中科百科：仿自然暴曬 守品質(zhì)初心—氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)之路與技術(shù)實(shí)踐

仿自然暴曬 守品質(zhì)初心—中科富祺氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)之路與技術(shù)實(shí)踐

作者：北京中科富祺科技有限公司 研發(fā)部

摘要：氙燈暴曬老化箱作為模擬自然環(huán)境中太陽(yáng)輻射、高低溫、濕度交替等綜合工況的核心環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，主要用于評(píng)估材料、零部件及成品在長(zhǎng)期戶外使用過(guò)程中的耐老化性能，精準(zhǔn)模擬紫外線、可見(jiàn)光、紅外線等全光譜太陽(yáng)輻射對(duì)產(chǎn)品的老化侵蝕，為產(chǎn)品配方優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用壽命評(píng)估及合規(guī)認(rèn)證提供科學(xué)依據(jù)，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、涂料、塑料、橡膠、電子、光伏、建材等多個(gè)關(guān)鍵行業(yè)。北京中科富祺科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中科富祺"）深耕環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)十余載，立足下面行業(yè)耐老化試驗(yàn)需求，從滿足基礎(chǔ)暴曬模擬需求到適配高精密試驗(yàn)場(chǎng)景，從遵循國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)到主導(dǎo)行業(yè)技術(shù)升級(jí)，在氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)之路上持續(xù)探索、不斷突破。本文結(jié)合中科富祺氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)實(shí)踐，融合耐老化試驗(yàn)核心技術(shù)要求，梳理設(shè)計(jì)歷程中的技術(shù)迭代、核心難點(diǎn)突破、關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)及創(chuàng)新成果，總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與行業(yè)啟示，為同類(lèi)設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)提供參考，助力下面行業(yè)提升產(chǎn)品耐老化品質(zhì)，推動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備行業(yè)向高精度、智能化、多元化方向升級(jí)。

關(guān)鍵詞：氙燈暴曬老化箱；中科富祺；設(shè)計(jì)迭代；全光譜模擬；耐老化試驗(yàn)；試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

引言

在工業(yè)制造與產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，產(chǎn)品的耐老化性能直接決定其戶外使用的可靠性、安全性與使用壽命，是衡量產(chǎn)品品質(zhì)的核心指標(biāo)之一。自然環(huán)境中的太陽(yáng)輻射、高低溫交替、雨露侵蝕、濕度變化等因素，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)褪色、開(kāi)裂、變脆、粉化、性能衰減等老化現(xiàn)象，不僅影響產(chǎn)品外觀與使用體驗(yàn)，還可能引發(fā)安全隱患，增加企業(yè)售后成本與市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。氙燈暴曬老化箱作為人工模擬自然暴曬環(huán)境的核心裝備，能夠通過(guò)氙燈光源模擬太陽(yáng)全光譜輻射，搭配溫濕度調(diào)控系統(tǒng)，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)戶外復(fù)雜暴曬工況，可在短時(shí)間內(nèi)完成產(chǎn)品長(zhǎng)期戶外老化試驗(yàn)，大幅縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、降低試驗(yàn)成本，成為下面行業(yè)開(kāi)展耐老化試驗(yàn)的看家設(shè)備。

目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)已出臺(tái)多項(xiàng)氙燈暴曬老化試驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 10993-11、GB/T 16422.2、ASTM G155、SAE J2527等，明確規(guī)定了氙燈暴曬老化箱的光源光譜范圍、輻射強(qiáng)度、溫濕度控制精度、試驗(yàn)流程等核心要求，為設(shè)備設(shè)計(jì)、試驗(yàn)開(kāi)展及數(shù)據(jù)有效性提供了規(guī)范依據(jù)。當(dāng)前，行業(yè)內(nèi)氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)與應(yīng)用仍面臨諸多瓶頸：一是光源光譜匹配度低，難以精準(zhǔn)模擬自然太陽(yáng)光譜，導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際戶外老化效果偏差較大；二是輻射強(qiáng)度均勻性、穩(wěn)定性不足，箱內(nèi)不同位置樣品老化程度差異顯著，影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的重復(fù)性；三是溫濕度與輻射協(xié)同調(diào)控能力弱，無(wú)法精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)戶外高低溫、濕度交替與太陽(yáng)輻射疊加的復(fù)雜工況；四是設(shè)備運(yùn)行能耗高、氙燈使用壽命短，運(yùn)維成本偏高；五是智能化程度低，試驗(yàn)程序控制繁瑣，數(shù)據(jù)記錄與追溯能力不足，難以適配高精密試驗(yàn)與規(guī)?；囼?yàn)需求。

中科富祺作為環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)制造商，始終以“精準(zhǔn)模擬、穩(wěn)定可靠、高效節(jié)能、智能便捷"為核心設(shè)計(jì)理念，針對(duì)行業(yè)內(nèi)氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)痛點(diǎn)與下面行業(yè)試驗(yàn)需求，組建由光學(xué)工程、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣控制、材料科學(xué)等多領(lǐng)域?qū)I(yè)人才組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，整合全光譜模擬、高精度協(xié)同控制、智能監(jiān)測(cè)等新技術(shù)，結(jié)合相關(guān)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，開(kāi)展了大量技術(shù)研究與實(shí)踐測(cè)試，形成了覆蓋“設(shè)計(jì)-制造-調(diào)試-運(yùn)維"全生命周期的設(shè)計(jì)體系，歷經(jīng)多代產(chǎn)品迭代，逐步打造出涵蓋常規(guī)通用型、高精密型、全功能集成型的氙燈暴曬老化箱產(chǎn)品體系。本文系統(tǒng)梳理中科富祺氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)歷程、核心技術(shù)及實(shí)踐成果，回顧設(shè)計(jì)之路中的探索與突破，為行業(yè)技術(shù)升級(jí)提供實(shí)踐參考。

一、設(shè)計(jì)初心：立足需求，直擊行業(yè)核心痛點(diǎn)

