20世紀初(chū)期，研究(jiū)人員(yuán)通(tōng)過把(bǎ)樣(yàng)品(pǐn)放在豎立(lì)的，朝(zhāo)南的架(jià)子(zǐ)上在戶外進行曝曬(shài)，對材料(liào)的耐候性能(néng)進行(háng)評估。到了(liǎo)1908 年，美國材(cái)料實(shí)驗協會(ASTM)D-1委(wěi)員會(huì)和塗料製(zhì)造協會(huì)開始在新澤西州的大西洋城進行(háng)塗(tú)料(liào)的(dí)戶外曝曬測試(shì)。為了縮短(duǎn)測試時間(jiān)，他(tā)們(mén)使(shǐ)用了一(yī)種傾斜(xié) 45 度朝(zhāo)南(nán)的架(jià)子(zǐ)，以使(shǐ)更(gēng)多(duō)的(dí)陽光照(zhào)射在樣品(pǐn)上。45 度(dù)角(jiǎo)傾(qīng)斜(xié)曝(pù)曬(shài)架是第一種(zhǒng)戶(hù)外加速老化(huà)的(dí)方(fāng)法。以後的幾十年裏(lǐ)，加(jiā)速老(lǎo)化(huà)的(dí)方(fāng)法在不斷的(dí)改進。到(dào)了20 世(shì)紀 30 年代(dài)，發明了(liǎo)一種(zhǒng)簡單(dān)的(dí)單(dān)軸(zhóu)的(dí)隨(suí)太陽(yáng)轉動的裝(zhuāng)置(zhì)，它可從早到(dào)晚(wǎn)隨著(zhuó)太陽轉動。到了50年代，這(zhè)種(zhǒng)架子才開(kāi)始(shǐ)商業(yè)化(huà)生(shēng)產。60 年代(dài)，又在(zài)這種裝置(zhì)上加(jiā)上反射(shè)鏡，使(shǐ)陽(yáng)光更多的(dí)集中到(dào)樣品上來加速老(lǎo)化。

Q -Trac自然太陽光跟蹤聚能曝曬裝(zhuāng)置

Q-Trac自然(rán)太陽(yáng)光(guāng)跟(gēn)蹤聚能(néng)曝曬(shài)裝(zhuāng)置是(shì)一種先(xiān)進(jìn)的雙軸(zhóu)自(zì)然(rán)加速(sù)老化(huà)試(shì)驗機。它是一種(zhǒng)戶外(wài)曝(pù)曬裝置，能(néng)自(zì)動地從(cóng)早到晚(wǎn)跟蹤太陽(yáng)，且(qiě)能(néng)自動(dòng)補償因季節(jié)變(biàn)化而(ér)引起(qǐ)的不同太陽仰角的影響。同時，Q-Trac上(shàng)的反射(shè)鏡可以(yǐ)把全(quán)光(guāng)譜(pǔ)太(tài)陽(yáng)光(guāng)集中到(dào)測試樣(yàng)品上(shàng)。這種跟蹤太陽的日光(guāng)聚(jù)集係(xì)統(tǒng)增(zēng)加了照射到樣品上的(dí)陽(yáng)光(guāng)能(néng)量(liáng)。

Q-Trac是(shì)有效的(dí)戶(hù)外(wài)加速老化(huà)方法，測試(shì)期間(jiān)，它可以(yǐ)在短時間(jiān)內對產品性能進行評估(gū)。此(cǐ)外(wài)，與實(shí)驗室加速(sù)老(lǎo)化(huà)試(shì)驗(yàn)裝置(zhì)相(xiāng)比(bǐ)，Q-Trac無(wú)需(xū)考慮(lǜ)模(mó)擬光(guāng)源是否(fǒu)與(yǔ)自然(rán)光(guāng)匹(pǐ)配，因為(wéi)其(qí)光(guāng)源本身就(jiù)是(shì)自然(rán)太陽光(guāng)。

