Si4000氙燈老化試驗機為全自動參數(shù)閉環(huán)控制老化測試儀，大LCD觸摸屏幕 顯示，可同時控制光輻照量、黑板溫度、箱內(nèi)溫度、箱內(nèi)濕度、噴淋周期、運行時間等控制參數(shù)，控制器在出廠時已預設(shè)十幾個程序，用戶也可自編三個程序，程序被調(diào)用執(zhí)行后，即為全自動運行，不需要人工監(jiān)控。
Si4000燈管功率為6500W。自然老化環(huán)境中，試樣主要受到波長為300-800nm 之間光線的輻射，Si4000可選340nm、420nm 和300-400nm作為監(jiān)控點，控制該處的輻射強度。試驗過程中，為了保證試驗結(jié)果的重現(xiàn)性 ① ，需要保持試驗過程參數(shù)的恒定，其中光源的輻照強度是主要的控制參數(shù)。為了克服燈管衰減和電壓的不穩(wěn)定對輻照強度的影響，Si4000 通過光傳感器測量監(jiān)測點的輻照強度，得到的結(jié)果與設(shè)定值進行比較后，通過調(diào)節(jié)電流對燈管功率進行閉環(huán)控制，保證樣品受到的輻照強度始終恒定。室外老化的美國標準，多采用340nm 作為監(jiān)控點；室內(nèi)老化的美國標準，多采用420nm 作為監(jiān)控點；歐洲標準室內(nèi)與室外都常用300-400nm。推薦在主機中采用340nm作為一監(jiān)測點，選用420 作為第二監(jiān)測點。進行某一個試驗時，這兩個監(jiān)測點均可監(jiān)控，但只能控制其中一個。另外，我們推薦購買一個300-400nm 光過濾裝置，當需要用到300-400nm 監(jiān)控點時，用戶可自行改裝，改裝后主機會自動識別。一般在內(nèi)外過濾片均為硼硅玻璃時，340nm 處的讀數(shù)乘以115，即為300-400nm 段的輻射強度。試驗機可以將累計輻射能量來控制試驗時間的長短。
在不同的真實環(huán)境和地域里，日光中的光譜能量分布是在試驗標準中，黑板溫度是一個重要控制參數(shù)，它代表的是試樣在接受輻射時其表面的高溫度。樣品在接受照射時，會因為吸收了光線中的紅外段能量而使表面溫度升高，不同顏色的表面溫度會不同。在老化過程中，溫度也是影響老化速度的重要原因。因為根據(jù)電化學原理，溫度每升高10℃，電化學反應速度會提高一倍。所以在試驗過程中樣品的表面溫度也是一個重要的控制參數(shù)。黑板溫度計和試樣一樣，也裝在樣品夾上，掛在樣品架上。美國標準和歐洲標準常用的黑板溫度計不同，美標稱為BPT，歐標稱為BST（黑板標準溫度），美標黑板溫度計是一塊涂有標準涂料的金屬板，而歐洲的是在此金屬板后附有塑料絕熱層，一般BST 的讀數(shù)會比BPT 高5 度以上。為了符合不同標準，所以推薦采用雙通道黑板溫度測量與控制。
Si4000 的燈管直立在試驗箱中心，圍繞著上下三層的轉(zhuǎn)動樣品架，可放65 個樣品（樣品尺寸為70x150x3mm），它保證每塊樣品受到均勻的輻射強度。每個樣品后需襯一塊鋁板，如果每次的試樣不足以掛滿樣品架，也需將空的樣品夾襯上鋁板后掛滿整個樣品架。
Si4000 為水冷式氙燈老化儀，內(nèi)外濾光片在過濾光線的同時形成水套，其中通過純水的流動來帶走氙燈發(fā)光時產(chǎn)生的巨大熱量。純水（<1ppm）用于燈管冷卻、噴淋和加濕，水純度高可減少雜質(zhì)在濾光片上沉積，防止影響輻射強度；噴淋是模擬下雨；加濕是用壓縮空氣將純水打成水霧噴出，來控制箱內(nèi)濕度。當純水箱內(nèi)溫度超過65℃時，Si4000 會自動停機保護。