中科富祺氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)之路，始于對(duì)下面行業(yè)耐老化試驗(yàn)需求的深刻認(rèn)知與對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)的精準(zhǔn)洞察。在初期市場(chǎng)調(diào)研中，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)氙燈暴曬老化箱普遍存在諸多問(wèn)題，難以適配下面行業(yè)嚴(yán)苛的試驗(yàn)要求與合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法為產(chǎn)品耐老化性能評(píng)估提供可靠支撐：一是光譜模擬精準(zhǔn)度低，傳統(tǒng)設(shè)備多采用普通氙燈，缺乏精準(zhǔn)的濾光系統(tǒng)，無(wú)法有效模擬自然太陽(yáng)光譜中的紫外線、可見(jiàn)光、紅外線比例，尤其是紫外線波段（280-400nm）的輻射強(qiáng)度與光譜分布偏差較大，導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際戶外老化效果不符，無(wú)法準(zhǔn)確指導(dǎo)產(chǎn)品配方優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；二是輻射強(qiáng)度均勻性差，箱內(nèi)不同區(qū)域的輻射強(qiáng)度偏差可達(dá)15%以上，同一批次樣品在不同位置的老化程度差異顯著，試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性差，難以滿足批量樣品試驗(yàn)需求；三是溫濕度與輻射協(xié)同調(diào)控能力不足，無(wú)法精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)戶外“暴曬-高溫-雨露-低溫"的交替工況，溫濕度控制精度低、波動(dòng)大，與輻射工況的協(xié)同性差，影響試驗(yàn)場(chǎng)景的真實(shí)性；四是設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性不足，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行易出現(xiàn)氙燈衰減過(guò)快、濾光片老化、風(fēng)機(jī)故障等問(wèn)題，導(dǎo)致試驗(yàn)中斷，影響試驗(yàn)效率；五是能耗高、運(yùn)維成本高，氙燈功率大且使用壽命短（多為800-1000小時(shí)），濾光片更換頻繁，設(shè)備運(yùn)行能耗遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平，增加企業(yè)使用成本；六是智能化程度低，試驗(yàn)程序需手動(dòng)設(shè)置與調(diào)整，缺乏完善的數(shù)據(jù)記錄、分析與追溯功能，難以契合高精密試驗(yàn)與合規(guī)認(rèn)證需求。

結(jié)合ISO 10993-11、GB/T 16422.2等國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，以及汽車(chē)涂料、光伏組件、新建材等下面行業(yè)的試驗(yàn)需求，中科富祺確立了“以標(biāo)準(zhǔn)為帶隊(duì)、以需求為導(dǎo)向、以精準(zhǔn)為核心、以節(jié)能為目標(biāo)"的初始設(shè)計(jì)理念，將相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求全面融入設(shè)計(jì)全過(guò)程，明確了設(shè)備的核心設(shè)計(jì)目標(biāo)：一是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)全光譜精準(zhǔn)模擬，光譜匹配度≥90%，紫外線、可見(jiàn)光、紅外線比例與自然太陽(yáng)光譜一致，輻射強(qiáng)度可調(diào)節(jié)（0.3-1.5W/m2·nm），滿足不同行業(yè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求；二是提升輻射強(qiáng)度均勻性，箱內(nèi)有效試驗(yàn)區(qū)域輻射強(qiáng)度均勻性≤±10%，確保同一批次樣品老化程度一致，提升試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性；三是強(qiáng)化溫濕度與輻射協(xié)同調(diào)控，溫度控制范圍5℃-80℃、濕度范圍20%-95%RH，控溫精度±0.5℃、控濕精度±2%RH，可實(shí)現(xiàn)輻射、溫濕度、噴淋等工況的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)戶外復(fù)雜暴曬環(huán)境；四是提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，確保長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行（≥8760小時(shí)/年）無(wú)重大故障，延長(zhǎng)氙燈使用壽命（≥1500小時(shí)），降低設(shè)備衰減率；五是優(yōu)化能耗設(shè)計(jì)，降低設(shè)備運(yùn)行能耗，減少運(yùn)維成本；六是提升智能化水平，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)程序自動(dòng)化控制、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄與追溯，適配高精密試驗(yàn)與規(guī)模化試驗(yàn)需求。

在初始設(shè)計(jì)階段，研發(fā)團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)開(kāi)展了三項(xiàng)核心工作：一是深入解讀ISO 10993-11、GB/T 16422.2、ASTM G155等國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，明確試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及合規(guī)管控要點(diǎn)，將標(biāo)準(zhǔn)要求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計(jì)參數(shù)（如光譜范圍、輻射強(qiáng)度、溫濕度控制精度等），確保設(shè)備合規(guī)性；二是開(kāi)展廣泛的行業(yè)調(diào)研，走訪汽車(chē)、涂料、光伏等不同行業(yè)的企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)，收集一線試驗(yàn)人員的使用需求與痛點(diǎn)反饋，結(jié)合不同材料、不同產(chǎn)品的耐老化試驗(yàn)特點(diǎn)，形成詳細(xì)的需求清單；三是搭建專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，引入全光譜模擬技術(shù)、高精度協(xié)同控制技術(shù)與節(jié)能技術(shù)，整合光學(xué)仿真、熱力學(xué)仿真等工具，為設(shè)備的光源優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能調(diào)試提供技術(shù)支撐，奠定了氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

二、迭代之路：突破難點(diǎn)，升級(jí)精準(zhǔn)與協(xié)同能力

中科富祺氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)歷程，是一個(gè)“貼合標(biāo)準(zhǔn)、解決痛點(diǎn)、迭代升級(jí)"的持續(xù)優(yōu)化過(guò)程。自一代產(chǎn)品推出以來(lái)，我們結(jié)合市場(chǎng)反饋、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更新、技術(shù)發(fā)展及下游試驗(yàn)需求升級(jí)，歷經(jīng)四次重大迭代升級(jí)，逐步突破了全光譜模擬、輻射均勻性、溫濕度協(xié)同調(diào)控等核心設(shè)計(jì)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備性能、適配性、智能化水平與使用體驗(yàn)的全面提升，形成了覆蓋不同場(chǎng)景的多元化產(chǎn)品體系。

（一）一代產(chǎn)品：夯實(shí)基礎(chǔ)，滿足標(biāo)準(zhǔn)底線

一代氙燈暴曬老化箱作為中科富祺進(jìn)入氙燈老化試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域的第1款核心產(chǎn)品，核心目標(biāo)是滿足基礎(chǔ)暴曬模擬需求與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)底線，解決傳統(tǒng)設(shè)備光譜匹配度低、試驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠的問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用“箱體—氙燈光源系統(tǒng)—溫濕度調(diào)控系統(tǒng)—空氣循環(huán)系統(tǒng)—數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)"的經(jīng)典結(jié)構(gòu)，箱體選用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板噴塑外殼與304不銹鋼內(nèi)膽，保溫層采用高密度聚氨酯保溫棉，有效減少溫濕度損耗，保障箱體密封性與保溫保濕性；氙燈光源系統(tǒng)選用進(jìn)口氙燈（功率1.8kW），搭配簡(jiǎn)易濾光系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光譜模擬，光譜范圍覆蓋280-800nm，輻射強(qiáng)度可調(diào)節(jié)（0.5-1.0W/m2·nm），滿足基礎(chǔ)暴曬試驗(yàn)需求；溫濕度控制系統(tǒng)選用高精度鉑電阻傳感器與進(jìn)口溫濕度控制器，采用PID控制算法，實(shí)現(xiàn)溫濕度精準(zhǔn)控制，滿足常規(guī)試驗(yàn)的溫濕度要求；空氣循環(huán)系統(tǒng)采用長(zhǎng)軸離心風(fēng)機(jī)與對(duì)稱(chēng)式風(fēng)道設(shè)計(jì)，促進(jìn)箱內(nèi)溫濕度與輻射均勻分布，減少偏差；數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)采用嵌入式數(shù)據(jù)記錄儀，可自動(dòng)記錄輻射強(qiáng)度、溫濕度數(shù)據(jù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出，初步滿足試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄要求。

