规格与技术参数:( 0zone climatic chamber/老化试验箱/臭氧老化试验箱/臭氧检测仪)

中文名称：（静态）臭氧老化试验箱/老化试验箱/臭氧检测仪  英文名称：0zone climatic chamber

定义：静态老化试验箱是把样品放置在试验箱的夹具上，边拉伸边做试验，拉伸的浮动为被测样品本身的5%-45%左右。

应用学科：机械工程（一级学科）；实验室仪器和装置（二级学科）；气候环境试验设备 (二级学科）

产品作用：      

臭氧在大气中的含量很少却是橡胶龟裂的主要因素，臭氧老化箱模拟和强化大气中的臭氧条件，研究臭氧对橡胶的作用规律，快速鉴定和评价橡胶抗臭氧老化性能与抗臭氧剂防护效能的方法，进而采取有效的防老化措施，以提高橡胶制品的使用寿命。

产品配置特点：

室内的样品架，夹具和导管等附件都采用不易被臭氧分解，和影响臭氧浓度的不锈钢等材料制成。样品架可以360度旋转。

加热器：镍铬合金电加热丝。

专用电机、离心对流风扇。试样拉升速度可调，可静态可静态。

抽屉式水箱供水，水位不足自动报警。气体流量计，精确控制气体流量。无声臭氧发生器。

压缩机：全封闭法国泰康牌。制冷方式：风冷压缩制冷。

空气循环装置：内置循环风道,试验气流均匀地从上往下平行于试件表面,

采用一体化臭氧浓度﹑温湿度控制器(设置方式为轻触按键式),集成度高,可靠性能好, LED显示,显示分辨率温度(0.1℃)、湿度(0.1%RH)、臭氧浓度，PID设定值控制,操作方便。

电磁式空气泵提供优质气源,无油干燥,保证气路系统长期工作的可靠性。

结构设计：

箱门合理的位置设置一个透明窗口，用以观测室内试样的变化。

观察窗采用多层中空钢化玻璃,内侧胶合片式导电膜，具有透明、隔热、不易产生蒸汽结霜等优点。

设备采用长轴风扇电机进行搅拌，耐高低温之不锈钢多翼式叶轮,以达强度对流垂直扩散循环，使实验室内的温度均匀并一直保持稳定。

采用无反作用门把手，操作更容易。

机器底部安装高品质可固定式PU活动轮，可以很方便地将机器移到指定位置，最后将脚轮固定。

符合标准:

GB/T7762-2003硫化橡胶或热塑性橡胶 耐臭氧龟裂 静态拉伸试验方法；

GB/T2951.21-2008电缆绝缘和护套材料通用试验方法；

GB/T 11206-2009橡胶老化试验 表面龟裂法；

以及其它相关标准规定的试验方法。

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试验分为两种：

调速电机驱动试样架装置(满足静态法拉伸试验,试件运行轨迹满足摆线轨迹原理)。

臭氧浓度自动数显控制仪。

双光束“QUA”非色散紫外臭氧检测仪。

数显自动在线测量。

留有计量检定校正接口。

臭氧浓度/温湿度设定值控制PID自整定，操作方便可靠。

操作方法：

一、臭氧老化试验箱定时设定

设置时可通过定时器面板上的“+”“—”按钮来设定(H:小时、M：分钟、S：秒)，如2小时30分钟，则设定“02H30”，设好后打开定时开关，按下电源“ON”按钮，此时设备进入高温恒温运行，时间到后，设备会自动切断电源。

