《纺织服装周刊》报道水冷日晒填补国内空白
2009-05-01
《纺织服装周刊》2008年18期 2P 科技
由温州方圆仪器有限公司自主研制的我国第一台FY3000+水冷式日晒气候老化仪，可用于对各种材料的耐光色牢度、耐气候老化等性能进行检验，被科技部确定为“2008~2009国家重点新产品”。该产品在国内具有全面的技术领先优势，在测试技术指标上与国际接轨，满足了国内和国际上大部分纺织产品和轻工产品的测试方法标准要求，具有广阔的市场前景。
填补国内空白 达到国际水平
FY3000+水冷式日晒气候老化仪研发及应用
本刊记者 韩蕊
温州方圆仪器有限公司是一家专业研发和制造纺织、印染、服装、拉链、制革、钨钼、劳保、汽车内饰件、土工材料、建材及其他各种材料用检测仪器的企业，拥有各类生产加工、质控设备近百台（套）。目前，该公司生产的百余种检测仪已被全国各地纤检、质检、商检、纺织公证检测机构、大专院校、研究所及纺织、印染、服装企业广泛应用。在行业形势较差的情况下，今年第一季度，方圆公司取得了销售额同比增长11%的良好业绩。
“企业要持续发展，必须主动地创造市场，这需要依靠技术创新来实现。”方圆公司在以技术赢市场理念的指导下，自主研发并取得了“能量自动补偿技术”、“个人计算机联接技术”等多项国家专利。2003年率先推出YG026M、YG611M、SW-12M、YG401D、571M等全套美标测试仪器，并提供ISO、AATCC、ASTM、JIS、GB等标准实验室解决方案。
方圆公司的拳头产品FY3000+水冷式日晒气候老化仪可用于各种纺织、染料、皮革、塑料、油漆、涂料、土工布、彩色建材等材料的模拟日光光照人工老化试验，也可完成耐光、耐气候色牢度试验。通过设定试验仓内光辐照度、温度、湿度、淋雨等条件，提供试验所需的模拟自然环境，以测试材料的颜色褪色、老化、透过率、剥离、硬化、软化、龟裂等性能变化。
解决国产传统日晒色牢度仪难题
为快速测定染料、纺织品及其他材料的耐日光性能，我国曾先后研发生产出YG611、YG611-Ⅱ等多种型号的日晒气候色牢度仪，但由于这两种型号仪器均采用1500W长弧交流氙灯，灯管老化后的发光效率降低，致使光谱向长波偏移，黑板温度急剧增高。同时，光辐照度无法测控，氙灯发热所导致的仓内温度居高不下等深层次技术问题的存在，致使每次测试必须要以标准参考物（即蓝色羊毛标准）一起陪晒作对比依据。除此之外，光学系统长时间受氙灯高温加热，寿命极短。以上诸多问题造成用户维护、使用该类仪器时成本很高。
为此，方圆公司率先推出了YG611S型恒能量日晒气候色牢度仪。该机采用3000W长弧直流氙灯，利用已获国家专利的恒能量技术对光辐照度进行闭环控制，并配置了大功率制冷系统，有效地解决了灯管发光效率降低及仓内温度过高等根本性技术难题，实现了国产日晒色牢度仪的大跨越，使该产品相对国外仪器的差距缩短了十几年。方圆公司随后又推出的YG611M型等系列仪器同样受到了印染、服装企业、大专院校、研究所和质检机构的关注。
但是，以上几种型号日晒色牢度仪都是通过对氙灯吹走热空气的方法以达到冷却灯管的目的（俗称风冷式），由于空气的热交换效率太低，致使该类型的仪器无法进一步提高氙灯功率，更无法在大功率状态下长时间无间断运行，达不到大强度快速老化试验的要求。方圆公司因而继续研发新品，2004年新年伊始，联合国内多家质检机构、研究所与大专院校的专家，结合该公司在该领域内的成熟经验，开始了水冷式日晒气候牢度仪的可行性研究。3年后，FY3000+水冷式日晒气候老化仪成功面世，解决了国产传统日晒色牢度仪存在已久的技术难题。
获日晒气候色牢度仪等多项国家专利
与以前的风冷式日晒气候色牢度仪相比，FY3000+水冷式日晒气候老化仪采用了完全具有自主知识产权的水冷却式长弧氙灯，能够耐频繁瞬间高压，电极长期稳定不挥发，内装氙气纯度高，滤光玻璃透过率高。该氙灯的灯管外围罩有透明罩，灯管与透明罩之间形成了冷却工作仓，冷却工作仓与液泵和冷却系统联通，进而形成冷却循环系统。冷却工作仓内可以注入冷却液，在冷却循环系统内流通的冷却液可以带走氙灯散发的热量，大大增强冷却的效果，进而增加灯管的使用寿命，使氙灯的热量对测量结果的影响大大减少。