老化定義
材料在日常使用中會長時間曝露在戶外日光、玻璃窗后或戶內(nèi)人造光中，發(fā)生褪色、發(fā)黃或強度降低等物理性質(zhì)變化，這種變化我們通常稱為光老化或日曬老化。

老化意義
為了比自然老化測試更快速地評估材料的抗老化性能，通常采用帶人工光源的測試設(shè)備來重現(xiàn)和加速老化過程，這樣可以不受日常循環(huán)和氣候條件的影響，并可以得到一個可控的測試環(huán)境，從而保證試驗過程參數(shù)的可重復性和試驗結(jié)果的可重現(xiàn)性。

老化影響因素
A. 光：
A.1 光的質(zhì)量：
光的模擬逼真性濕耐光試驗的基礎(chǔ)，我們必須保證儀器中光線的光譜能量分布（波長和能量值的對應關(guān)系，簡稱SPD）應盡可能地近似于材料自然老化時環(huán)境的光線，并且在整個試驗過程中保持其分布曲線的穩(wěn)定。我們需要根據(jù)材料的使用環(huán)境，選用不同組合的過濾光片，對光源的SPD 進行適當?shù)倪^濾，以模擬各種情況的自然環(huán)境光。
A.2 光的數(shù)量（即強度）：
在保證SPD 的前提下，我們要采用加強照射功率來實現(xiàn)加速試驗。為了保證試驗結(jié)果的可重現(xiàn)性，我們需要用閉環(huán)控制的方法來保證其輻照強度的恒定，避免了因燈管自然衰減而影響試驗結(jié)果。另外，我們要求儀器能提供足夠大的強度控制范圍來面對不同行業(yè)、不同時期發(fā)展的需要。
B. 水：
B.1 濕度：
耐光褪色試驗需要給濕，很多材料對濕度較敏感，甚至超過直接的噴淋效果。因此需要人工模擬設(shè)備具備濕度控制的功能，其中利用壓縮空氣激蕩水霧進行加濕的方法比加熱增濕的效果更穩(wěn)定和快速，沒有滯后的影響。
B.2 噴淋：
耐侯老化試驗需要噴淋，利用材料對水的吸附和解吸附作用，促進材料的老化，同時對正在接受輻照的樣品表面產(chǎn)生溫度的沖擊作用。噴淋的方式有正面噴淋和背面噴淋兩種；正面噴淋主要模擬自然界下雨的過程，而背面噴淋模擬夜晚表面結(jié)露的現(xiàn)象。在一些汽車廠商的試驗標準中（如SAE）明確要求在試驗過程中同時進行正噴和背噴。
C. 溫度：
C.1 樣品表面溫度：
樣品在接受輻照時，其表面吸收了光線中的可見光和紅外段的能量而升溫，在同等輻照下，溫度因樣品表面顏色深淺而不同。
樣品表面溫度的高低也直接影響著老化的進行速度，因為根據(jù)電化學原理，溫度每升高10℃，電化學反應速度會加快一倍。為了統(tǒng)一控制，我們采用黑板溫度和黑標準溫度作為主要的控制參數(shù)，對其進行閉環(huán)調(diào)節(jié)控制。
C.2 環(huán)境溫度：
樣品在接受光照時，除了表面溫度升高對老化的影響，它所處的環(huán)境溫度也會影響到老化過程，所以我們選用的人工老化試驗機也需要對試驗箱的箱內(nèi)溫度進行獨立閉環(huán)控制。
D．另外，高性能氙燈的有效冷卻與正確排列，輻照能的均勻產(chǎn)生和穩(wěn)定控制，樣品架的合理設(shè)計,濾光片的科學配用均是保證日曬老化試驗準確性和重現(xiàn)性的重要因素。

設(shè)備介紹
A：老化設(shè)備分類：目前世界上主要有兩種氙燈老化儀，分別為水冷式和風冷式，這是根據(jù)氙燈燈管的冷卻方式不同來劃分的。一般風冷式氙燈老化儀只局限于滿足一些歐洲標準，而水冷式基本上可以滿足歐洲和美國的所有標準。
B：Si4000 為水冷式氙燈老化儀，采用目前世界上良好、應用廣泛、得到客戶認可度高的設(shè)計形式。
C：Si4000 為全自動型閉環(huán)控制帶大觸摸屏幕LCD 顯示，可同時控制光輻照量、黑板溫度、箱內(nèi)溫度、箱內(nèi)濕度、噴淋周期、運行時間等控制參數(shù)，控制器在出廠時已預設(shè)十幾個程序，用戶也可自編三個程序，程序被調(diào)用執(zhí)行后，即為全自動運行，不需要人工監(jiān)控。

