溫濕度紫外老化試驗(yàn)箱

一、產(chǎn)品概述

紫外老化箱（箱式溫濕度測(cè)試箱）是一種專業(yè)用于模擬材料在紫外線輻射、溫度和濕度等環(huán)境因素綜合作用下老化過(guò)程的試驗(yàn)設(shè)備。它通過(guò)精確控制紫外光照強(qiáng)度、溫濕度條件以及時(shí)間周期，為眾多行業(yè)提供了一種可靠的材料耐久性評(píng)估手段，幫助企業(yè)提前了解產(chǎn)品在實(shí)際使用環(huán)境中的性能變化，以便優(yōu)化產(chǎn)品配方和生產(chǎn)工藝，確保產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。

二、適用行業(yè)與測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

適用行業(yè)廣泛

涂料油墨油漆行業(yè)：評(píng)估涂層在戶外光照、溫濕度變化下的褪色、粉化、開(kāi)裂等老化現(xiàn)象，以開(kāi)發(fā)出更具耐候性的涂料產(chǎn)品，提高建筑外墻、工業(yè)設(shè)備表面涂層等的耐久性。

樹(shù)脂與塑料塑膠行業(yè)：檢測(cè)塑料材料在紫外線和溫濕度影響下的物理性能變化，如強(qiáng)度下降、變形、變色等，用于汽車(chē)零部件、電子產(chǎn)品外殼、塑料管材等塑料制品的質(zhì)量控制和新材料研發(fā)。

印刷包裝行業(yè)：測(cè)試印刷品、包裝材料的色彩穩(wěn)定性、油墨附著力以及紙張或塑料薄膜的老化特性，保障產(chǎn)品包裝在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中的外觀完整性和保護(hù)性能。

粘合劑行業(yè)：分析粘合劑在不同環(huán)境條件下的粘結(jié)強(qiáng)度變化，確保其在長(zhǎng)期使用中能夠保持良好的粘接效果，適用于建筑、汽車(chē)、電子等領(lǐng)域的粘接應(yīng)用。

汽車(chē)摩托車(chē)工業(yè)：對(duì)汽車(chē)內(nèi)飾件、外飾件、摩托車(chē)塑料件和涂層進(jìn)行老化測(cè)試，評(píng)估其在惡劣氣候條件下的性能表現(xiàn)，提高整車(chē)的外觀質(zhì)量和使用壽命。

化妝品行業(yè)：模擬化妝品包裝材料在光照和溫濕度環(huán)境下的穩(wěn)定性，防止包裝材料的老化導(dǎo)致化妝品變質(zhì)或泄漏，同時(shí)也可研究紫外線對(duì)某些化妝品成分的影響。

金屬行業(yè)：雖然金屬本身對(duì)紫外線有較高的耐受性，但金屬表面的涂層、鍍層等在紫外老化箱中可進(jìn)行老化測(cè)試，評(píng)估其防護(hù)性能和耐久性，如鍍鋅鋼板、鍍鉻部件等。

電子行業(yè)：用于測(cè)試電子設(shè)備外殼材料、電路板涂層等在紫外光照和溫濕度環(huán)境下的可靠性，確保電子設(shè)備在各種使用環(huán)境下的穩(wěn)定性和安全性。

電鍍行業(yè)：檢測(cè)電鍍層在模擬自然環(huán)境中的老化情況，如鍍層的變色、剝落等現(xiàn)象，提高電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和裝飾性。

醫(yī)藥行業(yè)：主要針對(duì)藥品包裝材料進(jìn)行測(cè)試，確保包裝在儲(chǔ)存期間能夠有效保護(hù)藥品不受紫外線、溫度和濕度的影響，維持藥品的質(zhì)量和藥效。

符合國(guó)際測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

遵循 ASTM D4329、D499、D4587、D5208、G154、G53 等美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了紫外線老化試驗(yàn)的方法、條件和評(píng)估指標(biāo)，涵蓋了不同材料和產(chǎn)品的測(cè)試要求。例如，ASTM D4587 針對(duì)涂層和塑料材料的紫外老化測(cè)試提供了具體的操作流程和性能評(píng)價(jià)方法。

