一、氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備的分類
目前，氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備一般按兩種方式分類：
1、氙燈管的冷卻方式分類：
1)水冷式氙燈；
2)氣冷式氙燈。
2、按試樣安放裝置分類：
1)旋轉(zhuǎn)式試樣安放裝置；
2)靜態(tài)平板式試樣安放裝置。(見圖1)
水冷式氙燈冷卻效果好，運(yùn)行安靜，但冷卻系統(tǒng)較復(fù)雜，冷卻水需耍純度很高的去離子水，運(yùn)行成本高；風(fēng)冷式氙燈簡單、經(jīng)濟(jì)，但運(yùn)行時(shí)冷卻風(fēng)機(jī)的噪聲稍大；旋轉(zhuǎn)式試樣安放裝置在運(yùn)行過程中繞著氙燈轉(zhuǎn)動(dòng)，試樣能獲得較均勻的輻照：靜態(tài)平板式安放裝置是固定不動(dòng)的，不位置的試樣受到的輻照有差異，因此試驗(yàn)持續(xù)期內(nèi)，需要對(duì)試樣的位置進(jìn)行輪換。
二、試驗(yàn)條件在氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備上的物理實(shí)現(xiàn)
1、光源
a)氙弧光的光譜能量分布
試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的光源應(yīng)具有的特定光譜能量分布決定了光源的質(zhì)。目前氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備中的氙弧光的光譜能量分布是通過氙燈和特定濾光器的組合米實(shí)現(xiàn)的，氙燈的輻射包括紫外線、可見光、紅外線，其中紫外線的起始波長小于27Ohm。選用不同的濾光器，可以濾掉不需要的紫外線或紅外線，使得照射到試樣表面的光符合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，常劇的濾光器有以下三種(ASTM G l55中的命名)：
1)日光濾光器(Day1ight Fi1ters)：模擬戶外陽光：
2)窗玻璃濾光器(window G1as s Fi 1ter S)：模擬透過窗玻璃之后的陽光；
3)擴(kuò)展紫外線濾光器(E xtended UV F i l ters)：光譜中具有短波紫外線(250r im一290nm)，這些紫外線在戶外陽光中是沒有的或極少的。IS04892 2中的“方法A”、Is011341 qJ的“方法1”使用日光濾光器，ISO4892 2中的“方法B”、ISO 11341中的“方法2”使用窗玻璃濾光器，而擴(kuò)展紫外線濾光器則主要應(yīng)用在一些汽車測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)中。圖2是美國At1as ci系列的氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備使用上述三種濾光器獲得的光譜能量分布圖。
b)氙弧光的輻照度
試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的輻照度(irradiance)決定了光源的量的一方面。輻照度是試樣表面單位時(shí)問單位面積內(nèi)接受的輻射能量，一般以w／m為單位，該值與監(jiān)控的光譜波段有關(guān)。目前氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備中采用的監(jiān)控光譜波段主要有以下幾種：
1)340nm：2)420nm；3)300nm一400nm；4)300nm~800nm。在一臺(tái)氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備中不會(huì)全部具有上述四種監(jiān)控波段，一般只具備其中一種或兩種，由于不同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定輻照度時(shí)采用的波段可能不同，因此當(dāng)氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備的監(jiān)控光譜波段和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定輻照度時(shí)采用的波段不同時(shí)，不可避免要進(jìn)行不同波段的輻照度值之間的轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換關(guān)系⋯般可從生產(chǎn)廠家獲取。輻照度是氙燈曝露試驗(yàn)的主要技術(shù)參數(shù)之一，目前氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備中的輻照度一般都是可自動(dòng)控制的，通過光探頭進(jìn)行輻照度的監(jiān)控，并需要定期進(jìn)行輻照度校準(zhǔn)。
三、溫度
a)黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)溫度／黑板溫度計(jì)溫度
氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備采用黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)(b1ack—sta-ndard thermometer，BST)或黑板溫度計(jì)(black—panelthermometer，BPT)監(jiān)控試樣表面可能達(dá)到的最高溫度，該值也是氙燈曝露試驗(yàn)的主要參數(shù)之一。曝露時(shí)試樣表面的溫度取決于試樣周圍的空氣溫度、試樣對(duì)氙弧光能的吸收和發(fā)射、試樣內(nèi)部的熱傳導(dǎo)率、試樣和空氣之間的熱傳遞率以及試樣和試樣架之間的熱傳遞率等，一般情況下，同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)的多個(gè)試樣在材料、尺寸、顏色等方面均不相同，因而其表面溫度也會(huì)不一樣，要監(jiān)控每個(gè)試樣的表面溫度顯然是不現(xiàn)實(shí)的，因此，采用一個(gè)專用的黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)或黑板溫度計(jì)來監(jiān)控試樣表面溫度。該溫度計(jì)一般安裝在一個(gè)試樣曝露位置上，這樣溫度計(jì)與試樣受到同樣的輻射以及同樣的冷卻狀況。黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與黑板溫度計(jì)的基本區(qū)別在于黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)是絕熱安裝的，而黑板溫度計(jì)是非絕熱安裝的，因此，有的標(biāo)準(zhǔn)將黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)稱為絕熱黑板溫度計(jì)(insulated b lack panel thermometer)，將黑板溫度計(jì)稱為非絕熱黑板溫度計(jì)(uninsulated b1ack panelthermometer)。兩種溫度計(jì)顯示的溫度與氙弧光的輻照度、箱內(nèi)空氣的溫度和流速有關(guān)。黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)顯示的溫度一般與深色導(dǎo)熱性籌的試樣曝露面溫度相符，淺色或?qū)嵝院玫脑嚇悠芈睹鏈囟纫话銜?huì)低于黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)顯示的溫度，而黑板溫度計(jì)顯示的溫度一般與涂有深色涂層的金屬試板的曝露面溫度相符。在典型的氙燈曝露試驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)顯示的溫度比黑板溫度計(jì)顯示的溫度要高3℃一12℃。黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)對(duì)溫度改變的反應(yīng)時(shí)間比黑板溫度計(jì)的反應(yīng)時(shí)間要慢一些。
b)箱內(nèi)空氣溫度
試驗(yàn)箱內(nèi)空氣溫度(test chamber air temp erat—ure)也稱為干球溫度(dry bu lb temper ature)，許多標(biāo)準(zhǔn)塒該溫度值并無明確規(guī)定，但有的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該值有要求。目前氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備一般采用桿狀的電阻式溫度計(jì)監(jiān)控箱內(nèi)卒氣溫度，該溫度計(jì)通常安裝在氙弧光照射不到以及噴水不到的位置。
四、相對(duì)濕度
試驗(yàn)箱內(nèi)的相對(duì)濕度(test chamber relat ivehumidity)也是氙燈曝露試驗(yàn)較鶯要的一個(gè)參數(shù)，在試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中一般均有明確的要求。目前的氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備已經(jīng)很少采用干濕球的方式來監(jiān)控相對(duì)濕度，而是采用同態(tài)傳感器進(jìn)行監(jiān)控，該傳感器通常也安裝在氙弧光照射不到以及噴水不到的位置。增加相對(duì)濕度方式一般是采用加濕器向空氣流中噴入霧化的去離子水(deioni—Zedwater．D1wator)。
五、噴水
噴水是為了模擬自然界中的降雨，對(duì)試樣產(chǎn)生熱沖擊效應(yīng)，也會(huì)對(duì)其他化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響。噴水在許多試驗(yàn)方法中得到采用，特別是針對(duì)戶外用材料的試驗(yàn)中。氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備中采用噴嘴向試樣曝露面噴灑去離子水或更高純度的水，也可同時(shí)向試樣的曝露面和背面噴灑。噴水與否以及噴水的時(shí)間間隔都可通過程序自動(dòng)控制。噴灑用水的要求如下：
a)總?cè)芙夤腆w(total diSSOlred SOl id s。TDS)
含量小于lppm：b)硅(silica)含量小于0．1ppm。不同的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水質(zhì)的要求會(huì)稍有不同，氙燈曝露試驗(yàn)設(shè)備廠家也會(huì)在用戶手冊(cè)中明確規(guī)定。水的純度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響很大，水中的陽離子、陰離子、有機(jī)物、特別是硅會(huì)在試樣的曝露面上形成斑點(diǎn)、玷污等現(xiàn)象，因此應(yīng)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制。http://ggswu.com