盡管 Q-Trac僅在(zài)亞利桑那使(shǐ)用，但(dàn)它可以(yǐ)真實(shí)模(mó)擬很(hěn)多實際應用(yòng)環(huán)境。例如，佛(fó)羅(luó)裏(lǐ)達(dá)南(nán)部的氣候(hòu)條(tiáo)件可(kě)通過(guò)附(fù)加超(chāo)純(chún)水(shuǐ)噴(pēn)淋(lín)來(lái)進行(háng)模擬。Q-Trac快(kuài)速，真實，可重(zhòng)復(fù)的測試結果使(shǐ)之(zhī)成為(wéi)一種引人(rén)關注(zhù)的測試方法，適(shì)用於多(duō)種類型的材料測試和應用(yòng)環境的模擬。

會聚(jù)自然太(tài)陽光

反(fǎn)射(shè)鏡(jìng)陣列(liè)

Q-Trac采用一(yī)列10個(gè)平麵反射(shè)鏡(jìng)來(lái)獲得單一曲麵反射鏡(jìng)的效(xiào)果(guǒ)。這種(zhǒng)類(lèi)型的反射(shè)鏡陣(zhèn)列叫做(zuò)菲(fēi)涅(niè)耳聚能(néng)器(Fresnel)。當陽光以接(jiē)近(jìn)90度角照射到(dào)這些(xiē)反(fǎn)射鏡上(shàng)，反(fǎn)射(shè)鏡會(huì)反射太陽光，並會聚到(dào)樣品(pǐn)架上(如(rú)圖 1 所(suǒ)示)。

圖(tú)1. Q-Trac 是菲涅耳(ěr)聚(jù)集(jí)器。陽光(guāng)被(bèi) 10 個(gè)反射鏡(jìng)反(fǎn)射後直接聚(jù)集到(dào)樣品架上

反射(shè)鏡陣(zhèn)列(liè)經特殊設計(jì)，僅(jǐn)反(fǎn)射 6 度(dù)視角太陽(yáng)光，這(zhè)保證(zhèng)了(liǎo)反射(shè)到(dào)樣品架上的光綫是直射的光束(shù)，而非漫射(shè)(或散射)光(guāng)。

Q-Trac 上的(dí)反射鏡(jìng)反(fǎn)射(shè)性很(hěn)強(qiáng)，且(qiě)每隔一(yī)段時間(jiān) Q-Lab 的技術員(yuán)，就(jiù)會對其(qí)進(jìn)行清(qīng)潔(jié)處理以(yǐ)保(bǎo)持其反(fǎn)射率。一旦某(mǒu)塊鏡(jìng)麵(miàn)上在 310nm 處的(dí)光譜反射率低於(yú) 65%，就應(yīng)更(gēng)換反(fǎn)射鏡。

太(tài)陽跟蹤

單軸(zhóu)裝(zhuāng)置:

20世紀60年代(dài)的單(dān)軸太(tài)陽光(guāng)跟蹤(zōng)聚(jù)能曝曬裝置(zhì)能自動跟(gēn)蹤(zōng)太(tài)陽的方(fāng)位(或者說是在一(yī)天(tiān)中太陽從東轉向西的運(yùn)動(dòng))變化(huà)。這種(zhǒng)曝(pù)曬裝(zhuāng)置從(cóng)日出(chū)到日(rì)落水(shuǐ)平(píng)的(dí)旋(xuán)轉。因為地球 24 小(xiǎo)時自轉一(yī)周，所以(yǐ)方位角每(měi)小時(shí)改變(biàn)15 度。

為了(liǎo)全方位(wèi)地(dì)跟蹤(zōng)太(tài)陽(yáng)，對太(tài)陽仰角(jiǎo)或者說太陽與(yǔ)水平麵之間的角度(dù)的跟蹤(zōng)也很有必要。所以對(duì)於單(dān)軸裝置(zhì)，每6-8周必(bì)須(xū)手動調節高度(dù)。但(dàn)因(yīn)為太陽(yáng)的(dí)仰(yǎng)角(jiǎo)每天(tiān)都會發(fā)生(shēng)變化(huà)，單軸裝(zhuāng)置(zhì)不(bù)能(néng)夠(gòu)一(yī)直(zhí)保持會(huì)聚(jù)陽(yáng)光(guāng)的較(jiào)佳(jiā)位置(zhì)。