同時(shí)符合 ISO 4892 - 3、ISO 11507 等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)。ISO 4892 - 3 規(guī)定了塑料在人工氣候老化（包括紫外線輻射）條件下的測(cè)試方法，為全球塑料行業(yè)的老化測(cè)試提供了統(tǒng)一的規(guī)范。

三、結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)

箱體結(jié)構(gòu)

外殼材質(zhì)：一般采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板，經(jīng)過(guò)磷化處理后噴塑，具有良好的防銹、耐腐蝕性能，同時(shí)保證了箱體的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

內(nèi)膽材質(zhì)：多選用不銹鋼板，如 SUS304 不銹鋼，其具有優(yōu)異的耐腐蝕性和易清潔性，能夠適應(yīng)試驗(yàn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的潮濕環(huán)境和化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)，確保內(nèi)膽長(zhǎng)期使用不生銹、不變形，為試驗(yàn)提供一個(gè)穩(wěn)定可靠的內(nèi)部空間。

箱門(mén)設(shè)計(jì)：通常為單開(kāi)門(mén)或雙開(kāi)門(mén)結(jié)構(gòu)，門(mén)與箱體之間采用優(yōu)質(zhì)密封膠條密封，確保試驗(yàn)過(guò)程中箱內(nèi)的溫濕度和紫外線輻射不會(huì)泄漏，保證試驗(yàn)環(huán)境的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。門(mén)體上一般配有觀察窗，采用防紫外線玻璃制作，方便用戶在試驗(yàn)過(guò)程中觀察樣品的狀態(tài)變化而不影響試驗(yàn)條件。

保溫層：采用高密度聚氨酯泡沫保溫材料，厚度適中，有效減少箱體內(nèi)外熱量交換，降低能耗，同時(shí)有助于維持箱內(nèi)溫濕度的均勻性和穩(wěn)定性。

光照系統(tǒng)

紫外燈管類型：常見(jiàn)的有 UVA - 340 和 UVB - 313 等型號(hào)的熒光紫外燈管。UVA - 340 燈管能夠較好地模擬陽(yáng)光中的紫外線波長(zhǎng)范圍（315 - 400nm），與自然環(huán)境中的紫外輻射較為接近，適用于大多數(shù)材料的老化測(cè)試；UVB - 313 燈管則側(cè)重于模擬短波長(zhǎng)的紫外線（280 - 315nm），其輻射強(qiáng)度相對(duì)較高，可加速材料的老化過(guò)程，用于對(duì)老化速度要求較快或需要進(jìn)行強(qiáng)化測(cè)試的材料。

燈管布局與數(shù)量：燈管通常均勻分布在箱體內(nèi)部的頂部或兩側(cè)，數(shù)量根據(jù)箱體容積和光照均勻性要求而定。合理的布局確保了樣品在試驗(yàn)過(guò)程中能夠均勻地接收到紫外線輻射，避免出現(xiàn)光照死角，從而保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

輻照強(qiáng)度調(diào)節(jié)：部分先進(jìn)的紫外老化箱配備了輻照強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置，用戶可以根據(jù)不同的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和材料要求，精確調(diào)整紫外燈管的輻照強(qiáng)度。一般通過(guò)改變燈管的功率或采用調(diào)光器等方式實(shí)現(xiàn)，同時(shí)配備高精度的紫外線輻照計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示箱內(nèi)的輻照強(qiáng)度，以便用戶進(jìn)行精確控制和記錄。

溫濕度控制系統(tǒng)

溫度控制

加熱系統(tǒng)：采用不銹鋼鎧裝加熱絲或加熱管作為加熱元件，分布在箱體內(nèi)部的底部或側(cè)面，通過(guò)熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流的方式對(duì)箱內(nèi)空氣進(jìn)行加熱。加熱系統(tǒng)由溫度控制器精確控制，可實(shí)現(xiàn)快速升溫并將溫度穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)。溫度控制器一般采用先進(jìn)的 PID 控制算法，能夠根據(jù)箱內(nèi)溫度的實(shí)時(shí)變化自動(dòng)調(diào)整加熱功率，確保溫度控制的精度和穩(wěn)定性。常見(jiàn)的溫度控制范圍為室溫至 +80℃或更高，可滿足不同材料和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

