文/冯烨 韩佳谕 陈勇 吴恺力

1 引言

在纺织品质量检验检测过程中，产品所用染料的耐光疲劳度是一项关键指标。为此，常用日晒气候试验仪快速测定染料的日晒和气候牢度[1]。当前日晒气候试验仪按其冷却氙灯的方式分为风冷和水冷两种形式。风冷方式由于空气的交换效率太低，致使仪器普遍只能采用功率不高于1500W的氙灯，无法进一步提高氙灯功率，更无法在大功率状态下长时间运行[2]。因此，在需要对样品进行大强度快速老化试验时，该类型设备无法满足试验要求，同时风冷方式还存在灯管老化致使光谱向长波偏移、光辐照度无法测控、试验仓温度居高不下等深层次技术问题。因而，水冷型设备成为国内外试验仪器设备生产厂家争相发展的技术趋势，其中美国亚特拉斯公司生产的Ci水冷系列产品在纺织行业得到了广泛应用。本文将就其在实际使用中产生的一些常见故障进行分析，总结解决措施。

2 工作原理

日晒气候试验仪其工作原理为在试验仓内通过人工手段模拟出所需的温度、湿度、雨淋等自然环境，以长氙弧灯光源透过特定的滤光片和滤热片来模拟和强化自然条件下的太阳光源，使试样在试验仓经过几十小时试验效果相当于户外数月的自然损坏程度。测试过程中将被测物与蓝色羊毛标准一起测试，然后将试样与蓝色羊毛标准的变色进行对比，评定试样的耐光（耐气候）色牢度。

为保证试验人员和仪器自身安全运行，日晒气候试验仪在其控制系统中加入了安全链路，如图1所示为试验仪安全链路，即由冷却回路流量传感器、冷却回路水温传感器、试验仓温度传感器、试验仓仓门传感器工作状态串联在一起形成控制安全继电器的线圈，任何一个触发均会导致试验仪停止工作[3]。

图1 日晒气候试验仪安全链路

3 常见故障现象及解决措施

3.1 氙灯冷却水温过高

在试验仪进行样品试验时，突然出现机器停止运转，随后在其人机界面中出现错误提示：氙灯冷却水温度过高。在确定冷却水供应正常的情况下，大部分情况下该故障是由于氙灯冷却水温度超过65℃后触发仪器安全链中水温传感器所致[4]。

解决措施：试验仪为保护氙灯因为温度过高导致损坏，在其冷却水循环回路的热交换器部分，加入了温度传感器，当其被触发后需要手动复位。因此，可以用手指轻压温度传感器尾部的复位开关，手动复位后该故障会自动消失。

图2 冷却水温度传感器

3.2 水流开关与水泵状态不一致

日晒气候试验仪使用时间接近4000小时后，有较大概率出现该故障，即当试验人员按设备操作规程开启机器后，并未看见氙灯被点亮，反而在其人机界面出现一条内容为：水流开关与水泵状态不一致的错误提示，随后机器自动停止运行。导致该故障出现的原因为：在氙灯冷却水返回到水箱的回路中，安装有流量传感器，用于检测整个冷却循环水路水流流量大小，以保证氙灯发热能被及时带走，对于Ci3000系列的设备水流量大小不能小于0.12L/min。当冷却水泵处于正常工作，而流量传感器未检测到的流量小于上述数值时，就会触发该故障。

解决措施：首先，确定冷却水供给正常，水泵是否正常转动；如果上述两项均处于正常状态，则需要将水箱附近的过滤器的滤芯拆下，查看滤芯状态，如果发现存在材质变黄、发黑的情况，基本可以确定是由于滤芯工作时间过长导致的上述故障。更换滤芯后重新开机一般故障均会自动消失。

图3 试验机过滤器

3.3 温度示值为零，湿度示值为99%

日晒气候试验仪正常启动，在试验仪监控界面显示：黑板温度为0℃、相对湿度为99%的仪器运行状态。根据经验可以判定环境技术指标严重偏离实际检验检测需要的技术要求范围，此时试验仪不会自动停机，必须由试验人员手动终止试验过程，避免试验完成后数据不可用的严重后果。

解决措施：手动终止试验仪运行，待试验仓温度下降到安全范围后。利用数字万用电表的蜂鸣档测试温湿度传感器导线的通断情况，如若是导线连接松动导致接触不良，重新连接后故障消失。如若导线连接没有问题则要考虑是否是温湿度传感器自身故障，如果是则需更换温湿度传感器。

3.4 未检测到辐照度传感器

日晒气候试验仪正常启动，在试验仪监控界面出现：未检测到辐照度传感器的报警提示，导致机器无法开机使用。Ci系列仪器安装了两只辐照度传感器，使用不同的滤光片分别用于检测（300～400）nm和420nm的光照。

解决措施：同温湿度传感器一样利用数字万用电表的蜂鸣档测试辐照度传感器导线的通断情况，如若是导线连接松动导致接触不良，重新连接后故障消失；如若导线连接没有问题则要考虑是否是温湿度传感器自身故障，则需更换温湿度传感器。

4 使用建议

为保障日晒气候试验仪长期正常工作，在日常使用过程中建议做到以下几个方面：

（1）氙灯冷却水质，氙灯冷却水电阻率小或者未达到要求时，由于水流在高温下工作将导致灯管形成水垢，影响辐照度。因此，建议灯管冷却水使用纯水机制出的纯水。

（2）辐照度校准，为确保试验仪辐照度准确，当监控界面提示需要重新校准辐照度时，应按照使用说明书中规定的操作步骤执行校准程序。

（3）易耗件更换，为保障试验仪正常工作建议定期更换滤芯、氙灯灯管等易耗件，可以选用亚特拉斯公司提供的4000小时服务包。

日晒气候试验仪是一台典型的机电液综合试验设备，其故障许多时候是多种原因造成，这就要求设备维修人员熟悉试验仪构造，平时注意多积累检修经验，以便快速识别故障原因，确保试验仪正常运行。

参考文献：

[1]邓力生.对JJG（纺织）062-95日晒气候试验仪检定规程的探讨[J].福建轻纺,2009,7(7)：38-40.

[2]朱克传.FY3000+水冷式日晒气候老化仪的研发[J].针织工业,2006(11)：56-57.

[3]ATALAS.Xenon Arc Fade-ometer Instrction Manual[Z].Doc.No.20600400 Rev.3.0 12/14.

[4] ATALAS.Xenon Arc Fade-ometer Schematic Package[Z].Doc.PN.20427300 Rev.5.0 04/12.