收到的光、热能量的综合的直观的表达。氙灯老化后，其发光效率大幅降低，为达到相同的褪色等级，必须延长更多的试验时间；发热比例大幅上升；再加上滤光器老化后，过滤红外线能力的降低从而引起BST、BPT大幅上长升，因此对黑板温度的控制，必须从仓内环境温度、氙灯、滤光器、风速等到多方面入手，才能有效控制黑板温度值，从而满足不同标准对仪器的要求。同时它也是判定氙灯、滤光器是否失效的重要依据。

5、氙灯光源为发光核心

   氙灯的光、电参数一致性好，工作状态受外界条件变化的影响小。氙灯一经燃点，几乎是瞬时即可达到稳定的光输出;灯灭后，可瞬时再燃点。氙灯的光效较低，电位梯度较小。

氙灯光源系统分为点光源和平行光光源，是利用氙灯光源为发光核心，配合专业的散热系统及稳定电源及触发装置点亮并运行氙灯光源的实验设备。点光源一般连接光纤使用，使模拟日光光照可以达到狭小黑暗的实验设备中。平行光光源一般为一束光斑，光斑大小视实验需求可调。

   氙灯老化试验箱的氙灯光源是利用氙气放电而发光的电光源。由于灯内放电物质是惰性气体氙气，其激发电位和电离电位相差较小。氙灯辐射光谱能量分布与日光相接近,色温约为 6000K。氙灯均为连续光谱部分的光谱分布几乎与灯输入功率变化无关，在寿命期内光谱能量分布也几乎不变。

   氙灯老化试验箱可用于新材料的选择、改进现有材料或评估材料组成变化后耐用性的变化试验,该设备整个材料采用SUS304不锈钢板,外表造型美观、新颖,设有滤光观察窗,并将有害气体排放在风口,它是利用氙气放电而发光的电光源,由于灯内放电物质是惰性气体,其激发电位和电离电位相差较小,氙灯老化试验箱中的氙灯均为连续光谱部分的光谱分布几乎与灯输入功率变化无关,在寿命其内光谱能量分布也几乎不变。氙灯的光和电的参数一致性好,工作状态受到外界条件变化的影响较小,点光源一般连接光纤使用,使模拟日光光照可以达到狭小黑暗的实验设备中。平行光光源一般为一束光斑,光斑大小以实验需求来定。

氙灯老化试验箱若有较高相对温度的黑暗周期,在该周期内提高试验箱温度并形成凝露,该设备应在试验报告中说明黑暗周期循环试验的脑具体条件,以上所述就是光源的特点与作用。

    以上几种型号日晒色牢度仪都是通过对氙灯吹走热空气的方法以达到冷却灯管的目的（俗称风冷式），由于空气的热交换效率太低，致使该类型的仪器无法进一步提高氙灯功率，更无法在大功率状态下长时间无间断运行，达不到大强度快速老化试验的要求。方圆公司因而继续研发新品，2004年新年伊始，联合国内多家质检机构、研究所与大专院校的专家，结合该公司在该领域内的成熟经验，开始了水冷式日晒气候牢度仪的可行性研究。3年后，FY3000+水冷式日晒气候老化仪成功面世，解决了国产传统日晒色牢度仪存在已久的技术难题。

6、PV测试时间

 例如：设SP=90℃，等待区域（TEMP.ZONE）=5℃，等待区域就是85℃~95℃，等待时间（WAIT.TIME）=1H；如果PV在等待时间结束前到达等待区域，执行下一段；如果PV在等待时间结束前还没到达等待区域，就继续等待直到等待时间结束或到达等待区域才执行下一段。它要同时满足等待区域和等待时间两个条件。

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