制冷系統(tǒng)：對(duì)于需要進(jìn)行低溫或高低溫循環(huán)測(cè)試的紫外老化箱，配備了壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等部件，通過(guò)制冷劑的循環(huán)實(shí)現(xiàn)箱內(nèi)的降溫功能。制冷系統(tǒng)同樣由溫度控制器控制，能夠在低溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的溫度控制，一般可實(shí)現(xiàn)的最-低溫度范圍為 - 20℃至 - 40℃左右。在高低溫循環(huán)測(cè)試中，加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)協(xié)同工作，根據(jù)設(shè)定的溫度變化曲線自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)快速、精確的溫度變化控制。

濕度控制

加濕系統(tǒng)：常見(jiàn)的加濕方式有蒸汽加濕和超聲波加濕。蒸汽加濕是通過(guò)將水加熱產(chǎn)生蒸汽，然后將蒸汽引入箱內(nèi)增加濕度，這種方式加濕量較大，濕度控制較為穩(wěn)定；超聲波加濕則是利用超聲波換能器將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，使水霧化成微小顆粒后進(jìn)入箱內(nèi)，加濕速度較快，但在高濕度環(huán)境下可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。加濕系統(tǒng)由濕度傳感器和濕度控制器組成，濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)濕度，濕度控制器根據(jù)設(shè)定的濕度值與實(shí)際濕度的差值自動(dòng)控制加濕系統(tǒng)的啟停，確保濕度控制在所需范圍內(nèi)。一般濕度控制范圍為 20% - 95% RH。

除濕系統(tǒng)：在濕度較高或需要進(jìn)行低濕度測(cè)試時(shí)，除濕系統(tǒng)發(fā)揮作用。除濕方式主要有冷凝除濕和分子篩吸附除濕。冷凝除濕是通過(guò)制冷系統(tǒng)使箱內(nèi)空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，使水蒸氣凝結(jié)成水滴排出箱外；分子篩吸附除濕則是利用分子篩對(duì)水分子的吸附特性，將空氣中的水分吸附在分子篩表面，從而降低箱內(nèi)濕度。除濕系統(tǒng)同樣由濕度控制器控制，根據(jù)濕度設(shè)定值自動(dòng)調(diào)整除濕量，保證箱內(nèi)濕度的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

樣品架與樣品放置

樣品架材質(zhì)：通常采用鋁合金材質(zhì)制作，鋁合金具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，能夠在試驗(yàn)環(huán)境中長(zhǎng)期使用而不生銹、不變形。

樣品架結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)：樣品架一般設(shè)計(jì)為多層可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，每層之間的高度可以根據(jù)樣品的大小和形狀進(jìn)行調(diào)整，方便用戶放置不同規(guī)格的樣品。樣品架可整體進(jìn)出箱體，便于樣品的安裝和拆卸。此外，為了確保樣品在試驗(yàn)過(guò)程中能夠均勻地接受光照、溫濕度作用，樣品架通常設(shè)計(jì)成可旋轉(zhuǎn)或可移動(dòng)的形式，使樣品在試驗(yàn)過(guò)程中能夠不斷變換位置，避免因固定位置導(dǎo)致的試驗(yàn)偏差。

控制系統(tǒng)與操作界面

控制系統(tǒng)核心：采用先進(jìn)的可編程邏輯控制器（PLC）或微電腦控制系統(tǒng)作為核心控制單元，能夠?qū)庹障到y(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)、時(shí)間控制系統(tǒng)等進(jìn)行集中控制和管理?？刂葡到y(tǒng)具有高度的穩(wěn)定性和可靠性，能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行而不出現(xiàn)故障，確保試驗(yàn)過(guò)程的順利進(jìn)行。

