对JJG(纺织)062-95日晒气候试验仪检定规程的探讨.doc

对JJG（纺织）062-95日晒气候试验仪检定规程的探讨
邓力生
（福建省纤维检验所 福州 350026 工程师）
【摘要】：在日常的计量检定中，JJG（纺织）062-95日晒气候试验仪的检定规程有一些不足，由于仪器的一些性能参数（如辐射照度）未规定，经检定合格的机台在实际使用中产生不同的实验结果。文中试对规程中的一些条款进行探讨，并设想增加一些关键指标的测量来完善修订规程。
不符合摘要的一般要求，请重新写！
【关键词】：温度；相对湿度；波动；辐射照度；光谱
A further discussion about verification regulation in the use of solarization and weather resistant testing instrument JJG (textiles) 062-95
Lisheng Deng (Fujian Institute of Fibre Inspection Fuzhou 350026 Engineer)
【Abstract 】: In normal measurement work , verification regulation used in solarization and weather resistant testing instrument JJG (textiles) 062-95 has some defect. Unable to set certain performance parameter like irradiation , a qualified machine can bring out different results. This article is to further discuss about some items of verification regulation, and suppose to add some key measurement to make the regulation more perfect.
【Key words】: temperature；relative humidity；fluctuation；irradiance；spectrum
日晒气候试验仪用于快速测定染料的日晒和气候牢度以及各类物质的耐日光气候性能，其原理是在试验仓内用人工方法模拟出所需的温度、湿度、雨淋等自然环境，以长氙弧灯光源透过特定的滤光片和滤热片来模拟和强化太阳光源，使试样在试验仓经过几十小时试验效果相当于户外数月的自然损坏程度。可见，光源和温湿度是日晒气候试验仪不可缺少的重要性能指标，以下对这些指标的具体计量测试作一些探讨。
一、温湿度计量检定
规程应指明并标注出具体文献
中提到试验仓温度检定时，“将温度计悬挂在仓内，尽量接近仪器的测温探头，仪器正常运行，待温度稳定后，读取仪器显示温度和温度计温度，改变冷空气进风量，待温度稳定后再测一温度值，两次测量结果与仪器显示值允差为±1℃。”，提到相对湿度检定时，将毛发湿度计放入试验仓，“每15分钟记录一次仪器显示湿度，记录4次后关机，取出毛发湿度计，查对应时间的湿度值”，相对湿度允差为10%这个允差的出处？
。可见，规程只是考核了靠近传感器某一点的温度值及仓内某一点的相对湿度瞬间值，而对试样所处位置的温湿度状况无从考核。从目前各厂家产品看，存在几个特点：（1）温湿度传感器有的
在顶部，有的宜指出具体的厂家
在侧面，安装位置随意性大。（2）温湿度控制方式和对流通道各不相同，并且不同批次产品也存在差别。（3）生产厂家缺少检测仪器或用未经计量溯源的仪器调试。从以下几种典型机台的平衡运行状态实际测量曲线截图，就能直观反映日晒气候试验仪试验仓的温湿度变化状况，伴随机台的制冷和加湿的综合调控，试验仓温湿度的波动是非常复杂和多样化的。（图中，机台温度设定均为35℃，相对湿度设定均为45%，在围成圆周的试样夹中层位置，绕圆周均匀布置三个温湿度测试点，温度点为1～3，相对湿度点为4～6）
图A 图名
图B
图B和图C，在以后的分析中并未用到啊，建议删除。
图C
以图A为例，若计量时温湿度计如果正好置于曲线2、5对应的位置，考虑温度计和毛发湿度计的响应时间常数，计量结果可在允差范围内，若置于曲线3、6对应的位置，则计量结果肯定不合格。问题出现了，同样的一次计量检定，就因为取样测量位置的改变，得出了相反的结论。可见，用规程方法检测有一定的局限性。随检测技术的发展，目前鲜有人用传统的温度计和毛发湿度计作为计量检测器具，而广泛采用了电子传感器式的温湿度计，具有精度高、反应时间常数小的优点，能捕捉温湿度的快速变化。建议对试验仓温湿度测量，可以参照《JJF 1101-2003 环境试验设备温度、湿度校准规范》的方法在试样检测面上均匀分布3个检测点，每分钟记录一次，连续记录15个点，得出这三个点的温、湿度平均值。
但实际结果如何，还请有一个实验比较才有说服力啊。
，在试样检测面上均匀分布3个检测点，每分钟记录一次，连续记录15个点，得出这三个点的温、湿度平均值。考虑试样在试验中是不停围绕氙弧灯作匀速圆周运转，在相同的间隔经过这三个测试点，故试验仓温、湿度值可等效为三个点温度、湿度平均值之平均。将机台的显示平均值与之相比较，得出温湿度误差值。根据目前主流产品的实际技术水平，计量检定评判标准建议：温度允差±2℃、相对湿度允差±10%，三点温度平均值允许极差±3℃，三点湿度平均值允许极差±15％。
二、辐射照度的相关检测
  不知出于什么原因？
，JJG（纺织）062-95没有对最关键重要的指标辐射照度进行考核，导致不同厂家产品或同样产品不同机台的辐射照度差异很大，虽然按规程检定都合格，但造成试验时间和结果的差异就在所难免了。从另一个角度说，辐射照度严重偏低的机台是在浪费时间和能源。同样是检定合格的机台，产生明显的差异，给使用者造成很大困惑，规程确实有需要完善之处。
其实，GB/T 8427-1998标准中提到了对光源的要求，氙弧灯光源要经过适当的滤光和有效冷却，滤去较短波长射线和较多的红外射线，直到达试验样品表面的光谱与到达地面的阳光光谱相近似。为此应（1）加装滤光片，置于光源和试样之间，使紫外光谱稳定衰减。所用滤光玻璃的透光率在 380nm～750nrn之间至少为90％；而在310nm～320nm之间则应降为0。（2）加装滤热片，使氙弧光谱中所含红外辐射量稳定地减少。选取省内在用的五个型号比较有代表性的16台机台，用UV-A双通道辐射照度计〔①（320-400）nm，λp365nm，Δλ≈45nm ②（380-460）nm，λp420nm，Δλ≈50nm〕测试试样处的辐射照度，结果见表1。不论是365nm还是420nm中心波长的辐射照度的测试，不同机台的辐射照度值差异非常大，当然不排除含有灯管老化、传感器老化、脏、维修更换配件未调试正确等诸多因素的影响。参照ATLAS日晒气候试验机所配置的校准过的标准氙弧灯的测试数据，420nm处的辐射照度值合理区间应是（60～80）W/m2。

