日晒色牢度试验机水冷机型的优缺点

日晒色牢度试验机于 1918 年由德国人发明， 早用碳弧棒作为模拟光源， 由于当时材料制造技术的限制， 碳弧棒沿四周发光不均匀， 加上碳弧棒每次使用后都要清除积碳， 早的日晒色牢度试验机采用了一根碳弧棒在中间， 样品放在四周转鼓上的结构。 1954 年采用更接近太阳光光谱的氙弧灯日晒牢度试验机问世， 但沿用了碳弧试验机的转鼓式结构。 在此基础上， 款水冷型日晒色牢度试验机于 1977 年在美国问市。 20 年后， 采用 3 支氙弧灯管平行放置和平板式样品架的风冷型日晒色牢度试验机于 1997 在美国推向市场。 早的氙灯日晒牢度试验机都是风冷的， 由于转鼓结构中间只能放一支灯管， 大多数试验对转鼓样品上的光照能量有严格要求， 样品离灯管的距离 （ 即转鼓半径） 很小， 使得转鼓式风冷日晒牢度试验机测试面积较小， 由于测试面积小，从减少成本角度考虑， 导致一些关键测试参数控制技术无法应用。

1.水冷机型的优点

1.1 功率大， 如转鼓式风冷日晒牢度试验机大灯管功率是 2.8 千瓦， 水冷机型低的也达到4.8千瓦。

1.2 测试面积大， 如水冷机型低的型号 （ CI3000 ） 的测试面积为 339 平方英寸。

1.3 关键测试参数闭环控制， 如水冷机型能对光辐照度、 黑板温度、 测试室空气温度和相对湿度这四个参数实现精确控制，这是转鼓式风冷日晒牢度试验机所做不到的。

2.水冷机型的缺点

2.1 购置成本高， 水冷机的购机成本根据配置不同大概需要 6～8 万美元 / 台。

2.2 耗材费用高， 水冷机型的耗材包括灯管、 内外滤光器、 纯水过滤器、 黑板温度计和标准标定灯管等。 一台经常使用的机器年耗材费用 8～10 万元人民币。 水冷机型的一支灯管售价约1400 美元。

2.3水冷机型结构复杂， 故障率高， 运动部件多， 容易损坏， 维修相对不方便。

2.4 样品摆放不方便， 跟转鼓式风冷机型一样， 水冷机型只能挂放规定尺寸的片状样品。

2.5 灯管更换不方便， 水冷机型灯管更换需要经过移开样品、 放水、 取出滤光器、 更换灯管等一系列动作， 需要两个操作人员配合。

2.6 光辐照度标定不方便， 水冷机型采用标准灯管进行光辐照度标定， 操作步骤跟更换灯管差不多， 标定值需要人工读数， 再输入机器。 标准灯管也有一定的使用寿命。

对转鼓式日晒牢度试验机来说， 解决风冷机型测试面积小和关键参数控制成本高问题的方法是采用大功率水冷灯管， 水冷灯管的结构比风冷灯管要复杂得多， 使用中高纯度的冷却水在灯管和内层滤光器之间和内外层滤光器之间循环流动， 带走热量。 由于使用大功率水冷灯管， 转鼓半径得以加大， 测试样品面积得以大幅度增加， 多项关键测试参数控制技术也得以应用。 水冷机型在 1977 年推出后， 在日晒色牢度测试量和测试环境控制方面得到很大提高， 在当时可以说是划时代的事件。 所以在水冷机型出现后很长一段时间里 （ 1977～1997 年 ） ， 业界形成一种印象， 即风冷机型代表的是小的、 低挡的日晒牢度试验机， 水冷机型代表的是大的、 高挡的日晒牢度试验机。 水冷机型目前只有美国ATLAS 公司生产， 纺织行业常用的水冷机型型号是 CI3000。 但在其加大了测试面积和提高了测试环境参数控制性能的同时， 却带来了购机成本和使用费用的大幅度增加。