雙軸(zhóu)裝(zhuāng)置(zhì):

新的雙軸裝(zhuāng)置能自動(dòng)跟蹤(zōng)太陽的方位角(jiǎo)和仰角。為(wéi)了跟蹤太陽(yáng)仰角，Q-Trac 垂直傾斜，同(tóng)時調整(zhěng)太陽(yáng)隨季節發生的仰(yǎng)角(jiǎo)變化和每天的(dí)方位變化。Q-Trac 連續，自動地跟隨太陽(yáng)的方(fāng)位(wèi)角和(hé)仰角以保(bǎo)持(chí)太(tài)陽(yáng)光沿(yán)法綫(xiàn)方向入射到(dào)反射鏡(jìng)座(zuò)，或者說是鏡(jìng)座(zuò)垂直(zhí)於(yú)太(tài)陽光(如(rú)圖(tú) 2 所示)。

圖2． Q-Trac 不(bù)僅每天(tiān)從(cóng)早(zǎo)到(dào)晚跟蹤太(tài)陽，而且(qiě)為了(liǎo)補(bǔ)償(cháng)太陽仰(yǎng)角的變化而(ér)作季(jì)節(jié)性調整(zhěng)，使得儀器永遠保(bǎo)持(chí)聚焦(jiāo)，樣品(pǐn)可接(jiē)收到(dào)最大(dà)量的(dí)陽(yáng)光(guāng)

Q-Trac的旋(xuán)轉和(hé)傾斜運(yùn)動(dòng)，由安(ān)裝在樣品架上的感(gǎn)光探頭(tóu)(太(tài)陽能電(diàn)池(chí))來控製。感(gǎn)光探頭的(dí)一個元(yuán)件控(kòng)製(zhì)水(shuǐ)平旋(xuán)轉(zhuǎn)運動，而(ér)另一(yī)元件控(kòng)製傾斜運動(dòng)。感光(guāng)探(tàn)頭的每一元件(jiàn)都(dū)裝(zhuāng)備(bèi)有(yǒu)一個(gè)內置的遮(zhē)光器。選擇(zé)好(hǎo)焦(jiāo)點,感光(guāng)探頭(tóu)的(dí)兩個(gè)元(yuán)件(jiàn)會得(dé)到均(jūn)等(děng)照射,不會有任(rèn)一(yī)個被遮擋。當(dāng)一個元件開(kāi)始(shǐ)被遮擋時,Q-Trac 會自動調整(zhěng)以保持(chí)位置(zhì)適當(dāng)(如圖(tú) 3 所示(shì))。

圖3．日(rì)光傳感(gǎn)器(qì)安裝在(zài)樣品架上(shàng)，當(dāng)一(yī)個裝(zhuāng)置(zhì)被遮擋時，Q-Trac 會自(zì)動調整裝置(zhì)以保持聚焦方位(wèi)。

亞(yà)利桑(sāng)那晴朗無(wú)雲(yún)，陽光充(chōng)足(zú)

Q-Trac僅在天(tiān)空(kōng)晴(qíng)朗，陽光(guāng)充足的時候(hòu)才(cái)能(néng)正常工(gōng)作。為(wéi)了使Q-Trac更有效(xiào)地會(huì)聚(jù)陽光，要求(qiú)日照(zhào)時(shí)間長，雲(yún)量(liáng)少(shǎo)且光綫散射(shè)小，同(tóng)時(shí)空(kōng)氣(qì)濕(shī)度也(yě)較低(dī)。通常(cháng)來說(shuō)由一個6 度(dù)直(zhí)射光(guāng)輻照(zhào)計測(cè)量(liáng)直射(shè)光束的輻射能，Q-Trac工(gōng)作(zuò)時其值不(bù)能(néng)低於75%。甚(shèn)至(zhì)當天空(kōng)無雲(yún)時(shí)，如果相(xiāng)對濕(shī)度(dù)很高，大(dà)量的(dí)陽(yáng)光(guāng)也(yě)會(huì)發生(shēng)散射(shè)，而(ér)直(zhí)射光束的量很可(kě)能(néng)低於75%。在美(měi)國(guó)大陸(lù)的(dí)少(shǎo)數(shù)幾(jī)個曝曬(shài)場，能夠(gòu)提(tí)供(gōng)理想測試條件(jiàn)，陽光(guāng)充(chōng)足(zú)，空氣(qì)濕度低的隻(zhī)有(yǒu)亞(yà)利桑(sāng)那州的鳳(fèng)凰城(chéng)。它的相(xiāng)關氣(qì)候(hòu)資料見(jiàn)附(fù)錄 A.2。