一代產(chǎn)品的推出，基本滿足了中小型企業(yè)的基礎(chǔ)耐老化試驗(yàn)需求，解決了傳統(tǒng)設(shè)備光譜模擬不準(zhǔn)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性差的問(wèn)題，通過(guò)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，獲得了市場(chǎng)的初步認(rèn)可。但在實(shí)際使用過(guò)程中，也暴露出一些不足：一是光譜匹配度仍有提升空間，紫外線波段輻射強(qiáng)度偏差較大，與自然太陽(yáng)光譜的匹配度僅為75%左右，試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際戶外老化效果存在偏差；二是輻射強(qiáng)度均勻性不足，箱內(nèi)不同位置輻射強(qiáng)度偏差可達(dá)15%以上，無(wú)法滿足批量樣品的均勻試驗(yàn)需求；三是溫濕度與輻射協(xié)同調(diào)控能力弱，無(wú)法實(shí)現(xiàn)輻射、溫濕度、噴淋的精準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)，難以復(fù)現(xiàn)戶外復(fù)雜暴曬工況；四是氙燈使用壽命較短（約1000小時(shí)），設(shè)備運(yùn)行能耗偏高，運(yùn)維成本較高；五是智能化程度低，試驗(yàn)程序需手動(dòng)設(shè)置，數(shù)據(jù)管理功能不完善，難以適配高精密試驗(yàn)需求。

（二）第二代產(chǎn)品：優(yōu)化精準(zhǔn)，強(qiáng)化協(xié)同能力

針對(duì)一代產(chǎn)品存在的光譜匹配度不足、輻射均勻性差、協(xié)同調(diào)控能力弱等問(wèn)題，結(jié)合下面行業(yè)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度要求的提升及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的更新，中科富祺啟動(dòng)了第二代產(chǎn)品的迭代設(shè)計(jì)，核心突破點(diǎn)是提升光譜模擬精準(zhǔn)度、輻射均勻性與溫濕度協(xié)同調(diào)控能力，進(jìn)一步保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性與真實(shí)性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新優(yōu)化，采用“環(huán)形光源布局+多風(fēng)道協(xié)同循環(huán)"設(shè)計(jì)，取消箱體死角，搭配導(dǎo)流板優(yōu)化氣流與輻射分布，確保箱內(nèi)溫濕度與輻射均勻一致；同時(shí)，擴(kuò)大箱體有效試驗(yàn)空間，優(yōu)化樣品架設(shè)計(jì)，樣品架采用鏤空式、可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，確保樣品受輻射、溫濕度均勻，避免樣品擺放方式影響試驗(yàn)效果，同時(shí)滿足不同規(guī)格樣品的擺放需求。

在光源系統(tǒng)升級(jí)方面，優(yōu)化了氙燈選型與濾光系統(tǒng)，選用高品質(zhì)進(jìn)口氙燈（功率2.2kW），搭配定制化濾光片組合（石英濾光片+截止濾光片），精準(zhǔn)調(diào)節(jié)光譜分布，將光譜匹配度提升至85%以上，紫外線、可見(jiàn)光、紅外線的比例與自然太陽(yáng)光譜基本一致，有效解決了紫外線波段輻射偏差較大的問(wèn)題；同時(shí)，增設(shè)輻射強(qiáng)度自動(dòng)補(bǔ)償裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氙燈輻射強(qiáng)度衰減情況，自動(dòng)調(diào)整氙燈功率，確保輻射強(qiáng)度穩(wěn)定，減少試驗(yàn)偏差。在輻射均勻性優(yōu)化方面，采用環(huán)形氙燈布局，搭配反光板優(yōu)化輻射分布，將箱內(nèi)有效試驗(yàn)區(qū)域輻射強(qiáng)度均勻性提升至±10%以內(nèi)，確保同一批次樣品老化程度一致，提升試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性；同時(shí)，增設(shè)輻射強(qiáng)度監(jiān)測(cè)傳感器，構(gòu)建多點(diǎn)輻射監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)捕捉箱內(nèi)輻射強(qiáng)度分布，為輻射均勻性優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

在協(xié)同調(diào)控升級(jí)方面，優(yōu)化了PID控制算法，采用“PID模糊控制+自適應(yīng)調(diào)節(jié)"技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氙燈輻射、溫濕度、噴淋系統(tǒng)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，可精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)戶外“暴曬-高溫-雨露-低溫"的交替工況，滿足不同行業(yè)的個(gè)性化試驗(yàn)需求；同時(shí)，提升了溫濕度控制精度，控溫精度提升至±0.5℃、控濕精度提升至±2%RH，溫濕度波動(dòng)度≤±0.1℃/±1%RH，進(jìn)一步保障試驗(yàn)場(chǎng)景的真實(shí)性。此外，第二代產(chǎn)品還優(yōu)化了能耗設(shè)計(jì)，采用節(jié)能型氙燈與智能功率調(diào)節(jié)技術(shù)，相比一代產(chǎn)品能耗降低15%以上；延長(zhǎng)了氙燈使用壽命，可達(dá)1200小時(shí)以上；優(yōu)化了操作界面，采用彩色液晶觸摸屏，操作便捷、直觀，支持試驗(yàn)程序預(yù)設(shè)、自動(dòng)運(yùn)行，簡(jiǎn)化試驗(yàn)流程；完善了數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，支持試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄（記錄頻率可自定義）、自動(dòng)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)不可篡改，支持Excel、PDF格式導(dǎo)出，初步滿足合規(guī)認(rèn)證需求。

（三）第三代產(chǎn)品：精準(zhǔn)適配，滿足高場(chǎng)景

隨著下面行業(yè)的不斷升級(jí)，汽車(chē)、光伏、新建材等行業(yè)對(duì)耐老化試驗(yàn)的要求日益嚴(yán)苛，不僅需要設(shè)備具備高的光譜模擬精準(zhǔn)度、輻射均勻性與協(xié)同調(diào)控能力，還要求設(shè)備能夠適配不同材料、不同產(chǎn)品的個(gè)性化試驗(yàn)需求，同時(shí)滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的合規(guī)管控與智能化操作需求，如光伏組件的長(zhǎng)期暴曬試驗(yàn)、汽車(chē)涂料的耐雨露暴曬試驗(yàn)等。結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的更新與下游高需求，中科富祺啟動(dòng)了第三代產(chǎn)品的迭代設(shè)計(jì)，核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)適配、長(zhǎng)效穩(wěn)定、高合規(guī)，滿足高場(chǎng)景個(gè)性化需求。

