UV 紫外线加速耐候试验箱的光照强度校准是确保测试准确性的关键步骤,直接影响材料老化测试结果的可靠性和重复性。光照强度若偏离设定值,可能导致材料老化速度异常(过快或过慢),甚至得出错误的耐候性评估。以下是光照强度的校准原理、常用工具、具体步骤及注意事项:
一、校准原理
UV 紫外线加速耐候试验箱的光照强度通常以 “特定波长下的功率密度” 表示(如 UVA-340 灯管在 340nm 波长处的强度为 0.71W/m²),校准的核心是通过专业仪器测量实际照射强度,并与设备设定值对比,通过调整灯管功率、距离或更换灯管等方式,使实际值符合标准或测试要求。
不同灯管类型对应不同的校准波长(如 UVA-340 对应 340nm,UVB-313 对应 313nm),需针对性校准。
二、常用校准工具
紫外辐照度计(核心工具):
需选择具备对应波长测量功能的专业设备,如:
单波长辐照度计(如专门测量 340nm、313nm 的探头);
多通道辐照度计(可同时测量多个波长,适用于多类型灯管校准)。
仪器需经过计量认证(如符合 ISO 或国家计量标准),确保测量精度(误差通常要求≤±5%)。
辅助工具:
样品架(模拟实际测试时的样品放置高度);
温度计(监测校准过程中的环境温度,避免温度波动影响测量);
记录表格(记录测量值、偏差、校准后数据等)。
三、具体校准步骤
1. 校准前准备
设备预热:开启试验箱,按正常测试条件运行(如设定目标光照强度、温度),预热 30 分钟以上,确保灯管稳定(新灯管需点亮 100 小时以上再校准,避免初期光衰影响)。
仪器校准:确认紫外辐照度计在计量有效期内,开机预热 10-15 分钟,确保探头清洁(无灰尘、油污,避免遮挡紫外线)。
确定测量点:根据试验箱工作室尺寸,选取均匀分布的测量点(如中心 1 点 + 四角 4 点,共 5 点),模拟样品实际受照位置,避免边缘或灯管直射盲区。
2. 测量实际光照强度
将辐照度计探头固定在样品架平面(与样品受照面高度一致),确保探头正对灯管(垂直受照,避免角度偏差导致测量值偏低)。
每个测量点连续测量 3 次,取平均值(减少瞬时波动误差),记录各点在目标波长下的实际强度(如 340nm 处的数值)。
3. 偏差判断与调整
计算各测量点的实际值与设备设定值的偏差(偏差 =(实际值 - 设定值)/ 设定值 ×100%),通常要求偏差≤±10%,均匀性偏差(各点最大值与最小值之差)≤±15%。
若偏差超标,按以下方式调整:
功率调节:通过设备控制面板的 “光照强度” 旋钮或参数设置,增加 / 降低灯管功率(部分设备支持无级调节),再次测量直至达标。
灯管距离调整:若设备支持样品架高度调节,可通过升高 / 降低样品架(改变与灯管的距离)调整强度(距离越近,强度越高,反之则越低)。
更换灯管:若灯管使用时间过长(通常 UVA 灯管寿命约 1500-2000 小时,UVB 约 800-1200 小时),因光衰导致强度无法达标,需更换同型号新灯管后重新校准。
4. 校准记录与确认
记录校准日期、设备型号、灯管类型及使用时间、辐照度计型号及编号、各测量点原始数据、调整方式、校准后数据等,形成校准报告。
校准合格后,贴校准合格标签,注明下次校准时间(建议每 3-6 个月校准一次,或灯管更换后立即校准)。
四、注意事项
灯管特性:不同品牌、批次的灯管可能存在光谱差异,校准前需确认灯管型号与测试标准匹配(如 ASTM G154 要求 UVA-340 灯管)。
环境影响:校准过程中避免试验箱周围有强光、热源或振动,防止干扰测量精度。
人员防护:紫外线对皮肤和眼睛有伤害,校准操作时需佩戴专用防护眼镜、手套,避免直接暴露在紫外线下。
标准依据:校准需符合相关标准(如 ASTM G151《非金属材料暴露用实验室光源操作标准实践》),确保与测试方法一致。
通过规范的光照强度校准,可保证 UV 紫外线加速耐候试验箱的测试条件稳定,使材料老化结果具有可比性和可信度,为产品耐候性评估提供可靠数据支持。
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