樣(yàng)品的安裝和冷(lěng)卻(què)

樣(yàng)品架

樣品架位(wèi)於(yú)反射(shè)鏡陣列(liè)的正對(duì)麵(miàn)，是安(ān)裝樣(yàng)品(pǐn)的區(qū)域。在 Q-Trac 上，樣品的(dí)最大長(cháng)度和寬(kuān)度不能(néng)大(dà)於(yú)樣(yàng)品架(jià)的(dí)長(cháng)度和(hé)寬度 60 英寸(cùn)× 5.5 英(yīng)寸(cùn)(152.42 ×13.97厘米)。另外，樣品的厚度不得大於 0.5 英(yīng)寸(cùn)(13毫米(mǐ))(如(rú)圖 4 和(hé)圖(tú) 5 所示(shì))。

圖4. 樣品架位於反射(shè)鏡陣(zhèn)列的(dí)正對(duì)麵，樣品朝(zhāo)向(xiàng)反射(shè)鏡(jìng)，而非直(zhí)接朝向太陽(yáng)

圖5.樣品(pǐn)被(bèi)夾(jiā)住並安裝在樣品(pǐn)架上(shàng)。

樣(yàng)品(pǐn)的安(ān)裝(zhuāng)方式(shì)包括有(yǒu)背(bèi)板，無背板(bǎn)和(hé)玻璃(lí)框下三種(zhǒng)。當把樣(yàng)品直(zhí)接安裝在(zài)樣品架(jià)上時，兩(liǎng)者之(zhī)間(jiān)沒(méi)有(yǒu)空隙，樣(yàng)品(pǐn)被認(rèn)為是(shì)“有(yǒu)背板(bǎn)”。有(yǒu)背板(bǎn)樣(yàng)品(pǐn)的溫(wēn)度(dù)比無背板(bǎn)樣品的溫(wēn)度(dù)要(yào)高。

空(kōng)氣冷卻(què)係統(tǒng)

從(cóng)反射鏡(jìng)陣列產生的(dí)高度會(huì)聚(jù)的(dí)陽光可在(zài)樣品(pǐn)架上(shàng)產生高溫。為了使樣(yàng)品(pǐn)保(bǎo)持一個適(shì)當(dāng)的溫度且防止(zhǐ)熱損(sǔn)失(shī)，樣品架(jià)安裝(zhuāng)在一個空氣(qì)冷卻槽的(dí)下(xià)麵(miàn)。當空氣被強(qiáng)製(zhì)通(tōng)過(guò)冷卻槽(cáo)時，一個空氣導向(xiàng)裝置使(shǐ)大量空氣通過樣(yàng)品表(biǎo)麵(miàn)(如圖(tú)6 所示)。大部(bù)分Q-Trac測試樣(yàng)品(pǐn)的(dí)溫(wēn)度(dù)與(yǔ)曝曬在(zài)傳(chuán)統戶外測(cè)試架(jià)上(shàng)的相比，大約相(xiāng)差(chà) 10°C 以(yǐ)內。