在光源系統(tǒng)與光譜模擬升級(jí)方面，突破了傳統(tǒng)濾光技術(shù)的局限，采用“定制化濾光片組合+光譜校準(zhǔn)技術(shù)"，選用高品質(zhì)進(jìn)口氙燈（功率3.0kW），搭配多組不同波段的濾光片，可根據(jù)不同材料的耐老化試驗(yàn)需求，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)光譜分布，光譜匹配度提升至90%以上，符合ISO 10993-11、GB/T 16422.2等國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求；同時(shí)，引入光譜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與校準(zhǔn)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)光譜分布，定期自動(dòng)校準(zhǔn)，確保光譜模擬的精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性，避免濾光片老化、氙燈衰減導(dǎo)致的光譜偏差；此外，優(yōu)化了氙燈冷卻系統(tǒng)，采用水冷+風(fēng)冷雙重冷卻設(shè)計(jì)，有效降低氙燈運(yùn)行溫度，延長(zhǎng)氙燈使用壽命，可達(dá)1500小時(shí)以上，進(jìn)一步降低運(yùn)維成本。

在輻射均勻性與協(xié)同調(diào)控升級(jí)方面，采用“多氙燈協(xié)同布局+智能輻射調(diào)節(jié)"技術(shù)，搭配高精度反光板與導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，將箱內(nèi)有效試驗(yàn)區(qū)域輻射強(qiáng)度均勻性提升至±8%以內(nèi)，輻射強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍拓展至0.3-1.5W/m2·nm，可滿足不同材料、不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的輻射強(qiáng)度要求；同時(shí)，深化溫濕度與輻射的協(xié)同調(diào)控，采用“三回路獨(dú)立控制"技術(shù)，將輻射、加熱、制冷、加濕、除濕系統(tǒng)分開(kāi)獨(dú)立控制，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)工況的精準(zhǔn)模擬，可預(yù)設(shè)多段試驗(yàn)程序，模擬戶外不同季節(jié)、不同地域的暴曬環(huán)境，適配光伏組件、汽車(chē)涂料等高產(chǎn)品的長(zhǎng)期耐老化試驗(yàn)需求；此外，增設(shè)噴淋、冷凝系統(tǒng)，可精準(zhǔn)模擬戶外雨露、凝露工況，進(jìn)一步提升試驗(yàn)場(chǎng)景的真實(shí)性。

在合規(guī)與智能化升級(jí)方面，升級(jí)了PLC可編程控制系統(tǒng)，支持多段程序設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程的全自動(dòng)化控制，減少人工操作誤差；完善了合規(guī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)上傳、遠(yuǎn)程查看，增加了用戶權(quán)限管理功能，不同崗位人員分配不同操作權(quán)限，進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全與合規(guī)管控；配備了智能故障診斷系統(tǒng)，能夠自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行故障（如氙燈故障、傳感器故障、冷卻系統(tǒng)故障等），實(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并推送故障原因與排查建議，降低企業(yè)運(yùn)維成本；同時(shí)，優(yōu)化了設(shè)備的操作體驗(yàn)，采用觸摸屏+遠(yuǎn)程操控雙重模式，支持試驗(yàn)程序的導(dǎo)入、導(dǎo)出與修改，適配規(guī)?；囼?yàn)需求。

（四）第四代產(chǎn)品：智能集成，帶領(lǐng)行業(yè)升級(jí)

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，智能化、集成化、數(shù)字化成為環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)下面行業(yè)對(duì)耐老化試驗(yàn)的效率、精準(zhǔn)度與合規(guī)性要求不斷提升，結(jié)合“雙碳"戰(zhàn)略與數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，中科富祺推出了第四代智能型氙燈暴曬老化箱，實(shí)現(xiàn)了“智能控制、集成化管理、全場(chǎng)景適配、高等級(jí)合規(guī)、節(jié)能高效"的全面升級(jí)，引導(dǎo)氙燈暴曬老化箱的技術(shù)發(fā)展方向。

在智能化升級(jí)方面，第四代產(chǎn)品采用了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)，搭建了智能監(jiān)控與管理平臺(tái)，企業(yè)可通過(guò)電腦、手機(jī)等終端，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、試驗(yàn)參數(shù)（輻射強(qiáng)度、溫濕度、噴淋情況等），遠(yuǎn)程調(diào)整試驗(yàn)程序、查看試驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程操控與管理；同時(shí)，融入人工智能（AI）技術(shù)，優(yōu)化光譜校準(zhǔn)與輻射調(diào)節(jié)算法，能夠根據(jù)試驗(yàn)材料特性、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，自動(dòng)調(diào)整光譜分布、輻射強(qiáng)度與溫濕度參數(shù)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)工況的精準(zhǔn)自適應(yīng)控制，進(jìn)一步提升試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性；升級(jí)了智能故障診斷系統(tǒng)，能夠提前預(yù)判設(shè)備潛在故障（如氙燈衰減、濾光片老化、冷卻系統(tǒng)異常等），發(fā)出預(yù)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)“事前預(yù)警、事中排查、事后追溯"，限度減少試驗(yàn)中斷風(fēng)險(xiǎn)；此外，引入機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品老化狀態(tài)，自動(dòng)記錄樣品外觀變化，實(shí)現(xiàn)樣品老化程度的智能化分析與評(píng)估，為產(chǎn)品耐老化性能評(píng)估提供更全面的依據(jù)。

在數(shù)據(jù)管理方面，升級(jí)了數(shù)字化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，支持試驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄、加密存儲(chǔ)、智能分析、自動(dòng)歸檔，可與企業(yè)的LIMS系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的一體化管理，契合ISO 10993-11、ASTM G155等國(guó)際國(guó)內(nèi)合規(guī)要求，同時(shí)具備數(shù)據(jù)審計(jì)追蹤功能，可全程記錄所有操作行為與數(shù)據(jù)修改痕跡，確保數(shù)據(jù)真實(shí)可追溯；此外，系統(tǒng)可自動(dòng)生成試驗(yàn)報(bào)告，支持自定義報(bào)告模板，大幅提升試驗(yàn)效率，降低人工操作誤差。

在集成化與適配性方面，第四代產(chǎn)品采用了模塊化設(shè)計(jì)理念，將氙燈光源系統(tǒng)、溫濕度調(diào)控系統(tǒng)、噴淋冷凝系統(tǒng)、光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等設(shè)計(jì)為獨(dú)立模塊，可根據(jù)不同行業(yè)、不同材料的試驗(yàn)需求，靈活組合模塊、調(diào)整功能配置，實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景定制化設(shè)計(jì)；同時(shí)，可與樣品管理系統(tǒng)、老化分析系統(tǒng)集成，形成一體化的耐老化試驗(yàn)解決方案，實(shí)現(xiàn)樣品管理、試驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)告生成、老化分析的全流程自動(dòng)化，大幅提升試驗(yàn)效率；此外，優(yōu)化了設(shè)備的外觀設(shè)計(jì)，采用一體化機(jī)身設(shè)計(jì)，操作界面更加人性化，同時(shí)降低了設(shè)備運(yùn)行噪音與能耗，相比第三代產(chǎn)品能耗再降低20%以上，踐行“雙碳"戰(zhàn)略要求；增加了無(wú)菌防護(hù)功能，箱體內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)無(wú)菌環(huán)境，滿足特殊材料（如醫(yī)用材料）的耐老化試驗(yàn)需求，避免試驗(yàn)過(guò)程中樣品污染。

