氙灯老化试验箱
氙灯老化试验箱是一种模拟自然气候条件(如阳光、雨水、温度)的人工加速老化测试设备,主要用于评估材料(如塑料、橡胶、涂料、纺织品等)在户外环境下的耐候性和使用寿命.
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核心逻辑:氙灯光谱经滤光系统修正后接近地面日光;闭环控制辐照度、黑板温度(BPT)/ 黑标温度(BST)、湿度与喷淋周期,实现可控的加速老化;数据全程记录,保证结果可追溯、可重复。
一、核心结构与分类
- 光源与滤光系统
- 光源:风冷(1.8kW/3kW,维护简便、成本低,适合中小样品)、水冷(6kW/9kW,辐照均匀性强,适合大型 / 批量测试);灯管寿命常规 1000–2000 小时。
- 滤光片:日光型(模拟户外直射阳光,ISO 4892-2 Method A)、窗玻璃型(模拟透过玻璃的室内光,Method B)、紫外增强型(快速筛选材料)。
- 环境控制系统:PID + 变频控温(空气温度常为 RT~80℃,黑板温度可达 40–110℃);湿度范围 30%–98% RH;喷淋压力 0.1–0.3MPa 模拟雨水,凝露模拟露水。
- 样品架:旋转鼓型(传统,样品绕灯旋转,均匀受光)、平板型(新型,静态放置,便于固定异形件)。
控制与数据采集:彩色触摸屏,可编程光照 - 黑暗 - 喷淋循环;实时记录辐照度、温度、湿度、运行时长,生成报告。
二、关键技术参数(典型范围)
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型号 |
OK-XD-100 |
OK-XD-225 |
OK-XD-500 |
OK-XD-1000 |
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内部尺寸 |
50×50×40 |
50×75×60 |
80×80×80 |
100×100×100 |
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外部尺寸 |
100×170×90 |
110×190×100 |
140×190×130 |
165×210×150 |
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性能指标 |
温度范围 |
内腔温度:0℃~100℃/150℃(特殊选购) |
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黑板温度: 40~85℃ |
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湿度范围 |
光循环:20% ~ 75%R.H |
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暗循环:20% ~ 98%R.H |
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温度波动 |
温度:±0.5℃ / 湿度:±2.0% R.H |
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温度偏差 |
温度:±2.0℃ / 湿度:±3.0% R.H |
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辐射强度 |
300nm~800nm / 550w/m2±10%w/m2 |
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300nm~1200nm / 1120w/m2±10%w/m2 |
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300nm~3000nm / 1120w/m2±10%w/m2 |
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氙灯功率 |
1.8KW、2.5KW、6KW(灯管使用寿命1500H) |
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喷 淋 |
1~999min(间断、连续) |
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喷水压力 |
70~127kpa |
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样品架/转速 |
平板网状置物架2层或圆形转盘样品架直径500mm;转速0-3转/min |
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材质 |
内箱 |
1.2 SUS304不锈钢 |
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外箱 |
1.5镀锌钢板;表面喷塑处理或SUS#304不锈钢 |