圖6．大量空氣被強製(zhì)通(tōng)過空(kōng)氣冷(lěng)卻槽，並轉向通(tōng)過樣(yàng)品(pǐn)表(biǎo)麵

當電力(lì)不(bù)足(zú)或(huò)氣(qì)流不足的情況下，一個(gè)自動防故(gù)障裝(zhuāng)置的離(lí)合器(qì)會自動釋(shì)放，重(zhòng)力使Q-Trac自然(rán)太(tài)陽光(guāng)聚集(jí)器(qì)脫(tuō)離聚焦(jiāo)，避免(miǎn)樣品過熱。

潮(cháo)濕(shī)模(mó)擬(nǐ)
：程控噴淋(lín)循(xún)環(huán)

有些測試要(yào)求水噴淋(lín)循(xún)環來(lái)有效的(dí)模擬實(shí)際(jì)應(yīng)用(yòng)環境(jìng)。用 Q-Trac微(wēi)處理器控(kòng)製(zhì)的水(shuǐ)噴淋循(xún)環可真實模擬(nǐ)熱衝(chōng)擊和(hé)/或(huò)夜(yè)間潮(cháo)濕(shī)(露水)。

用 4 個(gè)距樣品架大約18英(yīng)寸的(dí)噴嘴來噴淋高純度(dù)水(如(rú)圖7所(suǒ)示)。噴嘴(zuǐ)往測(cè)試(shì)材(cái)料上均(jūn)匀(yún)噴(pēn)水(shuǐ)，流速在0.20-0.25 GPM (0.7569-0.9461 LPM)之間。

圖(tú)7. 四個(gè)噴嘴以0.0-0.5GPM的(dí)速率往(wǎng)樣品上噴(pēn)淋(lín)高純(chún)度(dù)水。

晚上(shàng)，Q-Trac旋(xuán)轉(zhuǎn)到 5 度倒置鎖定(dìng)位置，此時樣品朝(zhāo)上(如(rú)圖8所示(shì))。這一重要(yào)設計(jì)使樣品整晚處於潮濕狀態(tài)，且真實(shí)模(mó)擬(nǐ)佛(fó)羅(luó)裏達南部(bù)的(dí)潮濕時間(jiān)(TOW)。老(lǎo)式單軸(zhóu)裝置，沒有(yǒu)5 度倒置(zhì)功能，顯著(zhù)減少了(liǎo)樣品的(dí)潮(cháo)濕(shī)時(shí)間。

圖(tú) 8. 在5 度倒(dǎo)置(zhì)鎖定(dìng)位置(zhì)模(mó)擬夜(yè)晚(wǎn)樣品(pǐn)表(biǎo)麵上的露水形(xíng)成,鎖(suǒ)定(dìng)位置(zhì)便於(yú)樣品安(ān)裝(zhuāng)和測量(liáng)。

用於(yú) Q-Trac噴淋循環(huán)的水經(jīng)過(guò)反滲(shèn)透(tòu)和去離子(zǐ)淨化處(chǔ)理。高(gāo)溫會(huì)引起(qǐ)不純(chún)的水(shuǐ)腐蝕樣(yàng)品(pǐn)表麵。另外，不純的(dí)水會(huì)在樣品上(shàng)形成汙染沉積物。由腐蝕和(hé)汙染(rǎn)物會(huì)引起(qǐ)通常在戶(hù)外曝曬時(shí)不會(huì)發生的結果。作為預(yù)防措(cuò)施(shī)，在(zài)Q-Lab亞(yà)利(lì)桑(sāng)那(nà)，水(shuǐ)質需要(yào)定期檢查(chá)。

模擬(nǐ)佛羅裏達曝曬(shài)

在(zài)佛(fó)羅裏達南部，潮濕在(zài)加速材料老化(huà)的(dí)過程(chéng)中起(qǐ)關鍵(jiàn)性的作用。通(tōng)過(guò)把測試(shì)樣品曝(pù)曬(shài)在白(bái)天和夜間的水噴淋(lín)循環中(zhōng)，Q-Trac 自然太陽(yáng)光(guāng)聚(jù)集器可以模(mó)擬(nǐ)亞(yà)熱帶條(tiáo)件的影(yǐng)響。有(yǒu)兩(liǎng)個循環用來模(mó)擬佛(fó)羅(luó)裏(lǐ)達南(nán)部氣(qì)候(hòu)條(tiáo)件(jiàn)
：噴(pēn)淋(lín)循(xún)環-1和噴(pēn)淋(lín)循環-2。