歷經(jīng)四次迭代升級(jí)，中科富祺氙燈暴曬老化箱從滿足基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)需求，逐步升級(jí)為適配定制化、智能化、全場(chǎng)景的核心設(shè)備，核心技術(shù)指標(biāo)持續(xù)提升，合規(guī)能力與適配性不斷完善，形成了明顯的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于比亞迪、寧德時(shí)代、立邦涂料、中國(guó)建材等有名企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)，涵蓋汽車(chē)、涂料、光伏、建材等多個(gè)領(lǐng)域，獲得了下游企業(yè)與行業(yè)機(jī)構(gòu)的高度認(rèn)可。

三、核心設(shè)計(jì)要點(diǎn)：兼顧標(biāo)準(zhǔn)、精準(zhǔn)與協(xié)同

結(jié)合十余載的設(shè)計(jì)實(shí)踐與多代產(chǎn)品迭代經(jīng)驗(yàn)，融合ISO 10993-11、GB/T 16422.2等國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，中科富祺總結(jié)出氙燈暴曬老化箱的核心設(shè)計(jì)要點(diǎn)，重點(diǎn)圍繞氙燈光源系統(tǒng)、溫濕度調(diào)控系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)、合規(guī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)六大核心模塊，兼顧標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性、光譜精準(zhǔn)性、輻射均勻性、工況協(xié)同性與使用便捷性，確保設(shè)備能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求、適配不同試驗(yàn)場(chǎng)景、保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠。

（一）氙燈光源系統(tǒng)設(shè)計(jì)：精準(zhǔn)模擬，穩(wěn)定長(zhǎng)效

氙燈光源系統(tǒng)是氙燈暴曬老化箱的核心動(dòng)力部件，其性能直接影響光譜模擬精準(zhǔn)度、輻射強(qiáng)度穩(wěn)定性與試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性，也是滿足不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與場(chǎng)景需求的關(guān)鍵。中科富祺在氙燈光源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)關(guān)注“精準(zhǔn)模擬、穩(wěn)定長(zhǎng)效、節(jié)能高效"三大核心：一是選用優(yōu)質(zhì)氙燈光源，采用進(jìn)口高品質(zhì)氙燈（功率1.8kW-3.0kW），色溫穩(wěn)定（5500K-6500K），光譜范圍覆蓋280-1200nm，能夠精準(zhǔn)模擬自然太陽(yáng)全光譜輻射，避免傳統(tǒng)氙燈光譜偏差大、色溫不穩(wěn)定的問(wèn)題；二是優(yōu)化濾光系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用定制化濾光片組合（石英濾光片+截止濾光片+波段濾光片），可根據(jù)不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與材料需求，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)光譜分布，確保紫外線、可見(jiàn)光、紅外線的比例與自然太陽(yáng)光譜一致，光譜匹配度≥90%，滿足ISO 10993-11、GB/T 16422.2等標(biāo)準(zhǔn)要求；三是強(qiáng)化輻射強(qiáng)度控制，采用“智能功率調(diào)節(jié)+多點(diǎn)輻射監(jiān)測(cè)"技術(shù)，構(gòu)建9-15點(diǎn)輻射監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)捕捉箱內(nèi)輻射強(qiáng)度分布，自動(dòng)調(diào)整氙燈功率，確保輻射強(qiáng)度穩(wěn)定（波動(dòng)度≤±5%），輻射強(qiáng)度可調(diào)節(jié)范圍0.3-1.5W/m2·nm，適配不同材料的試驗(yàn)需求；四是優(yōu)化冷卻系統(tǒng)，采用水冷+風(fēng)冷雙重冷卻設(shè)計(jì)，水冷系統(tǒng)負(fù)責(zé)冷卻氙燈燈管，風(fēng)冷系統(tǒng)負(fù)責(zé)冷卻箱內(nèi)輻射熱量，有效降低氙燈運(yùn)行溫度，延長(zhǎng)氙燈使用壽命（≥1500小時(shí)），同時(shí)避免箱內(nèi)溫度過(guò)高影響試驗(yàn)效果；五是增設(shè)光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)，定期自動(dòng)校準(zhǔn)光譜分布，避免濾光片老化、氙燈衰減導(dǎo)致的光譜偏差，確保光譜模擬的長(zhǎng)期精準(zhǔn)性。

（二）溫濕度調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)：協(xié)同聯(lián)動(dòng)，精準(zhǔn)穩(wěn)定

溫濕度調(diào)控系統(tǒng)與氙燈光源系統(tǒng)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，是精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)戶外復(fù)雜暴曬工況的關(guān)鍵，其性能直接影響試驗(yàn)場(chǎng)景的真實(shí)性與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。中科富祺在溫濕度調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)優(yōu)化了協(xié)同調(diào)控能力與控制精度：一是選用優(yōu)質(zhì)控制元件，采用進(jìn)口高精度鉑電阻溫度傳感器與電容式濕度傳感器，傳感器響應(yīng)速度快、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，能夠?qū)崟r(shí)精準(zhǔn)捕捉箱內(nèi)溫濕度變化，同時(shí)采用雙傳感器冗余設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)校驗(yàn)數(shù)據(jù)，避免傳感器漂移導(dǎo)致的試驗(yàn)誤差；二是優(yōu)化控制算法，采用“PID模糊控制+自適應(yīng)調(diào)節(jié)+三回路獨(dú)立控制"技術(shù)，將輻射、加熱、制冷、加濕、除濕系統(tǒng)分開(kāi)獨(dú)立控制，能夠根據(jù)試驗(yàn)工況需求，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整各系統(tǒng)功率，實(shí)現(xiàn)氙燈輻射、溫濕度、噴淋的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，有效避免溫濕度超調(diào)、欠調(diào)、漂移現(xiàn)象，確保溫濕度控制的精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性；三是完善溫濕度調(diào)節(jié)范圍，常規(guī)機(jī)型溫度范圍5℃-80℃，定制機(jī)型可拓展至-10℃-100℃，濕度范圍20%-95%RH，能夠滿足不同行業(yè)、不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的溫濕度要求，可精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)戶外高低溫、濕度交替工況；四是優(yōu)化制冷、加濕、除濕系統(tǒng)，采用進(jìn)口全封閉制冷壓縮機(jī)，制冷效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、噪音低，搭配風(fēng)冷冷凝器，確保制冷系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；加濕系統(tǒng)采用超聲波加濕或蒸汽加濕（可定制），加濕均勻、無(wú)水滴，避免樣品受潮污染；除濕系統(tǒng)采用冷凍除濕+分子篩除濕雙重除濕設(shè)計(jì)，除濕效率高，可實(shí)現(xiàn)低濕精準(zhǔn)控制，滿足特殊材料的試驗(yàn)需求；五是配備溫濕度校準(zhǔn)接口，方便用戶定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，確保設(shè)備性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，契合合規(guī)試驗(yàn)需求。

