ساخت و تست محفظه UV: استانداردها، طراحی و فرآیند ساخت تخصصی
خلاصه فرآیند ساخت و اعتبارسنجی محفظه UV
محفظه تست UV (UV Test Chamber) که به اتاق weathering یا آزمایش اشعه ماوراء بنفش نیز معروف است، یکی از پیچیدهترین و تخصصیترین تجهیزات آزمایشگاهی برای شبیهسازی تأثیرات نور خورشید بر مواد مختلف است. ساخت این دستگاه نیازمند تلفیق دقیق مهندسی نوری، حرارتی، کنترل و مواد است. این راهنما، مراحل کامل از طراحی مفهومی تا تست نهایی یک محفظه UV استاندارد را تشریح میکند.
محفظه تست UV چیست و چرا ساخت آن یک چالش مهندسی است؟ 🔬
محفظه تست UV دستگاهی است که به طور کنترلشده و شتابیافته، اثرات مخرب طیف مشخصی از اشعه ماوراء بنفش خورشید، همراه با چرخههای دما و رطوبت را بر روی مواد مختلف (پلیمرها، رنگها، پوششها، منسوجات و …) شبیهسازی میکند. هدف، پیشبینی عملکرد و طول عمر مواد در شرایط واقعی محیطی در بازه زمانی کوتاهتر است.
تولید و کنترل تابش طیفی دقیق
نور لامپهای UV باید طیف مشخصی (مانند UVA-340 برای شبیهسازی نور خورشید زیر ۳۴۰ نانومتر) داشته باشد و شدت آن در سطح نمونهها یکنواخت و پایدار باشد. کوچکترین انحراف میتواند نتایج تست را کاملاً بیاعتبار کند.
مدیریت همزمان حرارت و تابش
لامپهای UV حرارت زیادی تولید میکنند. سیستم باید بتواند این حرارت را دفع کند و در عین حال دمای محفظه را مطابق پروفایل تست (مثلاً چرخههای ۶۰°C تا ۵۰°C) دقیقاً کنترل نماید.
مقاومت در برابر تابش و خوردگی
تمامی مواد به کار رفته در ساختار داخلی محفظه (بازتابندهها، سینی نمونهها، سنسورها) باید به مدت هزاران ساعت در معرض تابش شدید UV و رطوبت بالا مقاومت کنند بدون آنکه تخریب شده یا بخارات مضر تولید کنند.
انواع اصلی محفظههای تست UV بر اساس استاندارد
- محفظههای فلورسنت (Fluorescent UV): از لامپهای فلورسنت UV (معمولاً UVA-340 یا UVB-313) استفاده میکنند. رایجترین نوع برای تستهای شتابیافته مواد غیرفلزی. استاندارد اصلی: ASTM G154.
- محفظههای زنون (Xenon Arc): از لامپهای زنون با فیلترهای خاص برای شبیهسازی کامل طیف نور خورشید (از UV تا مادون قرمز) استفاده میکنند. پیچیدهتر و گرانتر. استاندارد اصلی: ASTM G155.
- محفظههای ترکیبی (Combined): تابش UV را با سایر عوامل استرسزا مانند پاشش آب (اسپری)، نمک یا باران ترکیب میکنند.
تمرکز این مقاله بر ساخت محفظههای فلورسنت UV مطابق ASTM G154 است.
استانداردهای جهانی طراحی و تست محفظه UV 🌐
تمام مراحل طراحی، ساخت و تست این دستگاه زیر سایه استانداردهای سختگیرانه بینالمللی انجام میشود.
استانداردهای کلیدی عملکرد و آزمون
ASTM G154 – Standard Practice for Operating Fluorescent Ultraviolet (UV) Lamp Apparatus
مهمترین و پایهایترین استاندارد برای دستگاههای لامپ فلورسنت UV. این استاندارد به جای تعیین جزئیات ساخت دستگاه، بر چگونگی عملکرد آن تمرکز دارد و بنابراین الزامات غیرمستقیمی برای طراحی ایجاد میکند.
- طیف لامپ (Lamp Spectrum): مشخصات دقیق طیفی برای لامپهای UVA-340، UVA-351، UVB-313 و غیره.
