如何正确使用氙灯老化试验箱

一、标准操作流程（SOP）

1. 准备工作

• 检查试验箱是否清洁，特别是样品架和滤光片。

• 检查水箱去离子水或蒸馏水是否充足。

• 检查氙灯使用时间是否接近寿命（通常为1500小时左右，具体看型号和功率）。

• 样品制备：根据标准（如ISO、ASTM、GB等）制备标准尺寸的样品。清洁样品表面，避免指纹、油污影响。

• 设备检查：

• 参数确认：根据测试标准或客户要求，在控制面板上预设好所有参数。

2. 装载样品

• 将样品牢固地安装在样品架上，确保安装平整，无翘曲。对于不均匀样品，需使用填充板保证所有样品表面与灯管距离一致。

• 注意背板温度：如果标准要求控制背面温度，需安装背温传感器并连接好。

• 样品之间应留有适当空隙，以确保空气流通均匀，防止温度不均。

3. 启动与运行

• 关闭箱门，确保密封良好。

• 启动设备，先启动鼓风机、旋转样品架等机构，然后点亮氙灯（通常有高压点亮过程）。

• 设备将自动运行至设定条件（辐照度、温度、湿度）。达到稳定状态通常需要30分钟到1小时，之后方可开始正式计时。

• 在控制面板或连接软件上确认所有参数稳定在设定范围。

4. 运行监控与记录

• 定期（建议至少每天一次）记录设备的运行参数：辐照度、黑板/黑标温度、箱内温度、相对湿度、喷淋状态等。

• 观察设备运行是否正常，有无异响或报警。

• 严禁在运行中长时间打开箱门，以免影响内部环境稳定和造成安全隐患。

5. 取样与评估

• 到达预定测试时间或周期后，停止设备。

• 安全：氙灯和内部部件非常烫，需等待其充分冷却（通常需30分钟以上）后再开门取样。

• 按预定计划取出样品，根据标准（如色差ΔE、光泽度、粉化评级、开裂等级等）进行性能评估和记录。

二、核心参数设置与理解

这是正确使用的灵魂，必须依据明确的测试标准。

1. 辐照度：最重要的参数。控制紫外线能量的输出。

• 常用波段有 340nm（模拟材料内部老化）和 420nm（模拟颜色变化）。

• 设置值取决于标准（如 ASTM G155 中常用 0.35 或 0.55 W/m²/nm @340nm）。

• 必须定期使用辐照度计进行校准。

2. 光谱滤光器：用于滤除氙灯全光谱中不需要的部分，以模拟不同环境。

• 日光滤光器：模拟透过玻璃的太阳光（常用于内饰件、纺织品）。

• 紫外扩展滤光器：模拟户外全光谱太阳光（常用于外饰件、涂料）。

• 石英滤光器：用于极严酷的测试。选择错误的滤光器，测试无效。

3. 温度控制：

• 黑板温度（BPT）：黑色金属板暴露面的温度，模拟样品表面高温度。

• 黑标温度（BST）：黑色绝缘板暴露面的温度，更接近吸热性样品的实际温度。

• 选择哪一种取决于测试标准。

4. 相对湿度：控制箱内空气的湿度，影响材料的水解等老化过程。

5. 喷淋循环：模拟雨水/露水效应。

• 喷淋：通常使用去离子水，模拟热冲击和雨水冲刷。

• 黑暗凝露：通过控制温度变化，在样品表面形成凝露，模拟夜间或潮湿环境。

• 喷淋/凝露的周期（如喷18分钟/停102分钟）需严格按标准设置。

三、关键注意事项

1. 用水要求：必须使用去离子水或蒸馏水（电阻率≥1 MΩ·cm）。自来水或普通纯净水中的矿物质会污染喷淋系统、堵塞喷嘴，并在样品和滤光片上形成水垢，严重影响测试和光源光谱。

2. 滤光片清洁与更换：定期（建议每500小时）检查并清洁滤光片。有划伤、浑浊或达到使用寿命（通常1-2年）必须更换，否则光谱失真。

3. 氙灯寿命：氙灯是耗材，其光谱会随时间衰减。需记录累计使用时间，在达到厂家推荐寿命（即使还能点亮）时及时更换，以保证辐照度稳定。

4. 样品代表性：测试样品必须能代表实际产品。对于有方向性的材料（如皮革、织物），安装方向需一致。

5. 安全防护：氙灯发出的紫外线非常强烈，切勿在点亮时直视灯管或让皮肤暴露。开门前务必确认灯已关闭并冷却。

四、定期维护与校准

为确保设备始终处于正常状态，必须执行：

1. 日常/每周：清洁箱体外部，检查水位，记录运行数据。

2. 每月/每500小时：清洁内部（样品架、水箱、滤光片外罩），检查喷嘴是否堵塞。

3. 每半年/每年：

• 更换去离子水滤芯。

• 由专业人员进行全面校准：包括辐照度、温度（黑板/黑标、箱温）、湿度传感器的校准。这是数据可靠性的根本保证。

• 检查并清理冷却系统（如风机、散热器）。

4. 按需更换：氙灯、滤光片、密封条等耗材。