（三）空氣循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：均勻分布，潔凈高效

空氣循環(huán)系統(tǒng)的核心作用是促進(jìn)箱內(nèi)熱濕空氣與輻射熱量的均勻分布，確保箱內(nèi)不同位置的輻射強(qiáng)度、溫濕度一致，同時(shí)保持試驗(yàn)環(huán)境潔凈，是保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性與樣品安全性的關(guān)鍵。中科富祺在空氣循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)優(yōu)化了風(fēng)機(jī)選型、風(fēng)道結(jié)構(gòu)與氣流分布：一是選用高效離心風(fēng)機(jī)與優(yōu)質(zhì)葉輪，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、風(fēng)量充足、運(yùn)行噪音低、使用壽命長(zhǎng)，能夠?yàn)闊釢窨諝馀c輻射熱量的循環(huán)提供穩(wěn)定動(dòng)力；二是采用“環(huán)形風(fēng)道+多風(fēng)機(jī)協(xié)同"設(shè)計(jì)，優(yōu)化風(fēng)道截面積與風(fēng)口布局，搭配導(dǎo)流板與反光板，確保熱濕空氣與輻射熱量在箱內(nèi)均勻循環(huán)，減少輻射強(qiáng)度與溫濕度偏差，同時(shí)避免氣流直接吹拂樣品，防止樣品老化不均勻或受損；三是配備空氣過(guò)濾系統(tǒng)，采用高效HEPA過(guò)濾器（過(guò)濾精度≥0.3μm），可有效過(guò)濾空氣中的粉塵、微生物等雜質(zhì)，確保試驗(yàn)環(huán)境潔凈，避免雜質(zhì)附著在樣品表面影響試驗(yàn)效果，同時(shí)過(guò)濾器可定期拆卸更換，便于維護(hù)；四是優(yōu)化風(fēng)機(jī)控制，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可根據(jù)輻射強(qiáng)度、溫濕度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，在確保均勻性的前提下，降低能耗，同時(shí)減少設(shè)備運(yùn)行噪音。

（四）光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：精準(zhǔn)溯源，長(zhǎng)期穩(wěn)定

光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)是保障氙燈暴曬老化箱光譜模擬精準(zhǔn)性的核心，也是契合相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵，能夠有效避免氙燈衰減、濾光片老化導(dǎo)致的光譜偏差，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性與可追溯性。中科富祺在光譜校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)關(guān)注“精準(zhǔn)校準(zhǔn)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、長(zhǎng)期穩(wěn)定"三大核心：一是選用高精度光譜儀（波長(zhǎng)精度±0.5nm），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)光譜分布，能夠精準(zhǔn)捕捉紫外線、可見(jiàn)光、紅外線各波段的輻射強(qiáng)度變化，為光譜校準(zhǔn)提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐；二是采用“自動(dòng)校準(zhǔn)+手動(dòng)校準(zhǔn)"雙重校準(zhǔn)模式，自動(dòng)校準(zhǔn)可按預(yù)設(shè)周期（如每100小時(shí)）自動(dòng)啟動(dòng)，實(shí)時(shí)調(diào)整濾光片位置與氙燈功率，確保光譜分布符合標(biāo)準(zhǔn)要求；手動(dòng)校準(zhǔn)可根據(jù)用戶需求隨時(shí)啟動(dòng)，滿足特殊試驗(yàn)場(chǎng)景的校準(zhǔn)需求；三是建立光譜校準(zhǔn)檔案，記錄每次校準(zhǔn)的時(shí)間、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、修正參數(shù)等信息，支持校準(zhǔn)報(bào)告導(dǎo)出，確保校準(zhǔn)過(guò)程可追溯，契合合規(guī)試驗(yàn)要求；四是優(yōu)化校準(zhǔn)算法，結(jié)合AI智能技術(shù)，能夠根據(jù)氙燈衰減規(guī)律、濾光片老化程度，提前預(yù)判光譜偏差，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)校準(zhǔn)，確保光譜模擬的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

（五）合規(guī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)：真實(shí)完整，可追溯

合規(guī)數(shù)據(jù)管理是氙燈暴曬老化箱的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一，也是契合國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵要求，直接關(guān)系到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性與可追溯性。中科富祺在合規(guī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，始終堅(jiān)持“真實(shí)、完整、可追溯、不可篡改"的原則：一是完善數(shù)據(jù)記錄功能，支持輻射強(qiáng)度、光譜分布、溫濕度、噴淋情況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、操作行為等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄，記錄頻率可自定義（1次/分鐘），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)期限≥5年，支持本地存儲(chǔ)與云端備份雙重存儲(chǔ)，防止數(shù)據(jù)丟失；二是強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全，采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)不可篡改、不可刪除，同時(shí)配備用戶權(quán)限管理功能，不同崗位人員分配不同操作權(quán)限（如管理員、操作員、審核員），操作行為全程記錄，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)審計(jì)追蹤；三是支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出與聯(lián)網(wǎng)，可導(dǎo)出Excel、PDF等格式的試驗(yàn)報(bào)告，支持?jǐn)?shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)上傳，可與企業(yè)的LIMS系統(tǒng)、行業(yè)監(jiān)管平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的一體化管理與監(jiān)管追溯；四是完善異常數(shù)據(jù)處理，當(dāng)輻射強(qiáng)度、光譜分布、溫濕度等參數(shù)超出設(shè)定范圍時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄異常數(shù)據(jù)、發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并推送異常原因與處理建議，同時(shí)異常數(shù)據(jù)不可刪除，納入追溯體系，契合合規(guī)試驗(yàn)要求；五是合規(guī)校準(zhǔn)記錄，系統(tǒng)可記錄設(shè)備校準(zhǔn)時(shí)間、校準(zhǔn)人員、校準(zhǔn)結(jié)果等信息，支持校準(zhǔn)報(bào)告導(dǎo)出，確保設(shè)備校準(zhǔn)合規(guī)可追溯。

（六）安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)：全面可靠，合規(guī)防護(hù)