- شدت تابش (Irradiance): سطح شدت تابش در صفحه نمونه (معمولاً بر حسب W/m² @ 340nm) و الزام به کنترل و یکنواختی آن.
- دمای سطح نمونه (Specimen Surface Temperature): روش اندازهگیری و کنترل دمای سطح نمونه (معمولاً با سنسور تابشی یا Black Panel Thermometer).
- چرخههای تست (Test Cycles): نمونهای از چرخههای متداول ترکیب UV و میعان (Condensation).
ISO 4892-3 – Plastics – Methods of exposure to laboratory light sources – Part 3: Fluorescent UV lamps
همتای بینالمللی ASTM G154. الزامات مشابه اما با تفاوتهای جزئی در روشها و اصطلاحات.
SAE J2020 – Accelerated Exposure of Automotive Exterior Materials Using a Fluorescent UV and Condensation Apparatus
استاندارد صنعت خودرو که بر اساس ASTM G154 بنا شده اما چرخههای تست و معیارهای ارزیابی خاصی را برای مواد بیرونی خودرو (رنگ، پلاستیک، تزئینات) تعریف میکند.
استانداردهای ایمنی الکتریکی و مکانیکی
- IEC 61010-1: ایمنی تجهیزات الکتریکی آزمایشگاهی.
- ISO 13849-1 / IEC 62061: ایمنی ماشینآلات و سیستمهای کنترل.
مهندسی و طراحی مفهومی: ایجاد پایهای محکم 📐
پیش از اولین برش فلز، صدها ساعت صمدلسازی، محاسبه و طراحی روی کاغذ (یا نرمافزار) انجام میشود.
مراحل طراحی مهندسی
تعیین الزامات فنی (Technical Specification)
- نوع لامپ و تعداد: انتخاب لامپ UVA-340 یا UVB-313 و تعداد مورد نیاز برای پوشش سطح تابش.
- ابعاد محفظه مفید: طول، عرض و ارتفاع فضای در معرض تابش.
- محدوده کنترل دما و رطوبت: مثلاً دمای خشک ۱۰°C تا ۸۰°C، رطوبت ۱۰% تا ۹۸% RH.
- شدت تابش هدف (Irradiance Setpoint): مثلاً ۰.۸۵ W/m² @ 340nm.
- ویژگیهای خاص: نیاز به سیستم میعان (Condensation)، پاشش آب (Spray)، چرخش نمونهها.
طراحی مکانیکی و محاسبات حرارتی
- محاسبه بار حرارتی: محاسبه گرمای تولیدی لامپها و گرمای مورد نیاز برای رسیدن به دمای تست.
- طراحی سیستم تهویه و دفع حرارت: محاسبه ظرفیت لازم برای فنهای اگزوز و سیستم خنککننده لامپها.
- طراحی محفظه و درب: با در نظر گرفتن عایقبندی مناسب، آببندی برای تستهای رطوبتی و دیدگاه (Viewing Port) با شیشههای مقاوم به UV.
- طراحی سیستم نصب لامپ و بازتابنده (Reflector): هندسه و موقعیت بازتابنده برای حداکثر یکنواختی تابش حیاتی است.
طراحی الکتریکی و کنترل
- طراحی مدار تغذیه و بالاست (Ballast) لامپها: بالاستهای الکترونیکی باید بتوانند توان لامپ را به دقت کنترل و تثبیت کنند.
- طراحی سیستم کنترل دما و رطوبت: انتخاب سنسورها، عملگرها (هیتر، کمپرسور، شیرهای رطوبتزنی) و منطق کنترلی.
- طراحی سیستم ایمنی: شامل قطع کنندههای اضطراری، سنسور over-temperature، حفاظت از نشت آب.
تهیه نقشههای اجرایی و BOM
- نقشههای ساخت قطعات.
- نقشه مونتاژ کلی.
- نقشه سیمکشی الکتریکی.
- لیست قطعات (Bill of Materials) دقیق.
سیستم تابش UV: قلب تپنده دستگاه 💡
این بخش مسئول تولید، کنترل و یکنواختسازی تابش اشعه ماوراء بنفش است.