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安全装置 |
超温保护、压缩机超高低压,短路,过载保护、油压保护、行程保护、漏电保护 |
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配 件 |
引线孔;¢50mm 1个、不锈钢SUS #316板置物架(二层)、液态氮接口(选购) |
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电源功率 |
AC380±5%V /50±0.5Hz /3相5线/长2.5米 |
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三、主要应用领域
- 汽车:内外饰件、涂料、塑料、橡胶、皮革的耐候测试;
- 建材:涂料、型材、板材、光伏组件背板;
- 纺织 / 印染、包装材料、户外广告、航空航天材料;
- 科研机构与第三方检测实验室的材料研发与质量认证。
四、选购与维护要点
- 选型建议:按样品尺寸 / 批量选风冷 / 水冷;按测试场景选滤光片;必须满足目标行业标准(如汽车选 SAE J2527,塑料选 ISO 4892-2);关注辐照均匀性、温湿度波动度、数据记录完整性。
- 日常维护:定期更换氙灯与滤光片;清洁喷淋管路防止堵塞;保持冷却系统水质 / 气压稳定;校准辐照传感器与温湿度探头(按标准周期,如每 6 个月);定期清洁试验舱,避免污染物影响测试结果。
五、与其他老化设备的区别
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- 紫外老化箱(UV):仅模拟 280–400nm 紫外波段,成本低,适合快速筛选;但缺少可见光与红外,与真实户外老化有差异;
- 氙灯箱:全光谱模拟,结果更贴近自然老化,适用范围更广,但成本与维护要求更高
六、 主要组成系统
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氙灯系统:核心光源,配备滤光器以选择所需光谱(如模拟日光透过玻璃窗的光谱)。
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温湿度控制系统:精确控制测试区域的温度和相对湿度。
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喷淋/凝露系统:模拟雨水冲刷或夜间凝露的潮湿环境。
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试样架/转鼓:放置测试样品,通常可旋转以确保光照均匀。
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控制系统:现代设备多采用触摸屏或计算机控制,可编程复杂的测试循环。
七、 核心测试标准
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国际:ISO 4892(塑料)、ISO 105(纺织品)、ASTM G155(非金属材料)、SAE J2412/J2527(汽车外饰件)等。
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国内:GB/T 16422(塑料)、GB/T 1865(涂料)等。
八、 选购与使用要点
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光谱匹配:根据测试标准选择匹配的滤光器(如日光滤光器、窗玻璃滤光器)。
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辐照度控制:需稳定可调,通常监控在340nm或420nm波长点。
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均匀性:确保测试区域内的光强、温度均匀。
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程序灵活性:能否自定义光/暗周期、喷淋周期、温湿度曲线。
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安全与维护:氙灯需定期更换,设备需良好冷却与安全防护。
一、设备基础概述
二、核心用途(适用行业 + 测试对象)
1. 核心测试目的
2. 覆盖行业与被测材料
- 汽车行业:内外饰塑料、车漆、皮革、橡胶密封条、仪表盘、车灯罩(执行 SAE J2527/J2412)
- 涂料油墨:外墙涂料、工业漆、塑胶漆、油墨、覆膜(GB/T 1865、ISO 16474-2)
- 塑料橡胶:ABS/PC/PP 塑胶件、硅胶、弹性体、管材、光伏封装胶膜(GB/T 16422.2)
- 纺织家纺:布料、皮革、染料、窗帘、户外帐篷面料(AATCC TM16、GB/T 8427)
- 电子光电:外壳、显示屏、线路板、光伏组件、户外充电桩外壳
- 建材包装:门窗型材、户外标牌、包装薄膜、树脂板材
- 科研院所 / 第三方检测:新材料研发、耐候对比试验、第三方认证检测
三、详细技术参数
(一)容积与尺寸