氙燈暴曬老化箱長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，且氙燈功率大、輻射強(qiáng)度高，安全性能至關(guān)重要，同時(shí)需契合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備安全的合規(guī)要求。中科富祺在安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，構(gòu)建了系統(tǒng)化的安全保護(hù)體系，確保設(shè)備運(yùn)行安全、樣品安全與操作人員安全：一是配備輻射防護(hù)裝置，箱體采用防輻射材料制作，門(mén)體配備防輻射玻璃與聯(lián)鎖保護(hù)裝置，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，門(mén)體打開(kāi)后自動(dòng)切斷氙燈電源，防止輻射傷害操作人員，同時(shí)記錄門(mén)體開(kāi)關(guān)行為，納入數(shù)據(jù)追溯體系；二是設(shè)置溫濕度超溫超濕保護(hù)裝置，當(dāng)箱內(nèi)溫濕度超出設(shè)定范圍時(shí)，自動(dòng)切斷加熱、制冷、加濕、除濕電源，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，防止樣品變質(zhì)與設(shè)備損壞；三是配備氙燈安全保護(hù)裝置，當(dāng)氙燈出現(xiàn)故障、冷卻系統(tǒng)異常時(shí)，自動(dòng)切斷氙燈電源，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)記錄故障信息，便于排查維修，延長(zhǎng)氙燈使用壽命；四是配備漏電保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)裝置，保障操作人員人身安全與設(shè)備電氣系統(tǒng)安全；五是配備噴淋安全保護(hù)裝置，當(dāng)噴淋系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，自動(dòng)停止噴淋，防止箱內(nèi)積水過(guò)多損壞設(shè)備或影響試驗(yàn)；六是所有安全保護(hù)功能均符合相關(guān)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)安全報(bào)警信息可實(shí)時(shí)記錄、追溯，確保安全運(yùn)行合規(guī)可查。

四、設(shè)計(jì)實(shí)踐與成果：賦能行業(yè)，彰顯技術(shù)價(jià)值

十余年來(lái)，中科富祺始終堅(jiān)持設(shè)計(jì)創(chuàng)新與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，將氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力，緊扣相關(guān)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，賦能下面行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，同時(shí)獲得了多項(xiàng)技術(shù)成果與市場(chǎng)認(rèn)可，彰顯了企業(yè)的設(shè)計(jì)實(shí)力與行業(yè)價(jià)值。

在技術(shù)成果方面，通過(guò)持續(xù)的設(shè)計(jì)迭代與技術(shù)創(chuàng)新，中科富祺累計(jì)獲得氙燈暴曬老化箱相關(guān)實(shí)用新型知識(shí)產(chǎn)權(quán)12項(xiàng)、發(fā)明知識(shí)產(chǎn)權(quán)5項(xiàng)，涵蓋全光譜模擬、輻射均勻性優(yōu)化、智能光譜校準(zhǔn)、溫濕度協(xié)同調(diào)控等核心技術(shù)領(lǐng)域；研發(fā)的第四代智能型氙燈暴曬老化箱，核心技術(shù)指標(biāo)達(dá)到行業(yè)高水平，光譜匹配度≥90%，輻射強(qiáng)度均勻性≤±8%，溫濕度控制精度±0.5℃/±2%RH，其中智能光譜校準(zhǔn)、AI自適應(yīng)調(diào)控、機(jī)器視覺(jué)老化分析等技術(shù)，行業(yè)內(nèi)的技術(shù)空白；同時(shí)，參與了氙燈暴曬老化試驗(yàn)設(shè)備相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的修訂研討工作，將自身設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與合規(guī)管控要求融入標(biāo)準(zhǔn)制定，推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善與升級(jí)，助力環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備行業(yè)規(guī)范化發(fā)展。此外，我們結(jié)合不同行業(yè)、不同材料的試驗(yàn)特點(diǎn)，研發(fā)了專(zhuān)用型氙燈暴曬老化箱，如汽車(chē)涂料專(zhuān)用型、光伏組件專(zhuān)用型、醫(yī)用材料專(zhuān)用型，進(jìn)一步提升了設(shè)備的適配性。

在市場(chǎng)應(yīng)用方面，中科富祺氙燈暴曬老化箱憑借穩(wěn)定的性能、精準(zhǔn)的光譜模擬、完善的合規(guī)功能及優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)，獲得了下面行業(yè)企業(yè)與機(jī)構(gòu)的廣泛認(rèn)可，產(chǎn)品已成功應(yīng)用于比亞迪、寧德時(shí)代、立邦涂料、中國(guó)建材、中科院材料研究所等名企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)，涵蓋汽車(chē)、涂料、光伏、建材、電子、橡膠等多個(gè)領(lǐng)域。例如，為汽車(chē)涂料企業(yè)定制的氙燈暴曬老化箱，可精準(zhǔn)模擬戶外暴曬與雨露交替工況，光譜匹配度達(dá)到92%以上，能夠快速評(píng)估汽車(chē)涂料的耐褪色、耐開(kāi)裂性能，為涂料配方優(yōu)化提供可靠支撐，助力企業(yè)提升汽車(chē)涂料的耐老化品質(zhì)；為光伏組件企業(yè)定制的智能型設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)暴曬試驗(yàn)，輻射強(qiáng)度穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可與LIMS系統(tǒng)對(duì)接，大幅提升了光伏組件耐老化試驗(yàn)的效率與合規(guī)性，助力光伏組件行業(yè)提升產(chǎn)品使用壽命；為建材企業(yè)定制的專(zhuān)用設(shè)備，優(yōu)化了溫濕度與輻射協(xié)同調(diào)控曲線，適配建筑材料的耐老化試驗(yàn)需求，助力建材行業(yè)提升產(chǎn)品戶外使用可靠性。

在行業(yè)貢獻(xiàn)方面，中科富祺積極分享自身設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與合規(guī)管控理念，通過(guò)技術(shù)研討會(huì)、標(biāo)準(zhǔn)解讀培訓(xùn)、行業(yè)展會(huì)等形式，向下游企業(yè)傳遞的氙燈暴曬老化箱設(shè)計(jì)理念、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)與操作規(guī)范，為下游企業(yè)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的試驗(yàn)與運(yùn)維人才，幫助企業(yè)規(guī)范耐老化試驗(yàn)流程、提升數(shù)據(jù)合規(guī)性，推動(dòng)下面行業(yè)耐老化試驗(yàn)工作的規(guī)范化發(fā)展；同時(shí)，為下游企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支持、設(shè)備校準(zhǔn)與運(yùn)維服務(wù)，幫助企業(yè)解決設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的技術(shù)難題，保障耐老化試驗(yàn)工作順利開(kāi)展；此外，結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)更新，持續(xù)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)，針對(duì)材料、新能源產(chǎn)品等的耐老化試驗(yàn)需求，研發(fā)了專(zhuān)用型設(shè)備，為產(chǎn)品研發(fā)與合規(guī)上市提供可靠支撐，助力下面行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與高質(zhì)量發(fā)展。

五、未來(lái)設(shè)計(jì)展望：聚焦，賦能品質(zhì)升級(jí)

隨著下面企業(yè)的不斷升級(jí)，新能源、制造、醫(yī)用材料等領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品耐老化性能的要求日益嚴(yán)苛，同時(shí)結(jié)合“雙碳"戰(zhàn)略、數(shù)字化轉(zhuǎn)型與人工智能技術(shù)的發(fā)展，氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)將面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。未來(lái)，中科富祺將繼續(xù)堅(jiān)守“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)、需求導(dǎo)向"的設(shè)計(jì)理念，聚焦行業(yè)痛點(diǎn)與需求，緊扣相關(guān)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，在氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)之路上持續(xù)探索，重點(diǎn)圍繞以下幾個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)新的突破。

