自然通風(fēng)老化試驗(yàn)箱旨在模擬真實(shí)戶(hù)外氣候條件，尤其適用于評(píng)估建材、涂料、塑料等材料在自然暴露下的耐候性。與強(qiáng)制循環(huán)老化箱不同，其核心在于“被動(dòng)通風(fēng)”與“環(huán)境耦合”，力求還原陽(yáng)光、風(fēng)雨、晝夜溫差等綜合效應(yīng)。
首先，風(fēng)速模擬是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。自然通風(fēng)箱通常不配備風(fēng)機(jī)，而是通過(guò)箱體頂部與底部的可調(diào)百葉窗形成熱壓通風(fēng)。白天太陽(yáng)輻射加熱箱內(nèi)空氣，熱空氣上升從頂部排出，冷空氣從底部吸入，形成自然對(duì)流。風(fēng)速大小取決于溫差、開(kāi)口面積及外部微風(fēng)條件。部分機(jī)型還集成風(fēng)速傳感器，通過(guò)調(diào)節(jié)百葉角度間接控制換氣率，以匹配特定地理區(qū)域的平均風(fēng)速(如1–3 m/s)。
其次，溫濕度控制依賴(lài)被動(dòng)熱交換與氣象聯(lián)動(dòng)。箱內(nèi)溫度主要由太陽(yáng)輻射強(qiáng)度決定，因此常配備高透光率石英玻璃窗，并可選配紫外增強(qiáng)燈模擬高原強(qiáng)紫外線(xiàn)。濕度則通過(guò)雨水噴淋系統(tǒng)或環(huán)境濕度滲透實(shí)現(xiàn)。例如，在模擬熱帶雨林氣候時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在設(shè)定時(shí)段自動(dòng)噴淋，并利用自然蒸發(fā)維持高濕；而在干旱地區(qū)模擬中，則保持干燥通風(fēng)。
值得注意的是，自然通風(fēng)箱并不追求參數(shù)精確恒定，而是強(qiáng)調(diào)“動(dòng)態(tài)波動(dòng)”——如晝夜溫差可達(dá)30℃以上，濕度隨日照劇烈變化。這種非穩(wěn)態(tài)環(huán)境更貼近真實(shí)戶(hù)外老化機(jī)制，能有效激發(fā)材料的疲勞、龜裂、褪色等失效模式。
為提升模擬真實(shí)性，部分設(shè)備還引入氣象站數(shù)據(jù)接口，根據(jù)當(dāng)?shù)貧v史天氣自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行策略。例如，在模擬某城市夏季氣候時(shí)，系統(tǒng)可調(diào)用該地7月平均日照時(shí)長(zhǎng)、降雨頻率等參數(shù)，生成更貼近實(shí)際的老化曲線(xiàn)。
總之，自然通風(fēng)老化試驗(yàn)箱通過(guò)巧妙結(jié)合熱力學(xué)原理與環(huán)境反饋機(jī)制，在無(wú)強(qiáng)制干預(yù)的前提下，高度還原戶(hù)外復(fù)雜氣候。其控制邏輯雖不如可程式箱精確，卻在生態(tài)真實(shí)性上具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，是戶(hù)外材料耐久性評(píng)估的理想工具。
更新時(shí)間：2025-11-21
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