光輻照控制
為了保證試驗結(jié)果的可重現(xiàn)性，我們必須要使氙燈的光譜能量分布SPD 和輻照強度在試驗過程中保持恒定可控。SPD 中的每段波長的光波都在老化過程中起著*的作用，雖然在全光譜能量中，紫外線部分所占的比例很小，但它是使物質(zhì)內(nèi)部化學鍵斷裂而發(fā)生老化的主要原因；可見光和紅外部分能使材料的溫度上升，從而加快整個老化過程，所以要實現(xiàn)重復性的老化過程，就必須保證試驗過程中光源的SPD 保持穩(wěn)定，SPD 發(fā)生變化，就有可能會影響實驗結(jié)果。對SPD 的穩(wěn)定，它實際上與機器的控制無關(guān)，只與氙燈本身的質(zhì)量和濾光片的性能穩(wěn)定有關(guān)。
有些品牌儀器所選用的是類似于復印機中的氙燈，燈管內(nèi)的氙氣含量較低，雜質(zhì)含量大，在經(jīng)受高電壓、高溫激發(fā)后，容易發(fā)生化學反應，使其的SPD 發(fā)生不可逆的改變。越大的輻照強度，越容易加速這種化學變化。Si4000采用6500W水冷式氙燈，其中充注的是化學分析級高純度氙氣，氙燈在受到1 萬多伏的點燈電壓激發(fā)時產(chǎn)生的弧光，與真實日光的光譜能量分布十分接近。采用不同組合的內(nèi)外過濾片對氙弧的SPD 進行裁剪，就能模擬不同場合中的日光光譜。
由于燈管中的雜質(zhì)含量低，就保證了SPD 曲線的穩(wěn)定。一般推薦用戶每2000 小時更換燈管，就是為了嚴格地保證這個目的。
Si4000 控制器可以自動累計燈管使用時間，并提示更換信息。實驗證明，在一固定電壓瓦數(shù)下，工作過120 小時的氙燈的輻射比工作過1500 小時后的氙燈的輻射能量多得多。也就是，如果一個樣品總暴露時間為1500小時，那么在前數(shù)百小時，氙燈新的時候樣品接受日光能就比用舊的多。但如果我們引入輻射自動控制系統(tǒng)，樣品無論在新燈和舊燈情況下都接收到相同的能量?？刂乒庠吹妮敵霾粌H是需要，對研究發(fā)展老化試驗也是必要的。
在保證了氙燈光源SPD曲線穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，為了控制氙燈的輻照強度恒定，我們在SPD 上選取340nm、420nm 波長點和300-400nm段進行控制。光線直接穿過濾光片后，通過一個光路傳到測試室外的一個檢測盒，在檢測盒中首先通過一個特定的光柵濾波器（340nm 或420nm）后照射到光電檢測器上，變換為電訊號，這訊號送到檢測電路與設(shè)定值比較，如果訊號小于設(shè)定值，也即輻射低于要求的水平，功率調(diào)整器接受控制信號自動增加功率，使輻射達到設(shè)定值。如果輻射多于設(shè)定值，功率調(diào)整器接受控制信號自動減小功率，直到輻射到達設(shè)定值。
其中340nm 控制點是耐候老化試驗常用的，配合相應的過濾片組合，模擬日光的直接照射，一般用于建材、汽車外飾件、涂料等的耐候試驗。420nm 控制點是日曬試驗常用的，配合相應的過濾片組合，模擬透過玻璃窗的日光照射，一般用于紡織品、油墨、汽車內(nèi)飾件等的試驗。300-400nm 控制段是歐洲和GB 某些標準要求的，現(xiàn)在的用途范圍較窄。除了自動控制輻射能量恒定外，光監(jiān)測器將輻射功率對時間積分得出樣品已接收到多少輻射能量。試驗可以編程預定輻射總能量，實驗過程中，積分電路將驅(qū)動計數(shù)器，使計數(shù)器從設(shè)置點逐漸減為零，當?shù)竭_零點時，儀器自動停止試驗。
Ci4000 輻照控制的特點是可以進行*、第二雙監(jiān)測點設(shè)置，如果用戶既要進行日曬試驗又要做耐候試驗，他只需選購此功能。儀器在出廠時就會預置雙光路和光柵濾波器，分別分離所需波長的能量進行檢測，用戶在啟動測試程序后，機器會根據(jù)測試要求，自動選用某個監(jiān)測點的讀值進行輻照強度的閉環(huán)控制。另外機器還有自我檢查判別功能，如果用戶調(diào)用未安裝的監(jiān)測點，機器會自動發(fā)出提示信息。