二、臭氧老化试验箱臭氧试验启动

打开绿按纽电源。把试验箱温度调到40度,等试验箱温度稳定.把臭氧仪表归0，等20分钟后把臭氧按纽打开。仪表设定看仪表使用说明书；

湿度试验时，武汉尚测提醒您先检查水箱里面是否有水,无水加水.打开湿热按纽.把试验仪表调到需要的试验温度，打开制冷按纽。

三、臭氧老化试验箱静态试验

打开转盘按纽和拉伸按纽，根据需要调转速，排气按纽是等试验结束时把臭氧排到室外时打开。

四、臭氧老化试验箱报警温度设定

按仪表设定键“SET”5秒，进入仪表内部菜单：

AL1(报警1)：一般为AL1=SV+15℃，该报警高温时作用，低温不需设定。例：SV为50℃，则AL1为65℃。

ATU(自整定)：自整定为0000表示关闭，0001为打开。本机开启一般不需自整定，若某设定温度值难以恒定，则打开自整定。在自整定过程中，箱内温度会有波动，属正常现象。

相关资料

臭氧(03)是1840年以后逐渐被人们认识的。臭氧是由三个氧原子组成的，由丁它有较高的氧化还原电位，所以有极强的氧化能力，可以降解水中多种杂质和杀灭多种致病菌、霉菌、病毒以及杀死诸如饰贝科软体动物幼虫(达98%)及水生物如剑水蚤、寡毛环节动物、水蚤轮虫等，因而早在1886年在法国就进行了臭氧杀菌试验。1893年在荷兰3 m³/h的净化水厂就投入运行。1906年法国尼斯(Nice)建成的臭氧处理水厂一直运行到1970年。尼斯水厂被看作是“饮水臭氧化处理诞生地”。我国1908年在福州水厂安装了一台德国西门子的臭氧发生器。到2012年世界上已有数千个臭氧处理自来水厂，1980年加拿大蒙特利尔建成日供水230万吨消耗臭氧300kg/h的大型水厂，而其中绝大多数都是在发达国家建设的，发展中国家只有少量小规模应用。我国自八十年代以来陆续有少量自来水厂采用臭氧法，如北京田村水厂(15kg03/h)，昆明水厂(33kg03/h)，还有一些工矿企业内部水厂，如大庆油田，胜利油田，燕山石化等单位的水厂也都有臭氧设备在运行。与国外规模比较，我国只能说还处在萌芽状态。

有的厂家使用极简易的臭氧发生器处理瓶装水，对其产生的臭氧浓度、处理后水溶臭氧浓度都一无所知，杀菌的确实效果令人无法相信。难以应用。笔者也曾采访过一家矿泉水厂，每小时5吨水量，设计单位选用了100g03/h的臭氧发生器，而在接触吸收装置内水的停留时间只有几秒钟，结果处理的水不合格，而灌装间大量臭氧尾气溢出，工人无法工作。

还有一些厂家生产的家用水处理器，无论是吴氧浓度还是处理时间都不够，这样的水处理器能否生产合格的饮用水，很值得怀疑。

臭氧杀菌原理

因而正确认识臭氧在水中的物理、化学过程与臭氧杀菌的生物化学过程是极重要的。由于臭氧在水中溶解的机理以及臭氧对生物细胞物质交换的影响过程极为复杂，本文不能详细的探讨，只就臭氧杀菌做一般性的讨论。

其中：u：传质速度，可用在t时间内从气相传入液相的臭氧量G确定，即dG/dt。K：传质系数，F：气相与液相的接触表面积，△C传质过程中的动力，可用臭氧在实际情况下与平衡时的浓度差决定(即水中臭氧浓度与臭氧源中臭氧浓度差别越大，传质速度越大)。

分析一般传质方程式可以知道，首先要使臭氧尽多地溶入水中，就要尽量加大臭氧与水的接触表面积F，而这是接触装置决定的。

其次，△C说明臭氧发生器的浓度越高，越有利于水对臭氧的吸收。

第三，传质系数K则与多种因素有关，K(总传质系数)为气相传质系数K气与液相传质系数K液之和，而臭氧属于低溶解度气体，K气可忽略不计。而根据亨利一道尔顿定律，K液是多种物理参数的复合函数。K液=f(T，P，u，w，p，ó)其中臭氧溶解量与气体压力P成正比而与水温T成反比。随着两相相对线速度的增大，气液两相接触表面积F及其更新速度也增大，但每个气泡与液体接触的时间会减小，因此从综合效果来看，气体-液体的相对线速度应维持在一个范围内较好。液体的粘滞度u，密度p及气液间介面表面张力的提高可使相间表面更新速度降低，并相应使K液减小，所以Km与u、p、o成反比，对于各种饮用水，此项可忽略不计。

