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Ci4000 Weather-Ometer氙灯老化测试仪美国ATLAS公司的Ci4000为全自动型闭环控制带大触摸屏幕LCD显示，可同时控制光辐照量、黑板温度、箱内温度、箱内湿度、喷淋周期、运行时间等控制参数，控制器在出厂时已预设十几个程序，用户也可自编三个程序，程序被调用执行后，即为全自动运行，不需要人工监控。 它的灯管发光功率为6500W。试样主要受到光谱波长为300-800nm光线的辐射，但能在增量式光电编码器
340nm、420nm和300-400nm作为监控点，通过控制该处的辐射强度。因为在试验过程中，为了保证试验结果的重现性，需要保持试验过程参数的恒定性，其中光源的辐照强度是一个最主要的控制参数。为了克服灯管的衰减和电压的不稳定性，Ci4000通过光传感器测量对监测点的辐照强度，在与设定值进行比较后，通过电流调节对灯管功率进行闭环控制，来保证样品受到的辐照强度始终恒定。用于产品室外老化的美国标准，多采用340nm作为监控点；室内耐晒的美国标准中，多采用420nm作为监控点；而欧洲标准中室内与室外都常用300-400nm。所以推荐在主机中采用340nm作为第一监测点，再选用420作为第二监测点（出厂时已装配）。在进行某一个试验时，这两个监测点均可监视，但只能控制其中一个。另外， 我们还推荐购买一个300-400nm光过滤盒，当需要用到300-400nm监控点时，用户可自行改装，改装后主机会自动识别。但如果用户不愿意自己加装，Atlas公司也提供了近似的转换公式。一般，在内外过滤片均为硼硅玻璃时，340nm处的读数乘以115，即为300-400nm段的辐射强度。试验机可以将累计辐射能量来控制试验时间的长短。
在不同的真实环境和地域里，日光中的光谱能量分布是不同的，为了能模拟不同的日晒环境，Ci4000利用灯管外的内外过滤片的不同组合，对氙灯发出的光谱能量进行裁剪。根据贵司的测试要求，推荐使用内外滤光片均为Type“S”Borosilicate硼硅玻璃材质的滤光片，适用于材料室外老化常规标准要求；使用内滤光片为Type“S”Borosilicate硼硅玻璃材质的滤光片，外滤光片为Soda Lime钠钙玻璃材质的滤光片组合，可适用于材料室内耐晒常规标准要求。
灯管的使用期建议为每2000小时更换，滤光片也需要定时更换，Atlas公司提供了4000小时备件包，根据内外滤光片组合不同来选择。备件包中含两根灯管和若干内外滤光片及其它消耗件，足以满足4000小时试验之用。
在试验标准中，黑板温度也是一个重要控制参数，它的意义是近似试样在接受辐射时其表
面的最高温度。样品在接受照射时，会因为吸收了光线中的红外段能量而使表面温度升高，不同颜的表面温度会不同。在老化过程中，温度也是影响老化速度的重要原因。因为根据电化学原理，温度每升高10℃，电化学反应速度会提高一倍。所以在试验过程中样品的表面温度也是一个重要的控制参数。黑板温度计和试样一样，也装在样品夹上，挂在样品架上。美国标准和欧洲标准常用的黑板温度计不同，美标称为BPT，欧标称为BST（黑板标准温度），美标黑板温度计是一块涂有标准涂料的金属板，而欧洲的是在此金属板后附有塑料绝热层，一般BST的读数会比BPT高5度以上。为了符合不同标准，所以推荐采用双通道黑板温度测量与控制。
Ci4000的灯管直立在试验箱中心，围绕着上下三层的转动样品架，可放65个样品（样品尺寸为托板70x145x3mm），它保证每块样品受到均匀的辐射强度。每个样品后需衬一块铝板，如果每次的试样不足以挂满样品架，也需将空的样品夹衬上铝板后挂满整个样品架。