噴淋(lín)循(xún)環-1

白天，Q-Trac向(xiàng)被測樣品(pǐn)每(měi)小(xiǎo)時噴淋(lín)8 分(fēn)鐘(zhōng)。晚上，Q-Trac反轉(zhuǎn)到(dào) 5 度鎖定位(wèi)置(zhì)。晚上(shàng)9 點，午夜(yè)及淩晨3點(diǎn)分(fēn)別(bié)向樣品噴淋8 分鐘以模(mó)擬露(lòu)水(shuǐ)的形(xíng)成。噴淋(lín)循環-1特別(bié)適合(hé)於(yú)建(jiàn)築材(cái)料(liào)，粘(nián)合(hé)劑和(hé)一(yī)些(xiē)塑(sù)料(liào)製品的測(cè)試(如圖(tú)9所(suǒ)示(shì))。

圖(tú) 9. 水(shuǐ)噴淋循(xún)環(huán)用於(yú)模擬(nǐ)如(rú)佛羅裏(lǐ)達南部地(dì)區的氣候條(tiáo)件。

噴淋(lín)循(xún)環-: 夜間濕潤

夜晚，水噴淋(lín)循環是
：噴淋3 分鐘(zhōng)後停止(zhǐ)12分(fēn)鐘(zhōng)，每小時(shí)重復(fù)4 次(cì)，每晚(wǎn)整(zhěng)個(gè)過程從晚上(shàng)7 點持(chí)續到早上(shàng) 5 點(diǎn)。在(zài)白(bái)天(tiān)，不(bù)進行(háng)噴淋。噴(pēn)淋循環(huán)-2 特(tè)別(bié)適合於一(yī)些(xiē)塗(tú)料(liào)測試(shì)。

測試(shì)時間的確定

有(yǒu)很多(duō)方(fāng)法可用(yòng)來確定Q-Trac的測試時(shí)間。當參(cān)照物的變化達到預先設(shè)定(dìng)的程度，即(jí)取出試樣(yàng)。或者當試樣本(běn)身(shēn)的性能(néng)(如(rú)光(guāng)澤，顏色)下降到預先設(shè)定(dìng)的程度來確(què)定測試時間(jiān)。Q-Lab推(tuī)薦根據累計的紫外綫(xiàn)曝(pù)曬(shài)量(liáng)來(lái)規定(dìng)測試時間(jiān)，雖然(rán)規定(dìng)測(cè)試時間也(yě)應(yīng)考慮(lǜ)總的太(tài)陽(yáng)光輻(fú)射曝(pù)曬(shài)。

累計的紫(zǐ)外(wài)綫曝曬量(liáng)

.以(yǐ)累計的紫外(wài)綫曝(pù)曬量(liáng)來規定測(cè)試(shì)時間，我(wǒ)們(mén)推薦(jiàn)這(zhè)一方(fāng)法的原(yuán)因(yīn)是(shì)，太陽光中的紫外綫通(tōng)常是(shì)引(yǐn)起(qǐ)材料(liào)老(lǎo)化(huà)的主(zhǔ)要(yào)原因。通常，試驗的(dí)終點由佛羅(luó)裏達(亞(yà)熱(rè)帶(dài))或亞利桑那(nà)(幹旱地(dì)區)的等效太(tài)陽(yáng)年(nián)確定。等效太陽年(nián)以(yǐ)多年(nián)實際的日(rì)照測量(liáng)數(shù)據的(dí)平均(jūn)值(zhí)為(wéi)基(jī)礎(如表(biǎo)1所(suǒ)示)。