在应用中，我们应关注温度、气压两个参数，而在设计接触装置时则应注意到水流、气流的相对速度，尤其是其中的温度，因为温度高了不但使对臭氧的吸收效果下降，而且臭氧本身会因温度过高而分解。国内就曾发生过试图用臭氧处理70·℃的水温而没有取得任何效果的例证。

1894年梅尔费特(Mailfert)根据前人的实验报告求出以下臭氧在水中的浓度：温度(℃) O 11.8 15 19 27 405560；溶解度(L气/L水) 0.64 0.5 O.456 0.381 O.27 0.112O.031O 这组数据大致里线性，而且表明臭氧在水中的溶解度大约是氧的lO-15倍。威诺萨(venosa)与奥帕特金(Opatken)指出，决定臭氧(或任何气体)在某液体中的溶解度的基本关系式是亨利定律。即在一定温度下，任何气体溶解于已知体积的液体中的重量，将与该气体作用在液体上的分压成正比。而且此定律可推导出结论：在标准温度与压力下，臭氧是氧溶解度的13倍。

从亨利定律可以得出结论：要提高臭氧在水中的溶解度，必须提高臭氧气在整个气源中分压，即提高臭氧源的浓度，如果臭氧源的浓度不够，处理时间再长，水中臭氧浓度也提不高(因已达到浓度平衡)。

从以上论述，可以得到结论：

1、为保证杀菌效果，必须保证水中臭氧的一定浓度与处理时间。

2、为保证水中臭氧的一定浓度就需保证：

a．臭氧源的浓度。

b．一定的气温。

c．水温不能过高。

d．投入水中臭氧气的比表面积尽量大，使臭氧与水的接触机会更多。

根据国内外应用经验一般水质的饮用水消毒处理参数推荐为：水溶臭氧浓度O.4mg/L，接触时间为4分钟，即CT值为1.6。臭氧投加量1-2mg/L，水温最好在25℃以下。前苏联标准规定饮用水中臭氧浓度不低于O.3mg/L。我国瓶装水行业推荐灌装时瓶内水臭氧浓度0.3mg/L。常用的三种接触装置与其效果前节已提到接触装置的根本目的是保证臭氧在水中有尽量大的溶解度，为此，使臭氧气与水的接触面尽量大，有足够的接触时间，因而对接触装置的基本要求是：

1、能保证最优化的臭氧吸收效果。

2、接触装置工作时，工艺参数控制容易，工作稳定，安全性好。

3、能耗(搅拌或输送水、气所需动力)最低。

4、最小的体积下有最大的生产能力。

5、结构简单，用料便宜，制造与维修成本低。

一般常用的接触装置有三种：鼓泡法；水射器(文丘里管)与固定螺旋混合器(单用或合用)；搅拌器或螺旋泵。也有两种以上串联使用的，简介如下： l、鼓泡法：大型水处理用鼓泡池，小型水处理则常用鼓泡塔，它要求鼓泡器有小(几个微米到几十微米孔径)的孔径以增加臭氧的比表面积，而且要求孔径布气均匀，以使水、气全面接触，尤其是在鼓泡池中用多个布气器时，同时一般要求从水面到布气器表面，水深不小于4-5m，以利气、水充分接触。

