환경노화시험함은 각종 자연환경 조건을 시뮬레이션해 재료·제품에 대한 노화시험을 하는 장비다.이 제품은 소재나 제품의 노후화 과정을 가속화하여 실제 사용 환경에서의 내구성과 신뢰성을 짧은 시간 내에 평가할 수 있습니다.그 작업 원리는 여러 방면의 기술과 메커니즘과 관련된다.

1.온도 제어 원리

온도는 재료의 노화에 영향을 주는 중요한 요소 중의 하나다.환경노화시험함은 냉동과 가열 시스템을 통해 시험함 안의 온도를 정확하게 제어한다.냉각 시스템은 일반적으로 압축식 냉각 순환을 사용하는데, 주로 압축기, 응축기, 절류 장치와 증발기로 구성된다.압축기는 저온 저압의 냉각제 기체를 고온 고압의 기체로 압축한 후 응축기로 보낸다.콘덴서에서는 냉각제 가스가 주변 환경으로 열을 방출하여 고압 액체로 냉각된다.이어 고압 액체는 절류장치를 거쳐 압력과 온도가 낮아져 저온 저압의 액체로 변해 증발기로 들어간다.증발기에서는 저온 저압의 냉각제 액체가 시험함 안의 열을 흡수해 증발하여 기체가 되어 시험함 안의 온도를 낮춘다.

가열 시스템은 전기 가열기를 통해 이루어진다.전기가열기는 전기에너지를 열에너지로 전환시켜 시험함 내 온도센서가 감지한 온도신호에 따라 시스템이 전기가열기의 출력을 조절하여 시험함 내 온도를 설정값으로 유지하도록 제어한다.예를 들어, 온도 센서가 상자 내 온도가 설정값보다 낮은 것을 감지하면 제어 시스템은 전기 히터의 전력을 증가시켜 온도를 상승시킵니다.반대로 온도가 설정값보다 높으면 전기 히터의 전력이 감소합니다.

2. 습도 제어 원리

습도도 재료의 노화를 초래하는 핵심 요인이다.환경노화 시험함은 가습기와 제습기를 통해 습도를 조절한다.가습기는 일반적으로 증기 가습이나 초음파 가습 방식을 채택한다.증기가습은 물을 가열하여 증기를 발생시킨 다음 증기를 시험함에 도입하여 상자내의 수증기함량을 증가시켜 습도를 높이는것이다.초음파 가습은 고주파 초음파 진동을 이용해 물안개를 미세한 물방울로 만들어 시험함 안으로 발산해 가습의 목적을 달성한다.

제습기는 일반적으로 응축 제습이나 회전 제습 기술을 사용한다.응축제습은 냉방 시스템을 이용해 공기를 냉각시키는 것으로, 공기 온도가 이슬점 온도 이하로 내려가면 물기가 물방울로 응결돼 배수 시스템을 통해 배출돼 공기 습도를 낮춘다.로터리 제습은 흡습 로터리를 이용하여 공기 중의 수분을 흡착하고, 로터리는 서로 다른 구역에서 흡습과 해흡 과정을 진행하여 연속 제습 기능을 실현한다.제어시스템은 습도 센서가 감지한 습도 신호에 따라 가습기와 제습기의 작동을 조절해 시험함 내 습도가 설정 범위 내에서 유지되도록 했다.

3. 조명 시뮬레이션 원리

자연환경에서 빛은 재료의 노화에 중요한 역할을 한다.환경 노화 테스트 박스는 특정 광원을 통해 자연 조명 조건을 시뮬레이션합니다.자주 사용하는 광원에는 제논등, 형광 자외선등 등이 있다.제논등은 자외선, 가시광선, 적외선을 포함한 태양광 스펙트럼에 가까운 빛을 방출할 수 있으며, 그 스펙트럼 에너지 분포는 태양광과 비슷하다.제논등의 출력과 조사시간을 조절함으로써 부동한 지역, 부동한 계절의 조명강도와 시간을 모의할수 있다.

형광 자외선은 주로 자외선을 방출하여 재료의 광노화 과정을 가속화시킬 수 있다.형광자외선등 유형에 따라 발사되는 자외선 파장 범위가 달라 시험 수요에 따라 적합한 등관을 선택할 수 있다.조명 시스템은 또한 빛의 스펙트럼 특성을 조정하여 실제 환경의 조명 조건에 더 가깝게 만드는 필터 장치를 갖추고 있습니다.이와 동시에 제어시스템은 광원의 켜짐과 끄기 시간 및 조명강도의 변화를 정확하게 제어하여 부동한 시험표준과 재료의 로화시험수요를 만족시킬수 있다.

4. 가스 시뮬레이션 원리

실제 환경에는 산소, 이산화황, 이산화탄소 등 각종 기체가 존재하는데, 이런 기체도 재료에 부식과 노화 작용을 일으킨다.환경 노화 시험상자는 가스 주입 시스템을 통해 서로 다른 가스 환경을 시뮬레이션할 수 있다.특정 기체를 설정된 농도와 유량에 따라 시험함에 주입하여 시험환경이 실제 사용장면에 더욱 접근하도록 한다.예를 들어, 재료의 대기 부식 방지 시험을 할 때 적당량의 이산화황과 산소를 주입하여 산업 오염 환경의 가스 성분을 시뮬레이션할 수 있다.기체 센서의 데이터를 모니터링함으로써 제어 시스템은 실시간으로 기체의 주입량을 조절할 수 있으며, 시험함 내 기체 농도가 설정치에 안정되도록 보장한다.

5. 제어 시스템 작동 원리

환경노화시험함의 제어시스템은 전반 설비의 핵심으로서 각 부품의 작업을 조률하여 시험환경의 정확성과 안정성을 확보한다.제어 시스템은 일반적으로 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC) 또는 마이크로프로세서를 사용합니다.센서를 통해 시험함 내 온도, 습도, 조명 강도, 가스 농도 등의 매개변수를 실시간으로 채취해 미리 설정한 시험 조건과 비교한다.

실제 매개변수가 설정값에서 벗어나면 제어시스템은 편차량에 따라 냉방, 가열, 가습, 제습, 조명 및 가스 주입 등 설비의 작동상태를 조절하여 시험함 내 환경을 설정값으로 신속하게 회복시킨다.이와 동시에 제어시스템은 또 데터기록과 저장기능을 구비하여 전반 시험과정에서의 각종 매개 변수변화상황을 기록할수 있어 사용자가 후속적으로 재료의 로화성능을 분석하고 평가하는데 편리하다.이밖에 일부 선진적인 통제시스템은 또 원격감시와 조작을 지원하여 사용자가 네트워크를 통해 원격단말기에서 실시간으로 시험데터를 보고 시험상자의 운행을 통제할수 있다.