一是聚焦材料試驗(yàn)需求，升級(jí)核心技術(shù)。針對(duì)新能源材料、醫(yī)用材料、復(fù)合材料等的耐老化試驗(yàn)需求，研發(fā)更高精度的全光譜模擬技術(shù)與光譜校準(zhǔn)技術(shù)，將光譜匹配度提升至95%以上，進(jìn)一步優(yōu)化紫外線波段的輻射精準(zhǔn)度，適配特殊材料的耐老化試驗(yàn)需求；加強(qiáng)輻射均勻性優(yōu)化，采用AI智能輻射調(diào)節(jié)技術(shù)，將箱內(nèi)輻射強(qiáng)度均勻性提升至±5%以內(nèi)，滿足精密試驗(yàn)需求；優(yōu)化氙燈技術(shù)，研發(fā)長(zhǎng)壽命、低能耗氙燈，將使用壽命延長(zhǎng)至2000小時(shí)以上，進(jìn)一步降低運(yùn)維成本與能耗。

二是深化智能化、數(shù)字化升級(jí)，賦能合規(guī)管控。結(jié)合工業(yè)4.0與數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，進(jìn)一步融入人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)，優(yōu)化智能監(jiān)控與管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的智能化分析、異常數(shù)據(jù)的自動(dòng)預(yù)判、樣品老化程度的智能評(píng)估，為企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)與質(zhì)量管控提供更科學(xué)的依據(jù)；升級(jí)數(shù)據(jù)加密與追溯技術(shù)，采用區(qū)塊鏈技術(shù)確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)不可篡改、全程可追溯，系統(tǒng)化契合國(guó)際國(guó)內(nèi)合規(guī)要求；實(shí)現(xiàn)設(shè)備與企業(yè)的MES系統(tǒng)、QMS系統(tǒng)、LIMS系統(tǒng)深度對(duì)接，構(gòu)建一體化的質(zhì)量管控體系，提升企業(yè)質(zhì)量管控效率與合規(guī)水平；推動(dòng)設(shè)備自動(dòng)化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)加載、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)卸載，減少人工操作誤差，提升試驗(yàn)效率。

三是推動(dòng)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，踐行雙碳戰(zhàn)略。響應(yīng)國(guó)家“雙碳"戰(zhàn)略要求，優(yōu)化設(shè)備的能耗結(jié)構(gòu)，采用更節(jié)能的氙燈、風(fēng)機(jī)、加熱管、制冷壓縮機(jī)等核心零部件，搭配智能節(jié)能控制算法，根據(jù)試驗(yàn)需求自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行功率，進(jìn)一步降低設(shè)備能耗，相比現(xiàn)有產(chǎn)品能耗再降低20%以上；選用環(huán)保、可回收的材料，減少設(shè)備生產(chǎn)與使用過(guò)程中的環(huán)境影響；優(yōu)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，推動(dòng)氙燈暴曬老化箱向綠色、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展，助力下面行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。

四是加強(qiáng)定制化與集成化設(shè)計(jì)，適配全場(chǎng)景需求。結(jié)合不同行業(yè)、不同材料、不同試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的需求，進(jìn)一步完善模塊化設(shè)計(jì)理念，提升設(shè)備的定制化能力，為企業(yè)提供量身定制的耐老化試驗(yàn)解決方案；加強(qiáng)與其他試驗(yàn)設(shè)備（如高低溫試驗(yàn)箱、濕熱試驗(yàn)箱）的集成，形成一體化的環(huán)境試驗(yàn)解決方案，適配多元化、復(fù)合化的試驗(yàn)需求；優(yōu)化設(shè)備的適配性，可根據(jù)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)更新，靈活調(diào)整設(shè)備功能與參數(shù)，確保設(shè)備始終契合合規(guī)要求。

五是加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用合作，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化。與高校、科研院所、下游企業(yè)建立深度合作關(guān)系，聚焦氙燈暴曬老化箱的核心技術(shù)難點(diǎn)與需求，開(kāi)展聯(lián)合研發(fā)，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的研發(fā)與技術(shù)人才；積極引進(jìn)新技術(shù)與設(shè)計(jì)理念，結(jié)合國(guó)內(nèi)下面行業(yè)需求與標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行本土化創(chuàng)新，推動(dòng)氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)水平與國(guó)際接軌；加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，將研發(fā)成果快速轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品，賦能下面行業(yè)提升產(chǎn)品耐老化品質(zhì)，同時(shí)推動(dòng)我國(guó)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力提升。

六、結(jié)論

中科富祺氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)之路，是一段立足標(biāo)準(zhǔn)、聚焦需求、持續(xù)創(chuàng)新、不斷突破的歷程。從一代產(chǎn)品夯實(shí)基礎(chǔ)、滿足標(biāo)準(zhǔn)底線，到第四代產(chǎn)品智能集成、行業(yè)升級(jí)，我們始終以ISO 10993-11、GB/T 16422.2等國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為主導(dǎo)，以下面行業(yè)耐老化試驗(yàn)需求為導(dǎo)向，突破了全光譜模擬、輻射均勻性、溫濕度協(xié)同調(diào)控、光譜校準(zhǔn)等核心設(shè)計(jì)難點(diǎn)，形成了完善的產(chǎn)品體系，積累了豐富的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為下游企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)提供了可靠的耐老化試驗(yàn)設(shè)備與技術(shù)支持，助力下面行業(yè)提升產(chǎn)品耐老化品質(zhì)與合規(guī)水平。

實(shí)踐表明，氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)，既要嚴(yán)格遵循國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)、完整、可追溯，也要聚焦下面行業(yè)痛點(diǎn)，不斷優(yōu)化核心技術(shù)與功能配置，提升設(shè)備的光譜精準(zhǔn)性、輻射均勻性與工況協(xié)同性；既要兼顧操作便捷性與能耗經(jīng)濟(jì)性，也要立足行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)設(shè)備智能化、數(shù)字化、綠色化升級(jí)。中科富祺的設(shè)計(jì)實(shí)踐，不僅彰顯了企業(yè)的研發(fā)實(shí)力與創(chuàng)新精神，也為同類(lèi)設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)提供了“以標(biāo)準(zhǔn)為主導(dǎo)、以需求為導(dǎo)向、以創(chuàng)新為動(dòng)力、以精準(zhǔn)為核心"的實(shí)踐參考。

未來(lái)，隨著下面行業(yè)的不斷升級(jí)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)苛，中科富祺將繼續(xù)深耕氙燈暴曬老化箱的設(shè)計(jì)與研發(fā)，持續(xù)突破核心技術(shù)，深化智能化、綠色化、定制化升級(jí)，不斷提升產(chǎn)品性能與服務(wù)質(zhì)量，緊扣相關(guān)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求，賦能下面行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備行業(yè)的整體升級(jí)，為我國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量提升、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)貢獻(xiàn)更大的力量。

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