开展氙灯耐候老化测试时,很多实验室常会遇到这类问题:设备刚开机辐照数值正常,连续运行数小时后,光强逐步漂移、来回跳动。同批次样品前期老化速率正常,后期光强下降,样品色差、老化程度差异明显,试验结果无法复现,只能重做试验。不少操作人员直接在控制器反复修改参数校准,但运行一段时间漂移再次出现,只能临时缓解问题,无法根治。
辐照长时间漂移,大多不只是参数设置问题,而是光学组件污染、灯管老化、散热不良、传感器信号失真、电网供电波动等多重因素叠加导致。在正式校准之前,必须完成故障排查,再执行标准化辐照校准流程。下文为现场完整实操方案。
一、校准前故障排查(前置步骤,不排查直接校准会无效)
1. 光学组件清洁与检查(最高发原因)
氙灯箱滤光片、反光罩、辐照传感器探头,长期试验会附着样品挥发物、粉尘、油污,形成薄膜。设备升温后薄膜透光特性改变,光强随之缓慢漂移。
实操操作:整机断电,等待灯管充分冷却、电容放电。佩戴无尘手套,使用无尘布蘸少量无水乙醇轻柔擦拭滤光片、反光镜面、辐照传感器探头,禁止硬物刮擦镜片表面。
滤光片检查要点:镜片发黄、起雾、存在划痕时,单纯清洁无法恢复光谱,需要直接更换滤光片。滤光片老化会造成光谱偏移,就算光强校准完成,样品色差依旧异常。
2. 氙灯灯管工况核查
氙灯灯管常规使用寿命约1000~1500小时。临近寿命末期,灯管电极发黑、发光不稳定,设备光反馈系统持续补偿功率,长时间运行就会出现周期性辐照漂移。
实操操作:查看灯管累计点灯时长,观察灯管两端电极有无发黑、频闪现象。光衰超过标准限值时,更换同型号原厂灯管;新装灯管前检查灯座触点,触点氧化、松动会造成供电不稳,引发光强跳动。
3. 冷却散热系统检查
氙灯工作发热量巨大,水冷或者风冷散热失效,灯管温度持续上升,发光效率随温度变化发生漂移。水冷机型重点排查冷却水循环、管路水垢堵塞;风冷机型清理风机、风道积尘,确认风机转速稳定。
实操操作:监测冷却水温度、流量,管路有水垢及时清洗;风机异响、风量不足,清理风道内部灰尘。散热异常的前提下,无论怎么校准,长时间运行依旧会出现辐照漂移。
4. 供电与线路排查
车间电网电压波动、镇流器和触发器老化、接线端子氧化松动,都会造成灯管输出功率忽高忽低。
实操操作:紧固接线端子;电压波动大的实验室,建议配备稳压电源;镇流器输出电流不稳定,及时检修或者更换。
5. 辐照传感器位置确认
传感器探头移位、角度倾斜,接收光路改变,采集数值持续漂移。固定探头,保证受光面垂直对准光源,与样品放置平面保持同一高度。