۱. لامپهای فلورسنت UV (Fluorescent UV Lamps)
انتخاب نوع لامپ بر اساس نیاز تست تعیین میشود:
- لامپ UVA-340: پرکاربردترین نوع. طیف آن به خوبی طیف نور خورشید در محدوده UV (زیر ۳۶۵ نانومتر) را شبیهسازی میکند. برای تست عمومی پلاستیکها، رنگها، لاستیک و چوب.
- لامپ UVB-313 (یا FS-40): انرژی بیشتری در محدوده کوتاهتر UV ساطع میکند. تستهای شتابیافتهتر، اما ممکن است نتایجی غیرواقعی برای برخی مواد ایجاد کند.
- لامپ UVA-351: برای شبیهسازی نور خورشید پشت شیشه (مانند مواد داخل خودرو) استفاده میشود.
طول عمر لامپ: معمولاً ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ ساعت کار مفید دارند. پس از آن طیف و شدت تابش تغییر میکند و باید تعویض شوند.
۲. بازتابندهها (Reflectors)
برای هدایت حداکثر نور به سمت نمونهها و ایجاد یکنواختی تابش استفاده میشوند.
- جنس: معمولاً از آلومینیوم با پوشش خاص (مانند انودایز سخت) ساخته میشوند که در برابر تابش UV و خوردگی مقاوم است.
- هندسه: طراحی منحنی (اغلب سهمیوار) برای تمرکز نور. آرایش لامپها و بازتابندهها بر اساس شبیهسازی نوری بهینه میشود.
- کارکرد: بازتابندهها باید دورهای تمیز شوند زیرا گرد و غبار یا لایههای ناشی از بخارات مواد مورد آزمایش میتوانند بازتابپذیری را کاهش دهند.
۳. سیستم کنترل شدت تابش (Irradiance Control System)
پیشرفتهترین بخش سیستم UV. برای حفظ شدت تابش ثابت در طول زمان طراحی شده است.
- سنسور تابش (UV Sensor): یک سنسور حساس به UV (معمولاً کالیبره شده در ۳۴۰ یا ۴۲۰ نانومتر) که به طور دائم در معرض نور لامپها قرار دارد.
- کنترلر فیدبک (Feedback Controller): سیگنال سنسور را خوانده و با مقدار setpoint مقایسه میکند.
- بالاستهای کنترل توان (Controllable Ballasts): بر اساس خروجی کنترلر، توان الکتریکی تحویلی به لامپها را به گونهای تنظیم میکنند که شدت تابش اندازهگیری شده ثابت بماند. این سیستم افت طبیعی شدت نور لامپها در طول زمان را جبران میکند.
- کالیبراسیون سنسور: سنسور باید به طور دورهای با یک رادیومتر (Radiometer) کالیبره شود که خود به استانداردهای ملی نورسنجی ردیابی میشود.
۴. سیستم خنککاری لامپها (Lamp Cooling)
لامپهای روشن، حرارت زیادی تولید میکنند که اگر مدیریت نشود، دمای لامپ از حد مجاز فراتر رفته و طول عمر آن به شدت کاهش مییابد و همچنین بر طیف ساطع شده تأثیر میگذارد.
- خنککاری اجباری هوا: استفاده از فن برای دمیدن هوا به پشت لامپها و خروج هوای گرم.
- جداسازی محفظه لامپ از محفظه نمونه: در طراحیهای پیشرفته، لامپها در یک محفظه جداگانه قرار میگیرند و نور از طریق یک پنجره شیشهای کوارتز (مقاوم به UV و حرارت) به نمونهها میرسد. این کار گرمای لامپ را از نمونهها دور نگه میدارد.
سیستم کنترل دما، رطوبت و میعان (Climate System) 🌧️
تأثیر همزمان UV و تنشهای آب و هوایی است که تخریب واقعی مواد را شبیهسازی میکند.
سیستم کنترل دمای خشک (Dry Temperature Control)
- منبع گرمایش: معمولاً المنتهای الکتریکی مقاومتی (Heaters) که در مسیر جریان هوا یا روی کف محفظه نصب میشوند.
- منبع سرمایش: میتواند یک سیستم تبرید مکانیکی (Compressor-based) یا یک مبدل حرارتی آب-هوا (Chilled Water Coil) باشد. سیستم تبرید باید بتواند بار حرارتی لامپها را نیز دفع کند.
- کنترلر PID: برای رسیدن به دمای setpoint با حداقل نوسان.
