氙燈耐候試驗箱是一種模擬自然環境中光、熱、濕度、風雨等綜合氣候條件的環境試驗設備，核心用于檢測材料（如塑料、涂料、紡織品、橡膠、金屬涂層等）在長期戶外使用下的 “耐候性”—— 即抵抗褪色、老化、開裂、強度下降等性能劣化的能力。其本質是通過 “人工加速老化試驗”，在短時間內（幾小時至幾千小時）還原戶外幾年甚至十幾年的氣候影響，幫助企業提前評估產品壽命、優化材料配方。
氙燈耐候試驗箱設備的核心結構直接影響 “模擬氣候的真實性” 和 “試驗數據的可靠性”，需重點關注以下5大系統：
1. 光源系統：氙弧燈是核心（決定光譜匹配度）
氙燈類型：
風冷氙燈：功率較小（1.8-3.0kW），散熱靠風扇，適合小型試驗箱（工作室體積＜100L），優點是成本低、更換方便，缺點是壽命較短（約 500-800 小時）；
水冷氙燈：功率較大（3.0-6.0kW），散熱靠水循環，適合大型試驗箱（工作室體積＞100L），優點是壽命長（約 1000-1500 小時）、光譜穩定（發熱均勻，避免局部溫度過高），缺點是成本高、需配套水循環系統；
濾光片：必須根據試驗標準選擇（如 ISO 105-B02、ASTM G155），常見類型：
日光濾光片（如 Daylight Filter）：模擬戶外自然陽光（濾除部分 UVB，匹配北緯 35° 以上地區陽光）；
窗玻璃濾光片（如 Window Glass Filter）：模擬透過汽車玻璃的陽光（濾除大部分 UVB，僅保留 UVA，用于汽車內飾件試驗）；
紫外擴展濾光片（如 UV-Extended Filter）：增強 UVB 波段（用于加速測試，模擬高紫外線地區陽光）。
2. 溫度與濕度控制系統：決定環境參數穩定性
溫度控制：
加熱方式：不銹鋼加熱管（均勻加熱），功率根據工作室體積匹配（如 100L 工作室配 2-3kW 加熱管）；
制冷方式：壓縮機制冷（R410A 環保制冷劑），確保低溫段（如 25℃）穩定控制，溫度波動范圍≤±1℃（高精度設備≤±0.5℃）；
濕度控制：
加濕方式：蒸汽加濕（比噴淋加濕更均勻，避免局部濕度偏差），濕度波動范圍≤±5% RH（高精度設備≤±3% RH）；
除濕方式：制冷除濕（通過降低溫度使水汽冷凝），確保低濕度（如 30% RH）可穩定維持。
3. 噴淋系統：模擬雨水 / 露水，避免材料表面過熱
噴頭設計：采用 “扇形噴頭”（噴水均勻，覆蓋面積廣），噴頭數量根據工作室體積設置（如 100L 工作室配 2-4 個噴頭）；
水質要求：必須使用 “去離子水”（電導率＜10μS/cm），避免水中雜質（如鈣、鎂離子）附著在材料表面，形成水垢影響試驗結果；
控制參數：噴水壓力（0.1-0.3MPa 可調）、噴淋時間（1-60 分鐘可調）、噴淋周期（如每 30 分鐘 / 60 分鐘噴淋一次），可通過 PLC 控制系統預設程序。
4. 樣品架與工作室：確保樣品受輻照均勻
樣品架：
旋轉樣品架（主流設計）：樣品架圍繞氙燈旋轉（轉速 5-10r/min 可調），確保每個樣品受輻照強度一致（避免固定樣品架的 “局部強光” 問題）；
樣品架材質：耐腐蝕不銹鋼（如 304 不銹鋼），避免生銹污染樣品；
工作室：
內壁材質：鏡面不銹鋼（反射光線，增強輻照均勻性），或聚四氟乙烯（耐高低溫、耐腐蝕，適合高濕度試驗）；
體積規格：常見工作室體積 50L（小型，適合小樣品如面料、薄膜）、100L（中型，適合部件如塑料件、涂料板）、200L 以上（大型，適合整機如小型家電外殼）。
5. 控制系統與監測系統：確保試驗可追溯、可重復
控制系統：采用 “PLC 觸摸屏控制系統”，可預設試驗程序（如溫度、濕度、光照強度、噴淋周期的時間曲線），支持多段程序（如先光照 8 小時→再溫濕度循環 16 小時，模擬一天 24 小時）；
監測系統：
輻照強度監測：內置 “紫外線傳感器”（如 UVA 傳感器，監測 340nm 波段輻照強度，單位 W/m2），實時顯示并自動調節（如輻照強度低于設定值時，自動提升氙燈功率）；
數據記錄：配備 “數據記錄儀”（如 SD 卡、U 盤存儲），記錄試驗過程中的溫度、濕度、輻照強度、噴淋狀態，數據可導出為 Excel 格式，便于分析；
安全保護：過載保護（氙燈功率過載時自動斷電）、超溫保護（箱內溫度超過設定值 10℃時報警并停機）、缺水保護（噴淋系統缺水時報警），避免設備損壞或試驗失敗。