操作界面設(shè)計(jì)：操作界面一般采用液晶觸摸屏或按鍵式操作面板，界面簡(jiǎn)潔直觀，易于操作。用戶可以通過(guò)操作界面方便地設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，如紫外光照時(shí)間、溫濕度設(shè)定值、試驗(yàn)周期等。同時(shí)，操作界面還能夠?qū)崟r(shí)顯示箱內(nèi)的溫濕度、輻照強(qiáng)度、試驗(yàn)時(shí)間等參數(shù)信息，以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警信息。用戶可以根據(jù)顯示信息隨時(shí)了解試驗(yàn)進(jìn)展情況，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的調(diào)整和維護(hù)。

數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ)：控制系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)記錄和存儲(chǔ)功能，能夠自動(dòng)記錄試驗(yàn)過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、輻照強(qiáng)度隨時(shí)間的變化曲線等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，一般可存儲(chǔ)數(shù)千組數(shù)據(jù)或更多，方便用戶在試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。部分設(shè)備還支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出功能，用戶可以將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到 U 盤(pán)或計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和報(bào)告生成。

安全保護(hù)裝置

超溫保護(hù)：當(dāng)箱內(nèi)溫度超過(guò)設(shè)定的安全溫度上限-時(shí)，超溫保護(hù)裝置自動(dòng)啟動(dòng)，切斷加熱系統(tǒng)電源，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，防止因溫度過(guò)高導(dǎo)致設(shè)備損壞或引發(fā)安全事故。

超濕保護(hù)：在濕度控制過(guò)程中，如果濕度超過(guò)設(shè)定的安全濕度上限，超濕保護(hù)功能啟動(dòng)，停止加濕系統(tǒng)工作，并進(jìn)行報(bào)警提示，避免因濕度過(guò)高對(duì)設(shè)備內(nèi)部電氣元件造成損壞或影響試驗(yàn)結(jié)果。

紫外燈保護(hù)：當(dāng)箱門(mén)打開(kāi)時(shí)，紫外燈保護(hù)裝置立即切斷紫外燈管的電源，防止紫外線泄漏對(duì)操作人員造成傷害。同時(shí)，在紫外燈故障或異常情況下，設(shè)備也會(huì)自動(dòng)停止紫外燈工作，并進(jìn)行故障報(bào)警，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。

漏電保護(hù)與短路保護(hù)：設(shè)備配備了漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)和短路保護(hù)裝置，一旦發(fā)生漏電或短路故障，能夠迅速切斷電源，保護(hù)操作人員和設(shè)備的安全。

缺水保護(hù)：在加濕系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果水箱缺水，缺水保護(hù)裝置會(huì)及時(shí)檢測(cè)到并停止加濕系統(tǒng)工作，同時(shí)發(fā)出缺水報(bào)警信號(hào)，提醒用戶及時(shí)加水，防止因缺水導(dǎo)致加濕系統(tǒng)損壞。

四、工作原理

紫外老化箱通過(guò)模擬自然環(huán)境中的紫外線輻射、溫度和濕度等因素，加速材料的老化過(guò)程。紫外燈管發(fā)出特定波長(zhǎng)范圍的紫外線，照射在樣品表面，引發(fā)材料內(nèi)部的光化學(xué)反應(yīng)，如聚合物的降解、化學(xué)鍵的斷裂等。同時(shí)，溫度和濕度的變化會(huì)影響材料的物理性能和化學(xué)反應(yīng)速率。高溫會(huì)加速分子的運(yùn)動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)，濕度則可能參與某些水解或吸濕反應(yīng)。在溫濕度和紫外線的協(xié)同作用下，材料的外觀、力學(xué)性能、化學(xué)性能等逐漸發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的試驗(yàn)后，通過(guò)對(duì)樣品老化前后的性能對(duì)比分析，評(píng)估材料在實(shí)際使用環(huán)境中的耐久性和可靠性。

五、設(shè)備優(yōu)勢(shì)

精準(zhǔn)模擬環(huán)境：能夠精確控制紫外線輻射強(qiáng)度、溫濕度條件和時(shí)間周期，高度模擬自然環(huán)境中的老化因素，為材料測(cè)試提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使測(cè)試結(jié)果更接近實(shí)際使用情況。