- 工作室尺寸:500×750×600mm(宽 × 深 × 高),容积 225L
- 整机外形:1000×900×1700mm(宽 × 深 × 高)
- 整机重量:约 400kg
- 供电:380V 三相五线,设备总功率 6KW(氙灯水冷款)
(二)光源系统(核心)
- 光源类型:水冷长弧全光谱氙灯,光谱覆盖290~800nm(紫外 + 可见光 + 红外,贴近自然日光)
- 氙灯功率:6KW,灯管使用寿命≥1500h
- 辐照度控制:0.3~1200W/㎡连续可调,340nm/420nm 双波段传感器自动闭环稳压控光,辐照均匀度≤±10%
- 滤光系统(标配两套,可切换)
- 日光滤光片:户外产品测试,模拟露天阳光
- 窗玻璃滤光片:室内产品,模拟玻璃遮挡后光照
- 样品架:360° 匀速旋转转盘,转速 1~5rpm 可调,保证所有样品受光均匀
(三)温湿度控制
- 箱体空气温度:10℃~70℃,波动度 ±0.5℃,均匀度 ±2℃
- 黑板温度 BPT(样品表面测温):40~100℃,精度 ±0.1℃
- 湿度区间
- 光照循环:20%~75% RH
- 喷淋 / 凝露循环:50%~98% RH
- 控制精度:±3% RH
- 制冷:独立压缩机制冷,加热为镍铬合金不锈钢加热器,加湿采用外置蒸发式加湿
(四)淋雨喷淋系统
- 喷淋水压、水量可调,多向雾化喷嘴全覆盖样品区
- 喷淋时间:0~9999min 自由设定
- 喷淋周期:喷水 / 干燥循环 1~240min 任意组合,支持连续喷淋、间歇喷淋
(五)时间与控制系统
- 7 寸进口触摸屏 PLC 集成控制器,PT100 铂金温湿度传感器
- 分段可编程程序:光照、黑暗、喷淋、凝露多段循环自动运行
- 计时范围:光照 / 总时长 1~9999h/m/s,断电记忆、数据自动存储导出
- 安全保护:氙灯超温、水箱缺水、超温、过载、漏电、开门断光多重防护,废气排风装置
(六)结构材质
- 内箱:SUS304 镜面不锈钢,防腐蚀耐水汽
- 外壳:冷轧钢板静电喷塑
- 水循环:封闭式去离子水冷系统,独立冷却灯管,光谱长期稳定
四、设备核心特点
- 水冷光源稳定耐用:灯管水循环降温,相比风冷氙灯光谱漂移小、灯管寿命更长、辐照精度更高,长时间试验数据重复性好
- 全光谱精准模拟日光:290-800nm 完整光谱,搭配双滤镜切换,同时满足室内 / 户外两类产品测试需求
- 均匀照射设计:动态旋转样品架,消除边缘光照差,批量样品对比测试一致性高
- 全流程自动循环:可编辑光照→高温高湿→喷淋凝露→黑暗低温完整气候循环,无需人工值守
- 高精度闭环控参:辐照度、温湿度、黑板温度实时自动补偿,满足国内外标准严苛精度要求
- 操作智能化:触摸屏一键调用预设标准程序,试验曲线、运行记录可导出存档
- 高防腐耐用结构:全不锈钢内仓,喷淋水汽、酸性老化气体不易腐蚀腔体
- 安全完善:开门自动切断氙灯强光,缺水、超温自动停机报警,避免设备与样品损坏
- 可定制拓展:可增配黑标温度、紫外增强滤镜、低温拓展、自动补水、远程监控功能
五、可满足的试验标准与通用试验方法
(一)国内国家标准(GB/T)
- GB/T 16422.2-2022 塑料 实验室光源暴露试验方法 第 2 部分:氙弧灯(通用塑料、橡胶、塑胶件强制标准)
- GB/T 1865-2009 色漆和清漆 人工气候老化(涂料、油漆、涂层)
- GB/T 8427 纺织品 耐人造光色牢度:氙弧(布料、皮革色牢度)
- GB/T 2424.14 环境试验设备氙灯试验技术条件
(二)国际 ISO 标准
- ISO 4892-2 塑料氙弧灯暴露(全球通用基础标准)
- ISO 16474-2 色漆清漆人工氙灯老化
- ISO 105-B02/B06 纺织品耐光、耐气候色牢度
(三)美国 ASTM 标准
- ASTM G155 非金属材料氙弧灯老化通用操作规程(行业通用)
- ASTM D2565 塑料户外氙灯曝晒
- ASTM D4459 室内塑料氙灯老化
- ASTM G151 实验室光源加速老化通用导则
(四)汽车行业 SAE 标准
- SAE J2527:汽车外饰材料氙灯加速暴露
- SAE J2412:汽车内饰件氙灯耐候测试
(五)纺织品 AATCC 标准
六、标准通用试验操作方法(通用流程)
- 样品制备与装夹
样品平整固定于旋转样品架,互不遮挡;薄膜、织物使用专用夹具,记录样品原始外观、色差、光泽、硬度数据。
- 程序参数设定(按对应标准)
- 滤镜选型:户外用日光滤镜,室内用窗玻璃滤镜
- 辐照度:常规 0.51W/m²@340nm(户外)、1.1W/m²@420nm(内饰)
- 黑板温度:光照段 65℃,黑暗段 50℃
- 湿度:光照 50% RH,喷淋段 90% RH 以上
- 喷淋循环:常用 12min 喷水 / 102min 干燥,按需调整周期
- 总试验时长:按产品规范(几百至几千小时)
- 设备运行
启动全自动分段循环,设备自动完成光照、高温、淋雨、黑暗低温交替运行;全程实时监控辐照、温湿度曲线,异常自动报警停机。
- 阶段性取样检测
每固定时长取出样品,检测色差 ΔE、光泽保留率、开裂、粉化、拉伸强度、硬度等性能,记录老化变化。
- 试验结束后整理
停机冷却,取出全部样品,对比原始样评估耐候等级,输出完整老化试验报告。

