氙燈老化試驗(yàn)箱通過模擬全光譜陽光輻射、溫度、濕度及淋雨等綜合環(huán)境,能精準(zhǔn)再現(xiàn)材料在自然環(huán)境中的老化過程,廣泛應(yīng)用于汽車外飾、建筑材料、紡織品等領(lǐng)域的耐候性測試。設(shè)備核心部件長期處于強(qiáng)輻射、高溫高濕的復(fù)雜工況,光學(xué)元件衰減、濾光系統(tǒng)污染、機(jī)械傳動損耗等問題會直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性(要求光譜匹配度偏差≤3%)。以下從基礎(chǔ)清潔、系統(tǒng)維護(hù)、操作規(guī)范三方面,詳述設(shè)備保養(yǎng)要點(diǎn)。

一、基礎(chǔ)清潔管理
(一)箱體外部與試驗(yàn)艙清潔
每日試驗(yàn)結(jié)束后,需對設(shè)備外表面進(jìn)行系統(tǒng)性清潔。采用蘸有去離子水的超細(xì)纖維抹布擦拭箱體,重點(diǎn)清理操作面板的按鍵縫隙、門把手及觀察窗邊框,去除表面附著的灰塵和手印。對于噴涂外表面,嚴(yán)禁使用酒精、汽油等有機(jī)溶劑(可能導(dǎo)致漆面失光);不銹鋼材質(zhì)艙門每周需用專用不銹鋼保養(yǎng)劑擦拭,形成保護(hù)膜以抵御環(huán)境腐蝕。
試驗(yàn)艙的深度清潔周期為每兩周一次。操作前必須切斷主電源,待艙內(nèi)溫度降至 25±5℃、濕度≤60% RH 后,開啟艙門通風(fēng) 40 分鐘。用軟毛刷清掃艙底的樣品碎屑,再用 75% 醫(yī)用酒精濕巾擦拭艙內(nèi)壁、樣品架及風(fēng)道格柵,注意避開氙燈燈管、濾光片等精密光學(xué)部件。清潔完成后保持艙門開啟 1 小時(shí),確保酒精揮發(fā),避免殘留蒸氣影響下次試驗(yàn)。
(二)樣品架與輔助部件清潔
樣品架需每周拆卸清洗。先將樣品架從艙內(nèi)取出,用 0.5% 中性洗滌劑溶液(pH 值 6.5-7.5)浸泡 30 分鐘,再用軟毛刷清理網(wǎng)格縫隙中的污漬,禁用鋼絲球或硬塑料刷(防止劃傷鍍鉻層)。清洗后用去離子水反復(fù)沖洗至流出水呈中性,置于陰涼處自然晾干(避免陽光直射導(dǎo)致材質(zhì)變形)。安裝時(shí)需檢查固定卡扣的鎖定狀態(tài),確保每層樣品架水平度偏差≤2mm,防止試驗(yàn)過程中發(fā)生晃動。
淋雨系統(tǒng)的噴嘴需每月進(jìn)行疏通保養(yǎng)。將噴嘴從管路接口處拆下,用直徑 0.8mm 的尼龍絲清理孔徑內(nèi)的水垢和雜質(zhì),再用去離子水沖洗通暢。安裝前檢查橡膠密封圈的完整性,若發(fā)現(xiàn)裂紋或硬化現(xiàn)象(邵氏硬度>70A),需及時(shí)更換同規(guī)格氟橡膠密封圈(通常為 φ8×2mm),確保密封無泄漏。
二、核心系統(tǒng)維護(hù)
(一)氙燈系統(tǒng)維護(hù)
氙燈燈管(常用功率為 1.8kW 或 3.0kW)的有效使用壽命約 800-1000 小時(shí),需建立詳細(xì)使用臺賬,記錄每次啟動時(shí)間和累計(jì)運(yùn)行時(shí)長。當(dāng)累計(jì)運(yùn)行至 600 小時(shí)后,每周需用光譜輻射計(jì)在距離燈管 50cm 處檢測關(guān)鍵波段輻照度:340nm 波段應(yīng)≥0.71W/m2,420nm 波段應(yīng)≥1.0W/m2。若輻照度衰減至初始值的 70%,或出現(xiàn)燈管兩端發(fā)黑、發(fā)光不均勻現(xiàn)象,需整套更換燈管(避免新舊燈管光譜差異影響數(shù)據(jù)可比性)。
石英濾光片和截止濾光片需每兩周清潔一次。關(guān)閉設(shè)備電源并等待燈管冷卻至室溫(約 1 小時(shí))后,用專用無塵布蘸取無水乙醇,以順時(shí)針方向螺旋式擦拭濾光片表面,避免來回擦拭造成劃痕。清潔后檢查濾光片是否有裂紋或鍍膜脫落,若透光率下降超過 10%(與新濾光片對比),需及時(shí)更換同型號濾光片。
水冷式氙燈的循環(huán)水系統(tǒng)需每周檢查。測量冷卻水電導(dǎo)率(應(yīng)≤15μS/cm),超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需更換去離子水并添加專用防凍液(濃度 30%,適用于 - 10℃至 40℃環(huán)境)。每月清洗水路過濾器,用軟毛刷清除濾網(wǎng)雜質(zhì),若發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)破損需立即更換(孔徑 20μm)。檢查水泵運(yùn)行狀態(tài),出口壓力應(yīng)穩(wěn)定在 0.2-0.3MPa,若壓力波動超過 ±0.05MPa,需排查管路堵塞或水泵葉輪磨損問題。

(二)溫濕度控制系統(tǒng)維護(hù)