廣泛的適用性：適用于多種行業(yè)和各類材料的老化測(cè)試，具有很強(qiáng)的通用性，可滿足不同用戶的多樣化測(cè)試需求，減少企業(yè)在測(cè)試設(shè)備方面的投資。

高效加速老化：通過(guò)強(qiáng)化紫外線輻射強(qiáng)度和優(yōu)化溫濕度變化條件，能夠顯著縮短材料老化測(cè)試周期，提高研發(fā)和生產(chǎn)效率，幫助企業(yè)更快地推出新產(chǎn)品。

可靠的測(cè)試數(shù)據(jù)：先進(jìn)的控制系統(tǒng)和高精度的傳感器保證了試驗(yàn)過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)的精確控制和準(zhǔn)確測(cè)量，從而提供可靠、穩(wěn)定的測(cè)試數(shù)據(jù)，為企業(yè)的質(zhì)量控制和產(chǎn)品改進(jìn)提供有力支持。

完善的安全保護(hù)：配備多種安全保護(hù)裝置，從設(shè)備運(yùn)行安全和操作人員人身安全等多方面進(jìn)行保障，降低設(shè)備故障率和事故風(fēng)險(xiǎn)，確保試驗(yàn)過(guò)程的安全可靠。

六、設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)

定期清潔：試驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)清理箱體內(nèi)部和樣品架上的灰塵、雜物以及試驗(yàn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的殘留物。使用柔軟的濕布擦拭內(nèi)膽和外殼表面，避免使用腐蝕性清潔劑，防止損壞箱體材質(zhì)。

紫外燈管更換：根據(jù)紫外燈管的使用壽命和輻照強(qiáng)度衰減情況，定期更換紫外燈管。一般來(lái)說(shuō)，UVA - 340 燈管的使用壽命約為 1500 - 2000 小時(shí)，UVB - 313 燈管的使用壽命約為 800 - 1000 小時(shí)。更換燈管時(shí)，應(yīng)注意關(guān)閉設(shè)備電源，并按照設(shè)備說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行操作，確保更換過(guò)程安全可靠。

溫濕度傳感器校準(zhǔn)：定期對(duì)溫濕度傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證溫濕度測(cè)量的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)工作可委托專業(yè)的計(jì)量機(jī)構(gòu)或使用標(biāo)準(zhǔn)的溫濕度校準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行，一般建議每年校準(zhǔn)一次。

潤(rùn)滑與機(jī)械部件檢查：對(duì)設(shè)備的傳動(dòng)部件、鉸鏈、門(mén)鎖等機(jī)械部件進(jìn)行定期潤(rùn)滑，使用適量的潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，確保其動(dòng)作靈活、順暢。同時(shí)，檢查這些部件的磨損情況，如有嚴(yán)重磨損或損壞，應(yīng)及時(shí)更換。

電氣系統(tǒng)檢查：定期檢查設(shè)備的電氣系統(tǒng)，包括電源線、插頭、插座、控制器、繼電器等部件。查看是否有松動(dòng)、破損、短路等異常情況，如有問(wèn)題及時(shí)修復(fù)或更換，確保電氣系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

水箱與水路系統(tǒng)維護(hù)：對(duì)于配備加濕系統(tǒng)的紫外老化箱，定期檢查水箱的水位和水質(zhì)，及時(shí)補(bǔ)充清潔的水，防止水箱缺水或水質(zhì)污染導(dǎo)致加濕系統(tǒng)故障。同時(shí)，檢查水路系統(tǒng)是否有堵塞或漏水現(xiàn)象，如有需要，進(jìn)行清洗或維修。

總之，紫外老化箱（箱式溫濕度測(cè)試箱）作為一種重要的材料測(cè)試設(shè)備，在眾多行業(yè)中發(fā)揮著的作用。通過(guò)深入了解其結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)、工作原理、優(yōu)勢(shì)以及維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)，用戶能夠更好地選擇、使用和維護(hù)該設(shè)備，為企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升提供有力保障。