样品架的要求

1、由外壳、电子元器件、臭氧发生器这几大部件组成。

2、在所要求的伸长下用夹具固定试样的两端，与臭氧化空气接触时，试样的长度方向要与气流方向基本平行。

3、夹具应由不容易分解臭氧的材料(例如铝)制成。

4、使试样旋转速度在(20^-25) mm/s之间，在一垂直干气流的平面内，每件试样连续地沿着相同的途径移动。

5、同一个试样旋转一周的时间为(8^-12) min.试样的扫描面积(图2中表示的阴影部分)最少是试验箱的有效面积的40%。

6、试样制备应符合GB/T 9865.1 的规定。试样最好从新制模压出的试片上裁取，如果需要，可以从成品上裁取。

7、每一试验条件至少使用3个试样。

8、长条标准试样宽度为不小于10mm，厚度2.Omm士0.2mm，拉伸前夹具两端间试样的长度不少于40mm。

制冷原理与配置

1、制冷系统及压缩机：为了保证试验箱对降温速率和最低温度的要求，本试验箱的制冷系统采用进口压缩机所组成的复叠式制冷系统，该制冷系统具有匹配合理、可靠性高、使用维护方便等优点。

2、制冷工作原理：制冷循环均采用逆卡若循环，该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，其过程如下：制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了功使排气温度升高，之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质。后制冷剂经截流阀绝热膨胀做功，这时制冷剂温度降低。最后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热，使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。

3、制冷系统的设计应用能量调节技术，一种行之有效的处理方式既能保证在制冷机组正常运行的情况下又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节，使制冷系统的运行费用下降到较为经济的状态下。

臭氧发生器

电极采用焊接工艺的石英玻璃管电极，无杂质，无胶封，不易产生电极击穿及老化，电极使用寿命长，而高频沿面放电陶瓷电晕发生器，电极受陶瓷基体制作工艺的限制，在不同环境湿度条件下使用，电极极易击穿。

市场价值

臭氧老化试验箱顾名思义是通过模拟或加速大气中的臭氧对橡胶的老化情景，来鉴定产品的一种耐候性能的试验设备。那么，对于臭氧老化试验箱在当今社会的市场情景如何，它的市场价值又体现在何处。在此浅谈臭氧老化试验箱的市场价值与运用前景。

如今，无论是国内外，环境试验的观念越发蓬勃起来。为满足当今社会日益增长的需求，人们对新材料的研发热度呈直线上升趋势，同时，为检验新材料的各种耐候性能和特殊环境的适应性，越来越多的试验设备被搬上科学发展的舞台，有我们熟知的紫外老化试验箱、盐雾试验箱、高低温试验箱、振动试验台、臭氧老化试验箱等等等等。今天我们就单独谈谈关于气体腐蚀方面，臭氧试验的市场价值与运用前景。

2012年工业技术日益发达，近几年来，橡胶行业得到不少发展，已有细分行业稳中有升，新生橡胶细分行业则飞速发展。生活中，塑胶玩具、橡胶手套、胶带等产品给我们的生活增添了许多快乐与便捷；橡胶不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件，如：在工业领域，橡胶在桥梁建筑减震、汽车部件密封、电子产品导体等等。但是，这里有个问题：如果我们生活中这么多的橡胶产品质量和性能一旦出现了问题，将带给人们的损失会有多大呢？

导致橡胶产生问题的有温度、湿气、光照、臭氧等，为检验臭氧制品的耐候性能，温度和湿气对材料的破坏已经受到人们的关注，日益发达的工业所造成的各种腐蚀性气体夹杂在空气当中，如臭氧，它的破坏性对材料或产品是一个非常严峻的考验，它可导致橡胶制品龟裂、降解、粉化、变硬等破坏。随着工业的发展，臭氧耐候试验的运用会随之攀升。如今，臭氧老化试验箱可用于橡胶类制品如硫化橡胶,热塑性橡胶,电缆绝缘护套等产品，在静态拉伸变形下，暴露于密闭无光照的含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的试验箱中，按预定时间对试样进行检测，从试样表面发生的龟裂或其它性能的变化程度，用臭氧老化试验箱来科学合理的实现非金属材料和橡胶制品的老化龟裂试验，以评定橡胶的耐臭氧老化性能，为人类对新材料的筛选和改进，提供坚实的科学基础。所以，臭氧老化试验箱的市场价值是随着工业的发展而提高的，它的运用前景将非常之广，并为人类作出更多的贡献。

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