在氙燈老化試驗(yàn)箱中,黑板溫度與黑標(biāo)溫度的核心區(qū)別體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)、吸光性能、溫度測量精度及適用場景四個(gè)方面,具體分析如下:
1. 結(jié)構(gòu)與安裝方式
黑板溫度計(jì)(BPT)
由不銹鋼平板構(gòu)成,面向光源側(cè)涂有黑色平光涂料,背光面通過涂黑的桿狀雙金屬盤式傳感器或電阻傳感器測量溫度。其安裝方式為非絕熱設(shè)計(jì),金屬板直接與試樣架接觸,易受環(huán)境熱傳導(dǎo)影響。
黑標(biāo)溫度計(jì)(BST)
主體同樣為不銹鋼板,但面向光源側(cè)涂有耐老化的高吸光黑色涂料(吸光率達(dá)95%),背光面采用鉑電阻傳感器,并增加5mm厚凹槽面設(shè)計(jì),與試樣架保持至少4mm間距,實(shí)現(xiàn)絕熱安裝。這種結(jié)構(gòu)減少了環(huán)境熱干擾,溫度測量更獨(dú)立。
2. 吸光性能與溫度響應(yīng)
黑板溫度計(jì)
吸收波長2500nm以內(nèi)光通量的90%,吸光率較低,導(dǎo)致其測量的溫度通常低于實(shí)際試樣表面溫度,尤其在深色高分子材料試驗(yàn)中誤差顯著。
黑標(biāo)溫度計(jì)
吸收95%的波長2500nm以下光,吸光率更高,能更精準(zhǔn)模擬試樣表面因輻射吸收產(chǎn)生的溫升。其溫度測量值通常比黑板溫度計(jì)高5℃左右,更接近真實(shí)老化條件。
3. 溫度測量精度與標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)
黑板溫度計(jì)
作為傳統(tǒng)溫度計(jì),長期用于氙燈老化試驗(yàn),但因其非絕熱設(shè)計(jì),溫度測量易受環(huán)境波動(dòng)影響,精度有限。部分標(biāo)準(zhǔn)(如ASTM)仍允許使用,但需注明類型。
黑標(biāo)溫度計(jì)
在ISO 4892-1中標(biāo)準(zhǔn)化,并被稱為“隔熱黑板溫度傳感器",其絕熱設(shè)計(jì)顯著提高了溫度測量穩(wěn)定性,尤其適用于需要高精度控制的試驗(yàn)場景,如深色高分子材料的老化評(píng)估。
4. 適用場景與材料類型
黑板溫度計(jì)
適用于對(duì)溫度精度要求較低的通用老化試驗(yàn),或需兼容舊標(biāo)準(zhǔn)的情況。但由于其溫度測量偏差,逐漸被黑標(biāo)溫度計(jì)取代。
黑標(biāo)溫度計(jì)
專為導(dǎo)熱性差的深色高分子材料設(shè)計(jì),如塑料、橡膠、涂料等。其高吸光率和絕熱結(jié)構(gòu)能更真實(shí)反映試樣表面溫度,確保老化試驗(yàn)結(jié)果的可靠性,已成為現(xiàn)代氙燈老化試驗(yàn)箱的主流配置。
總結(jié)與推薦
選擇黑標(biāo)溫度計(jì):若試驗(yàn)涉及深色高分子材料或需高精度溫度控制,黑標(biāo)溫度計(jì)是更優(yōu)選擇,其標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和絕熱特性可顯著提升試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性。
保留黑板溫度計(jì):僅在需兼容舊標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)行通用老化試驗(yàn)時(shí)使用,但需在報(bào)告中明確標(biāo)注溫度計(jì)類型,以避免數(shù)據(jù)歧義。
通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化與吸光性能提升,黑標(biāo)溫度計(jì)在氙燈老化試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了更精準(zhǔn)的溫度模擬,為材料耐候性評(píng)估提供了更可靠的技術(shù)支持。