日曬儀(又稱氙燈老化試驗箱)通過模擬自然對材料進(jìn)行加速老化測試，廣泛應(yīng)用于塑料、涂料、紡織、汽車、建材等行業(yè)。其中，輻照度(即單位面積接收的光功率，通常以 W/m² 或 W/m²·nm 表示)是決定老化速率和試驗可重復(fù)性的核心參數(shù)。若輻照度波動過大，將導(dǎo)致測試結(jié)果偏差，甚至喪失不同批次或?qū)嶒炇议g的數(shù)據(jù)可比性。因此，科學(xué)、穩(wěn)定的輻照度控制方式成為日曬儀設(shè)計與使用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　一、輻照度控制的基本目標(biāo)

　　輻照度控制旨在實現(xiàn)以下目標(biāo)：

　　穩(wěn)定性：在長時間試驗中維持設(shè)定輻照度波動在±5%以內(nèi)；

　　可重復(fù)性：確保不同時間、不同設(shè)備間測試條件一致；

　　光譜選擇性：針對特定波段進(jìn)行精準(zhǔn)控制；

　　適應(yīng)性：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求靈活調(diào)整控制策略。
 

　　二、主要控制方式分類

　　目前，輻照度控制主要分為兩類：開環(huán)控制(手動/固定功率)和閉環(huán)控制(自動反饋調(diào)節(jié))。

　　1. 開環(huán)控制

　　早期或簡易型日曬儀多采用此方式。其原理是：用戶設(shè)定氙燈電源的輸出功率(如電壓或電流)，設(shè)備按固定值運行，不監(jiān)測實際輻照輸出。

　　優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低；

　　適用場景：對精度要求不高的預(yù)篩選試驗或教學(xué)演示。

　　2. 閉環(huán)控制

　　現(xiàn)代精密日曬儀普遍采用閉環(huán)控制。系統(tǒng)通過輻照度傳感器(通常為硅光電二極管或熱電堆探測器)實時監(jiān)測樣品平面處的實際輻照強(qiáng)度，并將信號反饋至控制器，動態(tài)調(diào)節(jié)氙燈功率，使實測值始終等于設(shè)定值。

　　關(guān)鍵組件：

　　窄帶濾光探測器：可選擇特定波長進(jìn)行監(jiān)控，匹配材料敏感波段；

　　PID調(diào)節(jié)算法：平滑調(diào)節(jié)燈電流，避免頻繁啟停造成光源壽命縮短；

　　自動校準(zhǔn)功能：部分設(shè)備支持定期自檢或外接標(biāo)準(zhǔn)輻照計校正。

　　優(yōu)勢：

　　全程保持輻照度恒定，即使燈管使用上千小時仍能維持精度；

　　支持多波段獨立控制；

　　符合國際標(biāo)準(zhǔn)對輻照穩(wěn)定性的強(qiáng)制要求。

　　三、控制波段的選擇

　　不同應(yīng)用場景關(guān)注的紫外波段不同，因此輻照度控制常聚焦于特定波長：

　　340 nm：接近太陽光截止波長，適用于戶外暴露材料(如汽車外飾、屋頂材料)的老化評估；

　　420 nm：模擬透過窗玻璃，用于室內(nèi)材料(如家具、窗簾)測試；

　　全光譜積分：用于綜合老化評價，但較少用于精確控制。

　　用戶需根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)或材料特性選擇合適的監(jiān)控波段，避免“高輻照但無效波段”的誤判。

　　四、操作與維護(hù)建議

　　初次使用前校準(zhǔn)：建議使用經(jīng)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)輻照計驗證設(shè)備讀數(shù)；

　　設(shè)定合理輻照值：過高可能導(dǎo)致非自然老化(如表面炭化)，過低則延長試驗周期；

　　記錄運行日志：包括實際輻照曲線、燈管使用時長，便于追溯異常；

　　結(jié)語

　　輻照度控制方式直接決定了日曬儀的的科學(xué)性與可靠性。從簡單的固定功率到智能閉環(huán)反饋，技術(shù)的進(jìn)步使得材料耐候性評估更加精準(zhǔn)、高效。對于使用者而言，理解不同控制方式的原理與局限，合理選擇監(jiān)控波段，并配合規(guī)范的維護(hù)操作，是獲得可信、可比老化數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。在產(chǎn)品質(zhì)量控制與研發(fā)驗證中，這一細(xì)節(jié)往往成為區(qū)分“形式測試”與“有效評估”的關(guān)鍵所在。