- سنسور دما: سنسورهای PT100 با دقت بالا، معمولاً در چند نقطه از محفظه.
سیستم کنترل رطوبت (Humidity Control)
- رطوبتزنی (Humidification): تزریق بخار آب تولید شده توسط یک بویلر الکتریکی (Steam Generator) یا سیستم اولتراسونیک به جریان هوا.
- رطوبتگیری (Dehumidification): معمولاً با سرد کردن هوا تا زیر نقطه شبنم توسط کویل سرمایش و سپس گرم کردن مجدد آن به دمای مورد نظر انجام میشود.
- سنسور رطوبت: سنسورهای خازنی با دقت بالا.
- آب مورد استفاده: آب دیونیزه (Deionized Water) یا آب مقطر برای جلوگیری از ایجاد رسوب در سیستم و روی نمونهها.
سیستم میعان (Condensation System)
بر اساس استاندارد ASTM G154، یکی از متداولترین چرخهها، متناوب کردن دورههای تابش UV و میعان است. سیستم میعان با شبیهسازی شبنم صبحگاهی، تأثیر رطوبت مایع را میآزماید.
- مکانیزم: در مرحله میعان، لامپها خاموش میشوند. یک منبع گرمایش در پشت نمونهها (مانند هیتر آبی)، آب را گرم کرده و بخار آب تولید میکند. هوای گرم و مرطوب در تماس با سطح سرد نمونهها (که توسط دیوارههای خنک محفظه سرد شدهاند) قرار میگیرد و روی آنها تقطیر میشود.
- کنترل: باید اطمینان حاصل شود که قطرات آب یکنواختی روی نمونهها تشکیل میشود و آب حالت جاری (Run-off) ندارد.
سیستم پاشش آب (Water Spray Option)
یک ویژگی اختیاری برای شبیهسازی اثر باران یا شوک حرارتی ناشی از آن.
- شامل نازلهای پاشش، پمپ، مخزن آب دیونیزه و شیرهای برقی برای کنترل زمانبندی پاشش.
انتخاب مواد و مصالح: مقاومت در برابر حمله سهگانه ☀️💧⚡
تمام مواد به کار رفته در ساختار داخلی و اجزای در معرض، باید در برابر UV، رطوبت بالا و حرارت مقاوم باشند.
| جزء دستگاه | مواد متداول و توصیهشده | دلیل انتخاب و ملاحظات |
|---|---|---|
| بدنه خارجی | ورق فولاد با پوشش پودری الکترواستاتیک / استنلس استیل ۳۰۴ | پوشش پودری باید مقاوم به خراش و زنگزدگی باشد. استنلس استیل برای محیطهای خورنده. |
| محفظه داخلی (در معرض UV) | استنلس استیل ۳۱۶ (گرید بالاتر) / آلومینیوم آندایز شده با پوشش ویژه مقاوم به UV | استنلس استیل ۳۱۶ مقاومت به خوردگی بهتری دارد. پوشش آلومینیوم باید در برابر لایهرایی (Chalking) مقاوم باشد. |
| سینی نمونهها و قفسهها | استنلس استیل ۳۱۶ / آلومینیوم آندایز شده | نباید بخارات یا یونهای مضری در هنگام تابش و رطوبت آزاد کنند. |
| واشر درب (Door Gasket) | سیلیکون نسوز (High-Temp Silicone) / EPDM | سیلیکون تا دمای بالاتر مقاوم است. باید در برابر UV و اُزن (اگر از لامپهای UVB استفاده میشود) مقاوم باشد. |
| بازتابنده (Reflector) | آلومینیوم آندایز سخت (Hard Anodized) با پوشش بازتابنده بالا | پوشش باید در طول زمان تحت تابش UV تیره یا کدر نشود. |
| لولهها و اتصالات آب | استنلس استیل ۳۱۶ / PTFE (تفلون) | جلوگیری از خوردگی و رشد باکتریها در سیستم آب. |
| پنجره دید (Viewing Window) | شیشه کوارتز / شیشه خاص عبوردهنده UV (مانند Vitrosil) | شیشه معمولی بیشتر UV را جذب میکند. کوارتز برای عبور UV عالی است اما گران. |
سیستم کنترل، نرمافزار و رابط کاربری 🖥️
مغز متفکر دستگاه که تمامی زیرسیستمها را هماهنگ کرده و امکان اجرای تستهای پیچیده را فراهم میآورد.