表1 表名
机台编号
420nm辐射测试值（W/m2）
365nm辐射测试值（W/m2）
机台编号
420nm辐射测试值（W/m2）
365nm辐射测试值（W/m2）
1
77.2
46.1
9
70.5
32.7
2
65.9
27.9
10
57
28
3
54.2
24.7
11
73.1
42
4
81.6
38.2
12
83
47.3
5
75.8
48.3
13
108.2
62.2
6
78.3
23.8
14
37.7
21.6
7
39.8
18.6
15
64.6
35.6
8
69
32.1
16
20.7
11.6

近年生产的机台均配备能提供稳定辐照度的控制闭环系统，有内置的辐射照度传感器，可相对减少电源等外部条件变化和灯管老化造成辐射照度下降的影响。为研究氙弧灯使用寿命期间对辐射照度的影响，也作了个比对试验，同个机台同一只灯管，在其它设定条件不变情况下，对其辐射照度测试，见表2。可见，随灯管使用时间增加，灯管老化，辐射稳定装置起了补偿作用，420nm处的辐射照度并未下降反而略升，365nm处下降得较明显，氙弧灯的光谱能量分布发生了变化，在较短波长的紫外辐射照度衰减较大。可以通过两者的数据对比，大致判断灯管和滤光系统的老化程度。现场只需要一台简单的双通道辐射照度计，成本不高，便于推广。
表2　
灯管已使用时间（h）
420nm辐射测试值（W/m2）
365nm辐射测试值（W/m2）
两者辐射照度比值
100
73.1
42.1
0.576
1500
76.6
35.6
0.465

三、结论
日晒气候试验机是个较为复杂的多功能系统，其试验仓内温湿度的影响因素多，各处的波动和不均匀度也较大，得平衡考虑多个测试点数据。引入辐射照度的计量测试，也是顺应生产和使用中的实际需求，并与标准接轨。

参考文献
《GB/T 8427-1998纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度：氙弧》国家质量技术监督局 1998-11-26