每年，Q-Trac將產生(shēng)大約(yuē)1420 MJ/m2的總(zǒng)紫外綫輻(fú)射(shè)。這一(yī)數(shù)值大(dà)約是在佛(fó)羅(luó)裏(lǐ)達(dá)(亞(yà)熱(rè)帶)測試5 年(nián)多(duō)累計的紫外(wài)綫輻(fú)射(shè)，或(huò)是(shì)在亞利桑(sāng)那(幹旱(hàn)地區)測試(shì) 4.25年(nián)累計(jì)的(dí)紫外(wài)綫輻(fú)射量(liáng)(如(rú)圖(tú)10 所示(shì))。但這並不(bù)意味著(zhuó)Q-Trac在(zài)一年(nián)測(cè)試(shì)中使樣品發生的(dí)降解是在(zài)佛(fó)羅(luó)裏(lǐ)達必須(xū)要測試5 年才能(néng)達(dá)到(dào)相(xiāng)同結果。像所(suǒ)有的加速老化測試，加速老化程度(dù)與許多因(yīn)素相關，如(rú)材料(liào)的(dí)成分，發(fā)生降解的模(mó)式，溫度響(xiǎng)應(yīng)和(hé)潮(cháo)濕(shī)等(děng)。然而一般來說，人們(mén)可(kě)期望Q-Trac的(dí)加速(sù)老化速(sù)度大(dà)約是(shì)佛(fó)羅裏(lǐ)達進(jìn)行自(zì)然(rán)曝(pù)曬(shài)的(dí) 3 到 10 倍。

輻照量(liáng)的(dí)測量

到達樣(yàng)品(pǐn)架上(shàng)的輻(fú)照量不能(néng)直接(jiē)測量(liáng)。正(zhèng)確的(dí)做法(fǎ)應(yīng)該(gāi)是
：照(zhào)射在(zài)反射鏡(jìng)上(shàng)的太(tài)陽能乘以反(fǎn)射(shè)鏡的(dí)數量，再(zài)乘以反射鏡的平(píng)均(jūn)反(fǎn)射率(shuài)來(lái)計算累(léi)計的(dí)輻(fú)照量。

一個(gè)特別設(shè)計的(dí)，太(tài)陽跟蹤(zōng)裝(zhuāng)置連續監(jiān)測接近法綫入(rù)射(shè)處(chǔ)的太陽能。跟蹤(zōng)裝(zhuāng)置裝備有(yǒu)一個正(zhèng)入(rù)射(shè)直(zhí)射光(guāng)輻照計中度計(NIP)和(hé)兩(liǎng)個(gè)Eppley全紫外綫輻射計(TUVR)(如圖11所(suǒ)示)。

僅(jǐn)測(cè)量紫外綫(xiàn)

兩個(gè) Eppley TUVR測(cè)量太(tài)陽光譜(pǔ)中的(dí)紫(zǐ)外綫(xiàn)部分(295-385nm)。一(yī)個(gè)TUVR 裝備(bèi)有(yǒu)一個(gè)黑(hēi)色(sè)的遮(zhē)蔽盤，僅(jǐn)用來測量散射(shè)光(guāng)綫(xiàn)。另一個 TUVR測(cè)量整個180度的區(qū)域，既(jì)包括直(zhí)射光束又包(bāo)括(kuò)散(sàn)射(shè)光綫。遮(zhē)蔽的和未遮蔽(bì)的TUVR之(zhī)間的差值表明(míng)有(yǒu)多少(shǎo)直射(shè)的紫外(wài)綫(xiàn)照射(shè)到(dào)Q-Trac的(dí)每個反射鏡(jìng)上(shàng)。這一數(shù)據(jù)是計算(suàn)累(léi)計 TUV 量的基(jī)礎(chǔ)。

測(cè)量紫外綫(xiàn)，可見光和紅(hóng)外綫(xiàn)

一(yī)個(gè)法綫(xiàn)入射(shè)中度(dù)計(jì)(NIP)測量總的(dí)直(zhí)射光(guāng)束(shù)輻射(295-3000nm)。NIP可觀測(cè) 6 度視角(jiǎo)範(fàn)圍，並(bìng)利用(yòng)一個準直管(guǎn)來排(pái)除散(sàn)射(shè)光(guāng)。對(duì)總的輻射能(néng)的(dí)計算(suàn)同計(jì)算總(zǒng)的(dí)紫外綫輻(fú)射相類(lèi)似。

