詳細(xì)闡述黑板溫度計(jì)與黑標(biāo)溫度計(jì)在使用上的區(qū)別

  高分子材料在人工氣候箱中進(jìn)行暴露時(shí)，試驗(yàn)溫度有多種表示方法，除了通過(guò)干濕球記錄儀上的干球溫度所指示的試驗(yàn)箱內(nèi)空氣溫度之外，還有采用黑板溫度計(jì)、黑 標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)、白標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)等表示的溫度。黑板溫度計(jì)是被歐洲國(guó)家及ISO廣泛采用的，通過(guò)安裝于絕緣塑料板上的黑板所測(cè)得的溫度值來(lái)代表試件表面的溫度。 而黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)是由美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)所倡導(dǎo)采用的，可用于替代黑板溫度計(jì)。兩種類型溫度計(jì)各有利弊，因曝曬條件不同，黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)所顯示溫度會(huì)高于黑 板溫度計(jì)。下面就詳細(xì)闡述這兩種溫度計(jì)使用上的區(qū)別。

  黑板溫度計(jì)（BPT）

  黑板溫度計(jì)所指示的溫度是黑板收熱空氣傳遞溫度與受光源輻照的溫升之和。因黑板溫度計(jì)是以近似黑體的金屬板面作為感溫件并與試樣并列放置于試樣架上，而黑 體吸熱能力，所以黑板溫度計(jì)所指示的溫度一般代表著試樣可能達(dá)到的溫度。因而，其使用目的主要在于及時(shí)反映試樣表面近似溫度，控制試驗(yàn)期間試樣溫 度的上限。
 
  黑板溫度計(jì)的推廣使用已有幾十年歷史，至今在ASTM、JIS、DIN、ISO等人工氣候試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中仍然繼續(xù)使用。但是由于各種類型的人工氣候箱的改 進(jìn)和應(yīng)用，使黑板溫度計(jì)在設(shè)計(jì)上已有了許多發(fā)展與變化。常用的一種黑板溫度計(jì)是由一塊長(zhǎng)約150mm、寬約70mm、厚度約1mm的不銹鋼平板構(gòu)成。該板 面向光源的一面用一種黑色平光漆涂覆層至少應(yīng)能吸收90%的2500nm處總?cè)肷淞?。平板的溫度測(cè)定是通過(guò)一種位于平板中心并與黑色暴光面牢固連接的并經(jīng) 涂黑的桿狀雙金屬盤式傳感器或者測(cè)溫電阻傳感受器來(lái)進(jìn)行的。不同類型的人工氣候箱如氙燈箱、碳弧燈箱、熒光紫外燈箱所使用的黑板溫度計(jì)大小尺寸及型號(hào)各有 不同，一般都根據(jù)試樣架的尺寸而定。

  黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)（BST）

  因?yàn)楦叻肿硬牧显谌斯夂蛳渲羞M(jìn)行老化試驗(yàn)時(shí)，被暴露試樣表面溫度主要依賴于光源輻照強(qiáng)度、輻射熱的吸收、試樣自身的熱傳導(dǎo)、試樣與空氣或試樣架之間 的熱傳遞等條件。由于要準(zhǔn)確測(cè)定和監(jiān)控試樣表面溫度存在著許多技術(shù)上的困難，所以幾十年來(lái)國(guó)際上大多在人工氣候箱中涂有黑色涂層的金屬板來(lái)作為測(cè)定和控制 和表面可能達(dá)到的溫度的感溫件，從而可以近似地跟蹤監(jiān)測(cè)與控制試樣有可能達(dá)到的溫度，即以黑板溫度計(jì)所指示的溫度來(lái)代表試件的表面溫度。但黑板溫度計(jì) 和試樣架均為金屬片材所制，散熱快，不便反應(yīng)導(dǎo)熱性差的深色試樣的溫升情況，所以國(guó)際上繼續(xù)發(fā)展一種帶有絕熱性底座的黑板溫度計(jì)，命名為黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)。這 種黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)是由長(zhǎng)70mm、寬40mm、厚1mm的不銹鋼板制成。平板向光源的一面涂上一種耐老化的黑色平光漆成為“黑板”，這種黑板應(yīng)能吸收波長(zhǎng)在 2500nm以內(nèi)總?cè)肷涔馔康?5%。用鉑電阻傳感器測(cè)量黑板的溫度，傳感器安裝在背光源的一面，并與板面中心有良好的傳熱接觸。這一個(gè)背光還采用 5mm厚并有凹槽的聚偏二氟乙烯（PVDF）底座使之固定。凹槽的空間大小應(yīng)正好與傳感器相應(yīng)，但傳感器不與PVDF凹槽面緊貼，留有約1mm間距。整個(gè) PVDF底座的長(zhǎng)度和寬保證足夠大以確保在試樣架上安裝黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)時(shí)金屬板與試樣架之間不存在金屬接觸傳熱，試樣架上金屬框或支架與溫度計(jì)金屬板邊緣至 少有4mm的間距。
 
  近年修訂發(fā)布的ISO4892：1994系列標(biāo)準(zhǔn)《塑料暴露于實(shí)驗(yàn)室光源的試驗(yàn)方法》以及我國(guó)制訂的GB/T 16422.1-1996均已提出：為了統(tǒng)一起見，極為推薦使用黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，但也可以使用黑板溫度計(jì)。并認(rèn)為，黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)更適于顯示導(dǎo)熱性差的深色高 分子試樣暴露面的溫度。黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)所顯示的溫度會(huì)高于黑板溫度計(jì)所顯示的溫度，因而更適于監(jiān)控允許的試驗(yàn)溫度的上限。因此黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)是近十年來(lái)歐美逐 漸興起的用以代替黑板溫度計(jì)的一種新型溫度計(jì)。