黑板溫度控制
黑板溫度也是一個重要控制參數(shù)，它的意義是代表著試樣在接受輻射時其表面的高溫度。樣品在接受照射時，會因為吸收了光線中的紅外段能量而使其表面溫度升高，不同顏色樣品的表面溫度會不同。黑板溫度計和試樣一樣，也裝在樣品夾上，掛在樣品上。
美國標準和歐洲標準常用的黑板溫度計不同，美標稱為BPT（黑板標準溫度），歐標稱為BST（黑標準溫度計），美標黑板溫度計（BPT）是一塊涂有標準涂料的金屬板，而歐標黑標準溫度計（BST）是在此金屬板后附有塑料絕熱層。通常情況下，BST的讀數(shù)會高于BPT。
Si4000 在輻照強度恒定控制的情況下，中央控制器通過變頻器自動控制試驗箱上方的風機轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)流經(jīng)樣品表面的空氣流速，從而穩(wěn)定地閉環(huán)控制黑板溫度。一般在黑暗周期是不要求控制黑板溫度的。
Si4000 還可以選擇雙通道黑板溫度設(shè)置，機器會同時有兩個黑板溫度監(jiān)測回路，分別安裝BST 和BPT 傳感器。用戶在調(diào)用執(zhí)行程序后，機器會自動調(diào)用所要求傳感器（BPT 或者BST）數(shù)據(jù)進行閉環(huán)控制。這樣的話，客戶就可以兼顧美國標準和歐洲標準的要求。
Si4000 的黑板溫度計是和樣品一起安裝在旋轉(zhuǎn)樣品架上的，它的讀數(shù)真實而有代表性。而某些品牌的黑板溫度計只能固定安裝在測試角落位置，由于輻照強度的不均勻性，它的讀數(shù)代表性就值得商榷。

箱內(nèi)溫度控制
Si4000 中央控制器會自動控制機器背部風門的開口程度（自動調(diào)準功能），引入所需的低溫空氣，來降低箱內(nèi)溫度，或是開動箱底部的加熱器進行加熱，來對箱內(nèi)的溫度進行閉環(huán)控制。

黑板濕度控制
Si4000 通過相對濕度傳感器進行自動比例閉環(huán)控制箱內(nèi)濕度，它利用壓縮空氣激蕩純水通過細小噴嘴形成水霧來進行加濕的，這種加濕方法迅速安全，而且噴嘴的角度可調(diào)。
某些品牌的機器加濕方法是利用加熱增濕，這種方法的缺陷是反應滯后、偏差大，同時濕氣所帶入的熱量會嚴重地影響到箱內(nèi)。

溫度平衡控制
噴淋控制：
Si4000 可以獨立控制正面噴淋和背面噴淋，正面噴淋主要模擬自然界下雨的過程，而背面噴淋模擬夜晚表面結(jié)露的現(xiàn)象。
明暗周期控制：
Si4000 可以獨立控制燈管的開和關(guān)，分別代表了黑夜和白晝。
機器運行控制：
Si4000 的中央控制器為直觀的TFT 液晶觸摸屏界面，觸摸屏輸入，中文或英文界面，大容量編程控制，可儲存程序共為20 個，出廠預置程序為16 個供直接調(diào)用，其中包括SAEJ1885、SAEJ1960、AATCC 16E、AATCC 169-1、ISO105-B02、04、06、ASTM G155-1、G155-4、FORD INTE-RIOR、GMW 3414TM、ISO4892-2-A、ISO11341-1，還有兩個分別是輻照強度和功率校準程序，另外用戶根據(jù)需要可自編四個程序并儲存。