加熱器每季度進(jìn)行絕緣檢測,用萬用表測量加熱管電阻(應(yīng)符合銘牌標(biāo)注值,通常 380V/1.5kW 加熱管電阻約 96Ω),絕緣電阻需≥2MΩ。冷凝器散熱翅片每月用壓縮空氣(壓力 0.2MPa)吹掃灰塵,確保散熱效率,夏季高溫時(shí)可加裝輔助散熱風(fēng)扇(風(fēng)速≥3m/s)。檢查制冷系統(tǒng)壓力:R134a 制冷劑高壓側(cè)壓力應(yīng)在 1.2-1.5MPa,低壓側(cè)壓力 0.15-0.3MPa,偏差過大時(shí)需聯(lián)系專業(yè)人員檢修。
超聲波加濕器每周更換水箱內(nèi)的去離子水,水位需保持在液位計(jì)的 1/2-2/3 處。每月拆卸霧化片,用 5% 檸檬酸溶液浸泡 20 分鐘去除水垢,安裝時(shí)確保霧化片與底座密封良好(硅膠墊圈無偏移)。濕度傳感器每半年校準(zhǔn)一次,將標(biāo)準(zhǔn)濕度計(jì)放入試驗(yàn)艙,在 40% RH、60% RH、80% RH 三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行比對,顯示值偏差應(yīng)≤±2% RH,超差時(shí)需通過設(shè)備校準(zhǔn)程序調(diào)整。
(三)電氣與控制系統(tǒng)維護(hù)
電氣控制柜每半年進(jìn)行一次深度清潔。操作前必須執(zhí)行 “斷電 - 放電" 流程:切斷總電源后等待 20 分鐘,用驗(yàn)電器確認(rèn)無電壓殘留。用壓縮空氣(加裝防靜電裝置)吹掃內(nèi)部灰塵,重點(diǎn)清潔 PLC 模塊、繼電器觸點(diǎn)和接線端子排,用細(xì)砂紙打磨氧化的接線端子(露出金屬光澤)。檢查急停按鈕功能,按下后應(yīng)立即切斷所有動力回路,復(fù)位后需旋轉(zhuǎn)解鎖才能重新啟動,測試頻率為每月一次。
觸摸屏每周用專用防刮清潔劑擦拭,避免用手指直接觸碰(建議佩戴無塵手套操作)。每月進(jìn)行系統(tǒng)自檢:進(jìn)入設(shè)備診斷界面,檢查各傳感器(溫度、濕度、輻照度)信號是否正常,執(zhí)行各執(zhí)行器(風(fēng)機(jī)、閥門、水泵)的單獨(dú)動作測試,確保響應(yīng)及時(shí)無卡頓。
三、操作規(guī)范與故障預(yù)防
(一)日常操作要點(diǎn)
樣品裝載需滿足 “三距原則":與氙燈燈管間距≥30cm,與艙壁風(fēng)道間距≥10cm,樣品之間間距≥5cm,避免相互遮擋影響輻照均勻性。試驗(yàn)前需用異丙醇擦拭樣品表面,去除油污和指紋(防止高溫下產(chǎn)生污染痕跡),并檢查樣品固定是否牢固(尤其是在淋雨循環(huán)階段)。
設(shè)備運(yùn)行時(shí),嚴(yán)禁頻繁開啟試驗(yàn)艙門(每次開門會導(dǎo)致輻照度波動 ±5% 以上),若需觀察樣品狀態(tài),可通過帶有隔熱層的觀察窗進(jìn)行。連續(xù)運(yùn)行超過 72 小時(shí)后,應(yīng)停機(jī) 2 小時(shí),讓氙燈和電氣系統(tǒng)充分散熱,同時(shí)檢查燈管冷卻水路的進(jìn)出水溫差(應(yīng)≤5℃)。
(二)故障預(yù)防與應(yīng)急處理
建立三級維護(hù)記錄體系:每日記錄運(yùn)行參數(shù)(輻照度、溫濕度曲線)、每周檢查核心部件狀態(tài)、每月進(jìn)行性能校準(zhǔn)。常見故障處理流程:當(dāng)出現(xiàn) “氙燈電流異常" 報(bào)警時(shí),先檢查冷卻水路是否通暢,再測量燈管電阻(正常應(yīng)在 5-10Ω);發(fā)生 “濕度失控" 時(shí),優(yōu)先檢查加濕器水位和霧化片工作狀態(tài),排除管路堵塞。
長期停用(超過 1 個(gè)月)時(shí),需執(zhí)行保養(yǎng)程序:將試驗(yàn)艙清潔干燥后,取出所有樣品架,關(guān)閉水路閥門并排空積水,每月通電一次(運(yùn)行 1 小時(shí)),保持電氣元件干燥。重新啟用前,需進(jìn)行 3 次全流程空艙試驗(yàn)(各 12 小時(shí)),確認(rèn)輻照度穩(wěn)定性、溫濕度控制精度等指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)后,方可加載樣品進(jìn)行正式測試。
通過系統(tǒng)化的維護(hù)管理,氙燈老化試驗(yàn)箱的年故障停機(jī)時(shí)間可控制在 8 小時(shí)以內(nèi),燈管使用壽命延長 15% 以上,試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性提升至 95% 以上。建議結(jié)合設(shè)備使用頻次,制定個(gè)性化的《維護(hù)作業(yè)指導(dǎo)書》,明確各部件的保養(yǎng)周期、操作方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),確保設(shè)備長期處于最佳運(yùn)行狀態(tài),為材料耐候性評估提供可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。