سختافزار کنترل (Control Hardware)
- کنترلر اصلی (Main PLC یا Industrial PC): پردازشگر مرکزی که تمامی منطق کنترل، نظارت بر سنسورها و فرمان به عملگرها را انجام میدهد.
- ماژولهای I/O: ماژولهای دیجیتال و آنالوگ برای اتصال سنسورها (دما، رطوبت، شدت UV) و عملگرها (شیرها، رلهها، بالاستها).
- پنل اپراتوری (HMI – Human Machine Interface): صفحه نمایش لمسی رنگی که امکان تنظیم پارامترها، مشاهده وضعیت، برنامهریزی و کنترل تست را به اپراتور میدهد.
نرمافزار کنترل (Control Software)
- منطق کنترل PID چند متغیره: برای کنترل همزمان و مستقل دما، رطوبت و شدت UV.
- قابلیت برنامهریزی (Programmability): امکان تعریف چرخههای تست پیچیده شامل چندین مرحله (Stage) با مدت زمان، دما، رطوبت و وضعیت UV مشخص. قابلیت تکرار (Cycle) و تودرتو (Subroutine).
- ثبت داده (Data Logging): ذخیرهسازی تمامی پارامترهای فرآیند (دما، رطوبت، شدت UV، وضعیت دستگاه) در حافظه داخلی یا روی USB با قابلیت export به فرمت CSV یا Excel.
- هشدار و آلارم (Alarm Management): تعریف محدودههای مجاز و اعلام هشدار (صوتی، تصویری) در صورت خروج پارامترها از این محدوده یا وقوع خطا (خرابی سنسور، قطع آب، و …).
- امنیت و سطوح دسترسی (User Management): سطوح دسترسی مختلف برای اپراتور، سرپرست و مدیر.
رابطهای ارتباطی (Communication Interfaces)
- Ethernet: برای اتصال دستگاه به شبکه محلی و امکان مانیتورینگ از راه دور (Remote Monitoring) و کنترل.
- USB: برای بارگذاری برنامهها، دانلود گزارشها و بروزرسانی نرمافزار.
- RS-232 / RS-485: برای اتصال به سیستمهای قدیمی یا دستگاههای جانبی.
تستهای عملکردی، کالیبراسیون و اعتبارسنجی نهایی ✅
هر دستگاه قبل از خروج از کارخانه باید مجموعهای از تستهای سختگیرانه را پشت سر بگذارد.
مراحل تست و اعتبارسنجی
۱. تستهای اولیه الکتریکی و ایمنی
- تست مقاومت عایق و اتصال زمین.
- بررسی صحت سیمکشی و عملکرد کلیدهای اضطراری.
۲. تست عملکرد پایهای زیرسیستمها
- تست روشن و خاموش شدن لامپها و عملکرد بالاستها.
- تست عملکرد فنها، سیستم گرمایش و سرمایش در دمای محیط.
- تست سیستم رطوبتزنی و میعان.
۳. تستهای عملکردی اصلی و کالیبراسیون
این تستها با تجهیزات اندازهگیری کالیبره شده انجام میشوند:
- تست یکنواختی شدت تابش UV (Irradiance Uniformity Mapping): با استفاده از یک رادیومتر دستی کالیبره شده، شدت تابش در حداقل ۹ نقطه از سطح نمونه (شبکه ۳x۳) اندازهگیری میشود. انحراف استاندارد باید در محدوده مجاز (معمولاً ±۱۰٪) باشد.
- کالیبراسیون سیستم کنترل شدت تابش: مقایسه خوانش سنسور داخلی دستگاه با خوانش رادیومتر مرجع. تنظیم کالیبراسیون سنسور داخلی در صورت نیاز.
- تست یکنواختی دما و رطوبت (Temperature & Humidity Uniformity): قرار دادن چندین سنسور دما و رطوبت کالیبره شده در نقاط مختلف محفظه در شرایط پایدار. مطابقت با مشخصات فنی (مثلاً دمای ±۲°C، رطوبت ±۳٪ RH).