凍融循環或硬(yìng)質纖(xiān)維板 ( ASTM D57 )

白(bái)天，按照 ASTM G90，Procedure B，Cycle 1 曝曬樣(yàng)品。傍晚，整個試(shì)驗架(jià)(包括樣品)從(cóng) Q-Trac 中(zhōng)取出(chū)。樣品(pǐn)被浸入去離子(zǐ)水(shuǐ)箱(xiāng)中浸(jìn)泡(pào) 1 小時，溫度保持在(zài) 21°C ± 3°C (70°F ± 5°F)。浸(jìn)泡(pào)以後，將(jiāng)此(cǐ)試驗(yàn)架(包括(kuò)樣品)放在一個(gè)冷凍裝置(zhì)中(溫度(dù)保持 -18°C [0°F ] )放(fàng)置(zhì) 12 個(gè)小(xiǎo)時(shí)。

第(dì)二天(tiān)早(zǎo)上(shàng)，樣品(pǐn)在實驗室室溫條(tiáo)件下解凍(dòng)，此(cǐ)解(jiě)凍過程(chéng)最少需要(yào)1小(xiǎo)時。試(shì)驗架(包括(kuò)樣品)重(zhòng)新安(ān)裝在(zài) Q-Trac上(shàng)，以進行(háng)下(xià)一(yī)天(tiān)的(dí)戶外(wài)曝(pù)曬。這種循(xún)環(huán)被(bèi)用(yòng)來(lái)快(kuài)速且精(jīng)確地(dì)評價塗(tú)層的(dí)耐候性，如(rú)塗層的開(kāi)裂，起(qǐ)皮(pí)及(jí)片(piàn)狀剝(bāo)落(là)等(děng)。

總結(jié)

自(zì)然(rán)太(tài)陽(yáng)光跟(gēn)蹤聚能曝(pù)曬(shài)裝(zhuāng)置自(zì)20世紀(jì) 60年(nián)代(dài)被用(yòng)於(yú)自然(rán)戶外(wài)加(jiā)速老(lǎo)化試(shì)驗。Q-Trac自(zì)然(rán)太(tài)陽光(guāng)跟(gēn)蹤聚(jù)能(néng)曝(pù)曬(shài)裝置是(shì)一種(zhǒng)先進的(dí)雙(shuāng)軸裝置。它從(cóng)早到(dào)晚持(chí)續跟(gēn)蹤(zōng)太陽且自動補(bǔ)償(cháng)太陽仰角因(yīn)季(jì)節(jié)變化引起(qǐ)的影響(xiǎng)。反射鏡(jìng)陣列把(bǎ)陽光高(gāo)度(dù)聚(jù)集到(dào)測試(shì)樣(yàng)品上(shàng)。一(yī)年(nián)內，Q-Trac樣品(pǐn)接(jiē)收(shōu)到的紫外綫(xiàn)的總量是在佛羅裏達的5倍(bèi)。這(zhè)使得(dé)對產品的(dí)測量周期(qī)大大縮短。

因為 Q-Trac在(zài)陽光(guāng)充足的(dí)時候能(néng)最有效地會聚(jù)陽光，所以它(tā)僅適合(hé)在亞利桑(sāng)那州(zhōu)的(dí)鳳(fèng)凰城地區使用(yòng)，鳳(fèng)凰城(chéng)的氣(qì)候(hòu)條件是(shì)最適合的。在白(bái)天(tiān)或(huò)夜(yè)間(jiān)，水(shuǐ)噴(pēn)淋循(xún)環(huán)都(dū)能使樣(yàng)品(pǐn)變濕以模擬不同(tóng)的實際應(yīng)用(yòng)條件(jiàn)。晚(wǎn)上，Q-Trac 旋(xuán)轉到(dào) 5 度(dù)倒(dǎo)置鎖定位(wèi)置，此處能(néng)提供更長的，更符(fú)合(hé)實際的潮濕(shī)時間。