Ci4000为水冷式氙灯老化仪，内外滤光片在过滤光线的同时形成水套，其中通过纯水的流动来带走氙灯发光时产生的巨大热量。纯水（<1ppm）用于灯管冷却、喷淋和加湿，水纯度高可减少杂质在滤光片上沉积，防止影响辐射强度；喷淋是模拟下雨；加湿是用压缩
空气将纯水打成水雾喷出，来控制箱内湿度。所以用户需准备纯水或纯水产生装置。在Ci4000的左下前部有一个小纯水箱，流经灯管的纯水流回该水箱，纯水损耗后水位下降，机器会自动进水补充；在该水箱里又装有蛇型降温管，内通自来水，因为纯水在吸收了灯管的热量后水温升高，当纯水箱内温度超过55℃时，蛇型管中的自来水开始流动来冷却纯水，使纯水保持冷却灯管的效率。自来水的温度建议在20℃以下，如果用户考虑自来水的使用成本和水温，建议装备一个冰水机，循环使用。当纯水箱内温度超过65℃时，Ci4000会自动停机保护。
老化定义：
材料在日常使用中有可能长时间曝露在户外日光、玻璃窗后或户内人造光中，从而会使其发生褪、发黄或强度等物理性质发生变化，这种变化我们通常称为光老化或日晒老化。
实验室老化意义：
为了要比自然老化测试更快速地评估材料的抗老化性能，通常我们采用带人工光源的测试设备来重现和加速老化过程，这样可以不受日常循环和气候条件的影响，并可以得到一个可控的测试环境，从而保证试验过程参数的可重复性和试验结果的可重现性。
实验室加速老化的影响因素：
A. 光：
A.1光的质量：
光的模拟逼真性湿耐光试验的基础，我们必须保证仪器中光线的光谱能量分布（波长和能量值的对应关系，简称SPD）应尽可能地近似于材料自然老化时环境的光线，并且在整个试验过程中保持其分布曲线的稳定。我们需要根据材料的最终使用环境，选用不同组合的过滤光片，对光源的SPD进行适当的过滤，以模拟各种情况的自然环境光。
A.2光的数量（即强度）：
在保证SPD的前提下，我们要采用加强照射功率来实现加速试验。为了保证试验结果的可重现性，我们需要用闭环控制的方法来保证其辐照强度的恒定，避免了因灯管自然衰减而影响试验结果。另外，我们要求仪器能提供足够大的强度控制范围来面对不同行业、不同时期发展的需要。
B. 水：
B.1 湿度：
耐光褪试验需要给湿，很多材料对湿度较敏感，甚至超过直接的喷淋效果。因此需要人工模拟设备具备湿度控制的功能，其中利用压缩空气激荡水雾进行加湿的方法比加热增湿的效果更稳定和快速，没有滞后的影响。
B.2 直接喷淋：
耐侯老化试验需要喷淋，利用材料对水的吸附和解吸附作用，促进材料的老化，同时对正在接受辐照的样品表面产生温度的冲击作用。喷淋的方式有正面喷淋和背面喷淋两种；正面喷淋主要模拟自然界下雨的过程，而背面喷淋模拟夜晚表面结露的现象。
在一些汽车厂商的试验标准中（如SAE）明确要求在试验过程中同时进行正喷和背喷。
C. 温度：
紫铜止水片C.1样品表面温度：
样品在接受辐照时，其表面吸收了光线中的可见光和红外段的能量而升温，在同等辐照下，
温度因样品表面颜深浅而不同。样品表面温度的高低也直接影响着老化的进行速度，因为根据电化学原理，温度每升高10℃，电化学反应速度会加快一倍。为了统一控制，我们采用黑板温度和黑标准温度作为主要的控制参数，对其进行闭环调节控制。
C.2环境温度：
样品在接受光照时，除了表面温度升高对老化的影响，它所处的环境温度也会影响到老化过程，所以我们选用的人工老化试验机也需要对试验箱的箱内温度进行独立闭环控制。
碳浆