- تست پایداری (Stability Test): اجرای دستگاه برای مدت طولانی (مثلاً ۷۲ ساعت) در شرایط سخت و بررسی ثبات پارامترها.
- تست چرخه میعان: اطمینان از تشکیل یکنواخت قطرات شبنم روی سطح نمونههای استاندارد.
۴. اجرای تست استاندارد بر روی مواد مرجع (Reference Materials)
نهاییترین تست، اجرای یک چرخه استاندارد (مثلاً ASTM G154 Cycle 1) بر روی نمونههای مرجع است. نمونههای مرجع، مواد پلاستیکی یا رنگهایی با رفتار شناخته شده در برابر UV هستند (مانند پلیاستایرن یا نمونههای Blue Wool). پس از اتمام تست، تغییرات در این نمونهها (مثلاً تغییر رنگ، کاهش گلاس) با نمونههای کنترل مقایسه میشود تا از عملکرد صحیح دستگاه اطمینان حاصل شود.
۵. مستندسازی و صدور گواهی
- تهیه گزارش تست کارخانه (Factory Acceptance Test Report) شامل تمام دادههای اندازهگیری شده.
- صدور گواهی کالیبراسیون (Calibration Certificate) برای سنسور شدت UV (در صورت درخواست).
- صدور گواهی انطباق (Certificate of Conformity) با مشخصات فنی.
- ارائه دفترچه راهنمای جامع کاربر و راهنمای تعمیر و نگهداری.
کاربردهای صنعتی گسترده و انواع تستهای متداول 🏭
از خودروسازی تا بستهبندی، از ساختوساز تا نساجی، محفظه UV ابزاری حیاتی برای تضمین کیفیت و دوام است.
صنعت خودروسازی
- تست رنگ بدنه، پلاستیکهای بیرونی (بumper، grille)، تزئینات داخلی، داشبورد، صندلیها و شیشهها.
- استانداردهای مرجع: SAE J2020, ISO 4892-3.
- ارزیابی: تغییر رنگ (Color Shift)، کاهش براقیت (Gloss Loss)، ترکخوردگی (Cracking)، لایهرایی (Chalking).
صنایع پلیمر و پلاستیک
- تست انواع ترموپلاستیکها، ترموستها، کامپوزیتها، لاستیک و الیاف مصنوعی.
- ارزیابی: کاهش استحکام کششی و ازدیاد طول، شکنندگی، تغییر در خواص نوری.
صنعت رنگ و پوشش
- تست پوششهای صنعتی، رنگهای ساختمانی، پوششهای چوب و رنگهای دریایی.
- ارزیابی: مقاومت در برابر weathering، حفظ رنگ، چسبندگی.
منسوجات و البسه
- تست پارچههای outdoor (چادر، آفتابگیر)، البسه کار، فرش و موکت.
- ارزیابی: مقاومت در برابر رنگپریدگی (Fading)، کاهش استحکام پارچه.
بستهبندی و چاپ
- تست مواد بستهبندی (به ویژه برای محصولات حساس به نور مانند مواد غذایی، داروها)، جوهرهای چاپ.
- ارزیابی: پایداری رنگ، خوانایی برچسب.
ساختوساز و مصالح ساختمانی
- تست وینیل، سایدینگ، در و پنجره UPVC، سقفهای پلیکربنات، واترپروفینگ.
سوالات متداول درباره ساخت و تست محفظه UV ❓
هر دو برای تست weathering استفاده میشوند، اما با تفاوتهای کلیدی:
| محفظه فلورسنت UV | محفظه زنون |
|---|---|
| از لامپهای فلورسنت مخصوص استفاده میکند. | از لامپ قوس زنون با فیلترهای پیچیده استفاده میکند. |
| فقط طیف UV را شبیهسازی میکند (معمولاً تا ۴۰۰ نانومتر). | طیف کامل نور خورشید را از UV تا مادون قرمز (تا ۸۰۰ نانومتر+) شبیهسازی میکند. |
| تأکید بر تخریب ناشی از فوتونهای پرانرژی UV. | تأکید بر تأثیرات ترکیبی کل طیف خورشید و حرارت. |
| ساخت، نگهداری و هزینه خرید و تعمیر ارزانتر. | به مراتب گرانتر و پیچیدهتر. |
| استاندارد اصلی: ASTM G154. | استاندارد اصلی: ASTM G155. |
انتخاب بین آنها به ماده مورد آزمایش، مکانیزم تخریب غالب و استاندارد صنعتی مورد نیاز بستگی دارد.