儀器說明
●  燈管的使用壽命：建議為每2000小時更換，濾光片也需要定時更換，Qinsun公司提供了4000小時備件包，根據(jù)內(nèi)外濾光片組合不同來選擇。備件包中含兩根燈管和若干內(nèi)外濾光片及其它消耗件，足以滿足4000 小時試驗之用。
●  Si4000 的燈管直立在試驗箱中心，圍繞著上下三層的轉(zhuǎn)動樣品架，可放65 個樣品（樣品尺寸為70x145x3mm），它保證每塊樣品受到均勻的輻射強度。每個樣品后需襯一塊鋁板，如果每次的試樣不足以掛滿樣品架，也需將空的樣品夾襯上鋁板后掛滿整個樣品架。
●  Si4000 為水冷式氙燈老化儀，內(nèi)外濾光片在過濾光線的同時形成水套，其中通過純水的流動來帶走氙燈發(fā)光時產(chǎn)生的巨大熱量。
●  純水用于燈管冷卻、噴淋和加濕，水純度高可減少雜質(zhì)在濾光片上沉積，防止影響輻射強度；
●  噴淋是模擬下雨；加濕是用壓縮空氣將純水打成水霧噴出，來控制箱內(nèi)濕度。所以用戶需準備純水或純水產(chǎn)生裝置。在Si4000 的左下前部有一個小純水箱，流經(jīng)燈管的純水流回該水箱，純水損耗后水位下降，機器會自動進水補充；在該水箱里又裝有蛇型降溫管，內(nèi)通自來水，因為純水在吸收了燈管的熱量后水溫升高，當純水箱內(nèi)溫度超過55℃時，蛇型管中的自來水開始流動來冷卻純水，使純水保持冷卻燈管的效率。自來水的溫度建議在20℃以下，如果用戶考慮自來水的使用成本和水溫，建議裝備一個冰水機，循環(huán)使用。當純水箱內(nèi)溫度超過65℃時，Si4000 會自動停機保護。
●  旋轉(zhuǎn)鼓式樣品架和輻照強度、黑板溫度的均勻性：Si4000 旋轉(zhuǎn)鼓式樣品架設(shè)計是將樣品垂直擺放在儀器中央的旋轉(zhuǎn)架上，旋轉(zhuǎn)架由一個圓柱型的樣品單層陳列架構(gòu)成，樣品在鼓架上圍繞燈源以每分鐘1 圈的速度旋轉(zhuǎn)，以此獲得均衡的光照能量以及溫度和濕度。由于氙燈燈管在工作的同時其本身也會老化，會產(chǎn)生一些黑點，而黑點會影響光照的均勻性， 鼓式樣品架工作時勻速轉(zhuǎn)動，使黑點的光照平均作用于整個樣品空間，大限度的平衡了這種細微誤差。

適用范圍
Si4000主要用于汽車材料、塑料、油漆、包裝、太陽能光伏、紡織工業(yè)包括土工布、顏料、穩(wěn)定劑、添加劑等的測試。

技術(shù)參數(shù)
光源：6500W 水冷式氙燈燈管一支
光譜范圍：全光譜日光
輻照強度閉環(huán)控制范圍：(307～1356)W/m2(300～800nm）(Boro/Boro 內(nèi)外過濾片，其它見樣本)
輻照度控制精度：設(shè)定值的±0.1W/ m2
樣品表面的輻照強度均勻：≦±4%
輻照度控制點：340nm、420nm、300-400nm、400-750nm 等可選擇
黑板溫度閉環(huán)控制范圍：BST：40～120℃；BPT：40～110℃
黑板溫度控制精度：±1℃
黑板溫度的均勻性：≦±2°C
箱內(nèi)溫度閉環(huán)控制范圍：常溫～90℃
箱內(nèi)溫度控制精度：≤±2℃
箱體內(nèi)濕度控制范圍：光循環(huán)：10%-75%（溫度決定） 暗循環(huán)：達到滿
箱體內(nèi)濕度控制精度：≤±5%
可裝樣品夾數(shù)量：65 個，共3 層
樣品夾尺寸：SL-3T，69×145×3mm(寬×長×厚)
總曝曬面積：6500cm2

