通常,我們?cè)谌斯きh(huán)境氣候模擬試驗(yàn)箱中有一個(gè)參數(shù)叫“黑板溫度”,那黑板溫度具體指的是什么呢?黑板溫度是指在吸收光照的情況下,能體現(xiàn)輻射量的光照強(qiáng)度,可根據(jù)黑板溫度來(lái)調(diào)整光源,使其符合試驗(yàn)需求。
黑板溫度計(jì)的推廣使用已有幾十年歷史,至令,ASTM、JIS、DIN、ISO等人工氣候試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中仍然可以繼續(xù)使用。但是,由于各種類型的人工氣候箱的改進(jìn)和應(yīng)用,使黑板溫度計(jì)在設(shè)計(jì)上已有了許多發(fā)展與變化。
常用的一種黑板溫度計(jì)是由一塊長(zhǎng)約150mm、寬約70 mm、厚度約1 mm的不銹鋼平板構(gòu)成。該板面向光源的一面用一種黑色平光漆涂覆層至少應(yīng)能吸收90%的2500nm處總?cè)肷淞?。平板的溫度測(cè)度是通過(guò)一種位于平板中心并與黑色暴光面牢固連接的并經(jīng)涂黑的桿狀雙金屬盤式傳感器或者測(cè)量電阻傳感器來(lái)進(jìn)行的。
在做氙燈耐氣候試驗(yàn)、紫外老化試驗(yàn)時(shí),由于紫外輻射的緣故,試樣表面溫度是除輻射之外zhui重要的老化因素。直接測(cè)量實(shí)際試樣既昂貴又有一定技術(shù)難度,而且容易出現(xiàn)測(cè)量錯(cuò)誤,所以人們通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)金屬板的溫度來(lái)得到試樣表面溫度。黑板表示試樣表面可能達(dá)到的zhui高溫度。
紫外老化試驗(yàn)與氙燈老化試驗(yàn)箱都屬于光老化范疇,由于光照的影響,導(dǎo)致產(chǎn)品表面接受到的能量與試驗(yàn)箱內(nèi)的實(shí)際不一致,就需要一個(gè)zhui大的能量溫度作為參考,進(jìn)行試驗(yàn)。而黑板溫度計(jì)所顯示的溫度是黑板受熱空氣以及受光源輻照的溫升之和,因黑板溫度計(jì)是以近似黑體的金屬板面作為感溫件并與試樣并列放置于試樣架上,而黑體吸熱能力量大,所以黑板溫度計(jì)所指示的溫度一般代表著試樣可能達(dá)到的zhui高溫度。因而,其使用目的主要在于及時(shí)反映試樣表面近似溫度,控制試驗(yàn)期間試樣溫度的上限。
在應(yīng)用方面,黑板溫度計(jì)主要是應(yīng)用與不同類型的人工氣候箱的老化試驗(yàn),如氙燈耐候試驗(yàn)箱、碳弧燈箱、熒光紫外老化試驗(yàn)燈箱,所使用的黑板溫度計(jì)大小尺寸及型號(hào)各有不同,一般都根據(jù)試樣架的尺寸而定。
黑標(biāo)溫度計(jì),全稱為黑色標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì),簡(jiǎn)稱BST。黑色標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)本質(zhì)上是一種改良后的黑板溫度計(jì)。其結(jié)構(gòu)和測(cè)試原理與傳統(tǒng)的黑板溫度計(jì)基本一致。黑標(biāo)溫度計(jì)的主體也是一塊不銹鋼板,面向光源的面均勻的涂有一層耐老化的黑色涂料,這種黑可以吸收95%的波長(zhǎng)在2500nm以下的光。背光面裝有一個(gè)鉑電阻傳感器,用來(lái)測(cè)量黑板的溫度。同時(shí)背光面加了一個(gè)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),這一個(gè)背光面還采用5mm厚并有凹槽面緊貼,留有約1mm的間距。同時(shí)還需要保證整個(gè)底座的長(zhǎng)度和寬度足夠大,以確保在試樣架上安裝黑標(biāo)溫度計(jì)時(shí)金屬板與試樣架之間不存在金屬接觸傳熱,試樣架上金屬框或支架與溫度計(jì)金屬板邊緣至少有4mm的間距。
一般黑標(biāo)溫度計(jì)測(cè)量的溫度高于黑板溫度計(jì)測(cè)量的溫度,并認(rèn)為黑標(biāo)溫度計(jì)更適于測(cè)量導(dǎo)熱性差的深色高分子試樣的暴露溫度,而黑板溫度計(jì)也已經(jīng)逐漸被取代。