شدت تابش UV مستقیماً با سرعت و میزان تخریب مواد رابطه دارد. اگر شدت تابش دستگاه شما ۱۰٪ کمتر از مقدار nominal باشد، ممکن است برای رسیدن به سطح تخریب مورد انتظار، نیاز به ۱۰٪ زمان بیشتر داشته باشید که به معنای از دست دادن وقت و منابع است. اگر شدت تابش بیشتر باشد، ممکن است نتایجی بیش از حد خشن و غیرواقعی تولید کند. علاوه بر این، قابلیت تکرارپذیری (Repeatability) و مقایسهپذیری (Comparability) نتایج بین آزمایشگاههای مختلف کاملاً وابسته به کالیبراسیون صحیح و ردیابیپذیر به استانداردهای مرجع است. کالیبراسیون سالانه حداقل توصیه میشود.
عمر مفید معمول لامپهای فلورسنت UV بین ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ ساعت کار در شدت تابش nominal است. اما نباید صرفاً بر اساس زمان کارکرد تصمیم گرفت. نشانههای نیاز به تعویض لامپها عبارتند از:
- کاهش ذاتی شدت تابش: حتی با سیستم کنترل فیدبک، لامپهای پیر ممکن است نتوانند به شدت تابش setpoint برسند یا نوسان داشته باشند.
- تغییر در طیف ساطع شده: لامپهای قدیمی ممکن است طیف نورشان به مرور تغییر کند (مثلاً خطوط طیفی جدیدی ظاهر شود).
- سیاه شدن یا لکهدار شدن انتهای لامپ: نشانهای از فرسودگی داخلی.
توصیه: همیشه تمام لامپهای یک مجموعه (bank) را به طور همزمان تعویض کنید و زمان تعویض را در logbook دستگاه ثبت نمایید.
این یک چالش مهندسی بزرگ است اما در برخی موارد خاص قابل انجام است. مشکلات اصلی عبارتند از:
- عملکرد لامپها در دمای پایین: لامپهای فلورسنت در دمای بسیار پایین ممکن است روشن نشوند یا بهرهوری پایینی داشته باشند. ممکن است نیاز به سیستم پیشگرمایش لامپ قبل از روشن شدن باشد.
- تشکیل یخ و کنترل رطوبت: در دماهای زیر صفر، کنترل رطوبت و جلوگیری از یخزدگی در کویلها، لولهها و روی نمونهها بسیار دشوار است.
- تفکیک بخشها: یک راهحل مهندسی، طراحی یک محفظه دو بخشی است: یک بخش با لامپهای UV در دمای معمولی و یک بخش cold chamber که نمونه بین این دو بخش به صورت متناوب جابجا میشود (شبیه به محفظه شوک حرارتی).
چنین دستگاهی کاملاً سفارشی و بسیار گران خواهد بود و نیاز به مشاوره فنی دقیق دارد.
مشاوره تخصصی ساخت و استعلام قیمت محفظه UV
مهندسین طراحی و ساخت ثامن لب آماده ارائه مشاوره فنی و برآورد هزینه برای پروژههای ساخت محفظه UV استاندارد و سفارشی هستند.
تلفن واحد مهندسی و فروش
کارشناس فنی UV
ایمیل درخواست طراحی
برای ارائه پیشنهاد فنی دقیق، لطفاً اطلاعات زیر را آماده کنید:
استاندارد تست مورد نظر (مثلاً ASTM G154)، ابعاد نمونهها، شدت تابش مورد نیاز، محدوده دما و رطوبت، نیاز به قابلیتهای ویژه (میعان، اسپری).
به دنبال یک راهحل دقیق و قابل اعتماد برای تست دوام مواد خود هستید؟
با ساخت یک محفظه UV استاندارد و با کیفیت در ثامن لب، نتایج تستهای شما معتبر، تکرارپذیر و قابل استناد خواهد بود. ما از مرحله طراحی مفهومی تا تحویل و پشتیبانی در کنار شما هستیم.