通常,我们在人工环境气候模拟试验箱中有一个参数叫"黑板温度",那黑板温度具体指的是什么呢？黑板温度是指在吸收光照的情况下,能体现辐射量的光照强度,可根据黑板温度来调整光源,使其符合试验需求。
黑板温度计的推广使用已有几十年历史,至今,ASTM、JIS、DIN、ISO等人工气候试验方法标准中仍然可以继续使用。但是,由于各种类型的人工气候箱的改进和应用,使黑板温度计在设计上已有了许多发展与变化。
常用的一种黑板温度计是由一块长约150mm、宽约70 mm、厚度约1 mm的不锈钢平板构成。该板面向光源的一面用一种黑色平光漆涂覆层至少应能吸收90%的2500nm处总入射量。平板的温度测度是通过一种位于平板中心并与黑色暴光面牢固连接的并经涂黑的杆状双金属盘式传感器或者测量电阻传感器来进行的。
在做氙灯耐气候试验、紫外老化试验时,由于紫外辐射的缘故,试样表面温度是除辐射之外重要的老化因素。直接测量实际试样既昂贵又有一定技术难度,而且容易出现测量错误,所以人们通过测量标准金属板的温度来得到试样表面温度。黑板表示试样表面可能达到的高温度。
紫外老化试验与氙灯老化试验箱都属于光老化范畴,由于光照的影响,导致产品表面接受到的能量与试验箱内的实际不一致,就需要一个大的能量温度作为参考,进行试验。而黑板温度计所显示的温度是黑板受热空气以及受光源辐照的温升之和,因黑板温度计是以近似黑体的金属板面作为感温件并与试样并列放置于试样架上,而黑体吸热能力量大,所以黑板温度计所指示的温度一般代表着试样可能达到的高温度。因而,其使用目的主要在于及时反映试样表面近似温度,控制试验期间试样温度的上限。
在应用方面,黑板温度计主要是应用与不同类型的人工气候箱的老化试验,如氙灯耐候试验箱、碳弧灯箱、荧光紫外老化试验灯箱,所使用的黑板温度计大小尺寸及型号各有不同,一般都根据试样架的尺寸而定。
黑标温度计,全称为黑色标准温度计,简称BST。黑色标准温度计本质上是一种改良后的黑板温度计。其结构和测试原理与传统的黑板温度计基本一致。黑标温度计的主体也是一块不锈钢板,面向光源的面均匀的涂有一层耐老化的黑色涂料,这种黑可以吸收95%的波长在2500nm以下的光。背光面装有一个铂电阻传感器,用来测量黑板的温度。同时背光面加了一个细节设计,这一个背光面还采用5mm厚并有凹槽面紧贴,留有约1mm的间距。同时还需要保证整个底座的长度和宽度足够大,以确保在试样架上安装黑标温度计时金属板与试样架之间不存在金属接触传热,试样架上金属框或支架与温度计金属板边缘至少有4mm的间距。
一般黑标温度计测量的温度高于黑板温度计测量的温度,并认为黑标温度计更适于测量导热性差的深色高分子试样的暴露温度,而黑板温度计也已经逐渐被取代。
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