產(chǎn)品特點：
主機
· 光源：水冷式氙燈燈管，功率6500W，燈管低壽命2000小時（2倍陽光輻照度時）。氙燈系統(tǒng)應包括氙燈燈管, 內(nèi)濾光管, 外濾光管等元器件。
· 濾光片 片：可更換的濾光片。多種慮光片可供選擇,模擬戶外直接照射和室內(nèi)間接照射。得到接近的氙燈光譜。必須配制4000小時運行包。
· 試樣架形式 式：三層旋轉(zhuǎn)式試樣架，大限度地保證所有測試樣品輻照均勻，并且試樣表面輻照度*性應保證在±4%。
試樣架旋轉(zhuǎn)速度：約1轉(zhuǎn)/分鐘。
· 試樣夾 夾：厚度可調(diào)節(jié)試樣夾，適應不同尺寸規(guī)格的試樣。
· 總的曝曬面積 積：≧6500cm2。
控制系統(tǒng)
· 中英文觸摸屏操作界面。
· 可同時對黑板溫度,黑標溫度,箱體溫度,相對濕度,氙燈能量,光輻照強度進行精確閉環(huán)自動控制； 噴水系統(tǒng)模擬雨淋及結(jié)露。能夠顯示進程和測試參數(shù)。
· 可編輯測試程序，逐步改變輻照度 、溫度 （包括黑板溫度或黑標溫度和箱體溫度）、濕度和噴 淋（試樣噴淋和試樣架噴淋）等測試條件，達到用戶設(shè)定測試程序或循環(huán) 。并可對設(shè)定的程序進行存儲和調(diào)用。用戶自定義的測試程序不少于5個。
· 照度監(jiān)測控制：可以選擇340 nm或者420 nm窄頻或者300nm -400 nm寬頻波長點對輻照度 進行動監(jiān)測控制?？煽刂频妮椪斩瓤梢赃_到日光的2倍，從而滿足加速 測試的要求。
輻照度可控制在如下范圍內(nèi)：0.25-1.26W/m 2 (@340nm)或者0.59-2,46W/m 2 (@420nm)或者29 -141W/m 2 (@300-400nm)黑板溫度或者黑標溫度控制：配置黑板溫度計和黑標溫度計，可以選擇黑板溫度和黑標溫度對試樣溫度進行自動控制。溫度范圍：BPT 40-110℃，BST 40-120℃；溫度應該控制在設(shè)定值±2℃范圍內(nèi)。箱體溫度控制：可以對箱體溫度進行自動控制，溫度范圍40-100℃，溫度應控制在設(shè)定值±2℃內(nèi)，箱體溫度應當均勻*，高點和低點的溫差應該不超過2℃m相對濕度控制：可以對試驗箱內(nèi)的相對濕度進行自動控制，濕度范圍：光照循環(huán)時10-70%（與溫度相關(guān)），黑暗循環(huán)時可達，濕度應控制在±5℃RH，箱體內(nèi)濕度均勻*，高點與低點的溫差應不超過5%RH。
具有水純度不夠、缺水、氣壓不足等實時監(jiān)控系統(tǒng)及故障預警系統(tǒng)，便于實時監(jiān)控儀器運行狀況。
質(zhì)控
· 具有氙 燈輻照度校準功能。每臺老化儀配制一只校準燈管，該校準燈管只能用于對應的老化儀，通
過中國計量院CMA認證。
· 設(shè)有數(shù) 據(jù)庫，使用智能媒體卡、RE-232端口、U盤數(shù)據(jù)接口可將測得的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫
中的資料可通過日期，試樣編號等方式進行查詢。
附件
· 第二波 長 監(jiān)控系統(tǒng)
直接設(shè)置和控制輻照度（300-400nm）（出廠前加裝在主機上）
· 第二樣 品 表面溫 度 監(jiān) 控 系統(tǒng)
直接設(shè)置和控制黑標溫度40-120?C（出廠前加裝在主機上）
· 40 00 小 小 時 運行包
含2 根 6500 千瓦精密水冷氙燈及相應的濾鏡用于模擬戶外/外飾件

關(guān)鍵參數(shù)匯總

適用標準