同时，FY3000+水冷式日晒气候老化仪应用已取得国家专利的光辐射能量自动补偿技术，在该仪器内设置光电传感器、放大电路和单片机等，光源发出的光线照射到光电传感器上后光信号经转化通过放大电路输入到单片机中，经过与单片机中单位时间能量设定值范围的比较后，再通过单片机对光源的电源发出调整指令。通过该技术，使该仪器内光源发出的光线的单位时间能量可以保持相对恒定，克服了因灯管老化或者电源电压不稳定造成的光源光线不稳定。
日晒气候色牢度仪的温度黑板是一种近似“黑体”吸收特性的涂黑的金属板，温度传感器采集温度黑板的温度数据并予以显示。温度黑板的显示装置一般安装在箱体上，位置固定，需走近观察，且当光线环境较差时容易出现观察模糊不清现象。FY3000+水冷式日晒气候老化仪具有已取得国家专利的温度黑板的显示遥测装置，采用无线传送，可以将温度显示器设置在便于观察、显示清晰之处，保证了测试数据观察的准确性。
使用便捷 反馈良好
在操作使用方面，FY3000+水冷式日晒气候老化仪可预先设置多种材料的耐气候和耐光测试标准，方便用户测试；同时具有可编程功能，满足AATCC、TSO、GB/T、FZ/T、BS多项标准；采用触摸屏控制，可对幅照度、温度和湿度在线监控，并显示动态曲线图；多点监测保护实现仪器可无人运行；4500W水冷式长弧氙灯光照系统可真实模拟全日光光谱；配备多个波段监测点，300～400nm、420nm（常规配置）两个波段的光辐照度标定及大范围可控技术，其它波段可按用户要求监控，满足各种材料老化测试标准；辐照度传感器固定在试样旋转架的正上方，与试样等距测试，消除因转盘旋转振动、试样转盘转到不同位置后光的折射带来的误差；以时间为试验判断终点，真正实现无需使用蓝色羊毛标准进行试验；湿度（控温、饱和水蒸气加湿），温度（空调制冷）闭环控制，对使用环境要求更低；试样容量更大，相当于风冷式普通机型的3倍；循环水降温采用制冷机组、自来水冷却两种方式。
目前，全国已有近20台方圆公司的FY3000+水冷式日晒气候老化仪工作在生产一线，先后被美国QAI、日本长濑化学（上海）公司、国家劳保所、公安部检测中心、安徽纤维检验局、北京出入境检验检疫局、新兴职业装备技术研究所和维科集团等单位使用，并获得良好的口碑。据悉，方圆公司的最新产品热湿阻性能测试仪、织物防电磁辐射测试仪已经成功研发生产，其中FY800织物防电磁辐射测试仪不仅能测量织物的防电磁辐射性能，而且能测所有厚度小于4mm片状材料的抗电磁辐射性能，尤其对纳米材料、雷达吸波材料的性能测试意义更大，具有深远的社会意义和良好的应用前景。6月12-15日举行的2009年第十四届上海纺织工业展览会上，方圆公司将把这几款新产品带给业界人士。
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主要技术性能指标
光源：4500W水冷式长弧氙灯
光照周期及精度：0～999小时59分±1s可调
喷淋周期及精度：0～99小时59分±1s可调
试验仓温度控制范围及精度：25℃～50℃±1℃
试验仓湿度控制范围及精度：亮周期：10%RH～85%RH±5%RH
暗周期：10%RH～98%RH±5%RH
黑板温度控制范围及精度：BPT：20℃～120℃±2℃
BST：20℃～130℃±1℃
辐照度控制范围：（35～150）±1W/m2@300～400nm（宽带）
（0.800～3.000）±0.02W/m2@420nm（窄带）
可选择定做340nm、300～800nm等波长监控
喷淋方式：试样正面、背面喷淋，可选择正面或背面单独喷淋
运转模式：公转、明暗交替功能
去离子水储水罐容量：5000mL
工作仓体积：540mm×540mm×400mm
相关用户评价
杭州杭美质量技术服务有限公司：该仪器主要用于纺织、服装、塑料等材料的耐光、耐气候、耐光汗复合色牢度及光老化等性能的检测，与美国进口同类仪器相比，测试结果一致。
宁波维科精华人丰家纺有限公司：该仪器内设有的高纯度去离子水可以带走灯管热量，不损耗光能量等技术更好的使其各参数运行稳定，试验结果准确，并且能适应高温条件下试验。该仪器操作简便易懂、氙弧灯拆卸和安装方便。其相比美国设计更合理、功能更齐全、性能更可靠、操作更简单、维护更方便、性价比更高，可以代替进口。
中国纺织科学研究院深圳测试中心：该仪器运行稳定，界面操作简单直观，维护方便。光辐照度、温湿度能稳定在设定要求的允许误差范围内，测试结果准确。同比进口同类仪器，使用成本降低约70%左右。