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SDQ-300 系列臭氧老化试验箱的工作原理与应用分析

一、前言

随着工业技术的发展，橡胶、塑料等聚合物材料在汽车、电子、建筑等领域的应用越来越广泛。然而，这些材料在实际使用中容易受到环境因素的影响，尤其是臭氧的侵蚀会导致材料老化、变硬、开裂，严重影响其使用寿命和安全性。为了科学、准确地评估材料的耐臭氧老化性能，臭氧老化试验箱应运而生。本文以 SDQ-300 系列臭氧老化试验箱 为例，详细探讨其工作原理、关键部件及应用领域。更多相关文章：https://longi.com.cn/?list=16

二、SDQ-300 系列臭氧老化试验箱的功能作用

1. 模拟臭氧环境进行老化测试

SDQ-300 系列臭氧老化试验箱的核心功能是模拟含臭氧的大气环境，对橡胶、塑料、涂层等材料进行加速老化试验。通过控制箱体内的臭氧浓度、温度和湿度，试验箱能够再现材料在不同环境条件下的老化过程，帮助企业和研究机构评估材料的耐久性能。

2. 提供标准化的耐老化性能测试

该系列试验箱可以按照 GB/T 7762、ISO 1431-1、ASTM D1149 等国际标准进行测试。通过对材料在特定臭氧浓度和温湿度条件下的老化速度、裂纹生成情况和物理性能变化进行检测，能够为材料选择和工艺改进提供科学依据。

3. 适用领域广泛

SDQ-300 系列广泛应用于 汽车制造（如密封件、轮胎）、电缆护套、塑料管材、涂层材料 等领域。其精确的环境模拟功能，使其在 质检、科研、第三方检测机构 中也占有一席之地。

三、SDQ-300 臭氧老化试验箱的工作原理

1. 臭氧的产生与控制

SDQ-300 系列主要通过 电晕放电法 产生臭氧，即通过高压放电管使氧气电离，形成臭氧。其臭氧浓度可在 0~200 ppm 范围内调节。试验箱内置的 UV 光度计或电化学臭氧传感器 能实时检测臭氧浓度，并通过 PID 控制算法 精确调节臭氧发生器的工作状态，保证臭氧浓度的稳定性。

2. 温湿度控制

• 温度控制：采用 电加热器 提供热源，并通过 PT100 热电阻 实时监控温度。部分型号还配备 压缩机制冷系统，用于低温试验。

• 湿度控制：通过 超声波加湿器 或 蒸汽加湿器 提供湿度，结合 制冷除湿系统，使箱体内的湿度可以精确维持在设定范围内。

3. 气体循环与均匀性保障

内置的 循环风机 使臭氧气体在箱体内均匀流动，配合合理设计的风道系统，保证试样表面受到均匀一致的臭氧侵蚀，避免试验误差。

四、SDQ-300 试验箱的关键部件解析

1. 臭氧发生器

采用电晕放电方式，具有 发生效率高、浓度可控 的特点。通过调节输入电压和频率，可以改变臭氧产量，适应不同实验要求。

2. 臭氧传感器

• UV 光度计传感器：基于臭氧对紫外光的吸收特性，具有 精度高、响应快 的优势。

• 电化学传感器：性价比高，适用于常规检测需求。

3. 温湿度控制系统

• 电加热管 + 固态继电器（SSR）：用于加热控制，反应速度快，寿命长。

• 制冷系统（压缩机 + 冷凝器 + 蒸发器）：提供低温条件，采用 制冷剂循环 方式，效率高。

• 湿度传感器：多采用电容式湿度探头，误差小。

4. 控制系统（PLC + HMI 触摸屏）

• PLC（如 Siemens S7-1200 或 Omron CP1H）：负责臭氧浓度、温度、湿度的实时控制。

• HMI 触摸屏（如 Weintek / Siemens 7寸屏）：用于参数设置、数据监测、报警信息显示。

五、如何设计一套控制系统？所需材料清单

1. 传感器部分

2. 执行机构

3. 控制器与软件

• PLC 控制器（Siemens S7-1200 / Omron CP1H）：1台

• HMI 触摸屏（Weintek 7寸）：1台

• 电源模块（24V DC 5A）：1台

• 数据采集与分析软件：1套

六、SDQ-300 试验箱的应用案例与优势

1. 汽车行业的应用

用于检测 橡胶密封条、轮胎 等在高温、高湿、高臭氧环境下的老化性能，确保其在实际应用中的可靠性。

2. 电线电缆行业的应用

检测 电缆护套材料 在臭氧环境下的龟裂和强度变化，避免长期使用后的安全隐患。

3. 优势总结

• 高精度控制：采用 PLC 和 HMI 系统，能够精确控制臭氧浓度、温度和湿度。

• 测试标准齐全：可执行多种国际测试标准，适用性广。

• 安全性能高：具备 超温保护、臭氧泄漏报警、排风系统 等多种安全保障。

七、结语

SDQ-300 系列臭氧老化试验箱以其高精度的控制能力和广泛的适用领域，成为工业材料耐臭氧性能测试的重要工具。通过合理配置传感器、执行机构与控制系统，不仅可以保障试验的准确性，还能提升实验效率。未来，随着材料科技的进步，臭氧老化试验箱将在更广泛的领域中发挥重要作用。