D．另外，高性能氙灯的有效冷却与正确排列，辐照能的均匀产生和稳定控制，样品架的合理设计,滤光片的科学配用均是保证日晒老化试验精确性和重现性的重要因素。
CI4000老化仪介绍：
A：老化设备分类：目前世界上主要有两种氙灯老化仪，分别为水冷式和风冷式，这是根据氙灯灯管的冷却方式不同来划分的。一般风冷式氙灯老化仪只局限于满足一些欧洲标准，而水冷式基本上可以满足欧洲和美国的所有标准。
B：美国ATLAS公司的Ci4000为水冷式氙灯老化仪，为目前世界上设计最先进、应用最广泛、得到客户认可度最高的氙灯老化仪器。
C：Ci4000为全自动型闭环控制带大触摸屏幕LCD显示，可同时控制光辐照量、黑板温度、箱内温度、箱内湿度、喷淋周期、运行时间等控制参数，控制器在出厂时已预设十几个程序，用户也可自编三个程序，程序被调用执行后，即为全自动运行，不需要人工监控。
△ 光辐照量控制：
为了保证试验结果的可重现性，我们必须要使氙灯的光谱能量分布SPD和辐照强度在试验过程中保持恒定可控。SPD还原炉中的每段波长的光波都在老化过程中起着独特的作用，虽然在全光谱能量中，紫外线部分所占的比例很小，但它是使物质内部化学键断裂而发生老化的主要原因；可见光和红外部分能使材料的温度上升，从而加快整个老化过程，所以要实现重复性的老化过程，就必须保证试验过程中光源的SPD保持稳定，SPD发生变化，就有可能会影响实验结果。对于SPD的稳定，它实际上与机器的控制无关，只与氙灯本身的质量和滤光片的性能稳定有关。
有些品牌仪器所选用的是类似于复印机中的氙灯，灯管内的氙气含量较低，杂质含量大，在经受高电压、高温激发后，容易发生化学反应，使其的SPD发生不可逆的改变。越大的辐照强度，越容易加速这种化学变化。
Ci4000采用6500W水冷式氙灯，其中充注的是化学分析级高纯度氙气，氙灯在受到1万多伏的点灯电压激发时产生的弧光，与真实日光的光谱能量分布十分接近。采用不同组合的内外过滤片对氙弧的SPD进行裁剪，就能模拟不同场合中的日光光谱。由于灯管中的杂质含量低，就保证了SPD曲线的稳定。一般推荐用户每2000小时更换灯管，就是为了严格地保证这个目的。Ci4000控制器可以自动累计灯管使用时间，并提示更换信息。
实验证明，在一固定电压瓦数下，工作过120小时的氙灯的辐射比工作过1500小时后的氙灯的辐射能量多得多。也就是，如果一个样品总暴露时间为1500小时，那么在前数百小时，氙灯新的时候样品接受日光能就比用旧的多。但如果我们引入辐射自动控制系统，样品无论在新灯和旧灯情况下都接收到相同的能量。控制光源的输出不仅是需要，对研究发展老化试验也是必要的。
在保证了氙灯光源SPD曲线稳定的基础上，为了控制氙灯的辐照强度恒定，我们在SPD上
选取340nm、420nm波长点和300-400nm段进行控制。光线直接穿过滤光片后，通过一个光路传到测试室外的一个检测盒，在检测盒中首先通过一个特定的光栅滤波器（340nm或420nm）后照射到光电检测器上，变换为电讯号，这讯号送到检测电路与设定值比较，如果讯号小于设定值，也即辐射低于要求的水平，功率调整器接受控制信号自动增加功率，使辐射达到设定值。如果辐射多于设定值，，功率调整器接受控制信号自动减小功率，直到辐射到达设定值。
其中340nm控制点是耐候老化试验常用的，配合相应的过滤片组合，模拟日光的直接照射，一般用于建材、汽车外饰件、涂料等的耐候试验。
420nm控制点是日晒试验常用的，配合相应的过滤片组合，模拟透过玻璃窗的日光照射，一般用于纺织品、油墨、汽车内饰件等的试验。
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