詳細闡述黑板溫度計與黑標溫度計在使用上的區(qū)別

  高分子材料在人工氣候箱中進行暴露時，試驗溫度有多種表示方法，除了通過干濕球記錄儀上的干球溫度所指示的試驗箱內(nèi)空氣溫度之外，還有采用黑板溫度計、黑 標準溫度計、白標準溫度計等表示的溫度。黑板溫度計是被歐洲國家及ISO廣泛采用的，通過安裝于絕緣塑料板上的黑板所測得的溫度值來代表試件表面的溫度。 而黑標準溫度計是由美國材料試驗協(xié)會所倡導采用的，可用于替代黑板溫度計。兩種類型溫度計各有利弊，因曝曬條件不同，黑標準溫度計所顯示溫度會高于黑 板溫度計。下面就詳細闡述這兩種溫度計使用上的區(qū)別。

  黑板溫度計（BPT）

  黑板溫度計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，所以黑板溫度計所指示的溫度一般代表著試樣可能達到的溫度。因而，其使用目的主要在于及時反映試樣表面近似溫度，控制試驗期間試樣溫 度的上限。
 
  黑板溫度計的推廣使用已有幾十年歷史，至今在ASTM、JIS、DIN、ISO等人工氣候試驗方法標準中仍然繼續(xù)使用。但是由于各種類型的人工氣候箱的改 進和應用，使黑板溫度計在設(shè)計上已有了許多發(fā)展與變化。常用的一種黑板溫度計是由一塊長約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能吸收90%的2500nm處總?cè)肷淞?。平板的溫度測定是通過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溫電阻傳感受器來進行的。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大小尺寸及型號各有 不同，一般都根據(jù)試樣架的尺寸而定。

  黑標準溫度計（BST）

  因為高分子材料在人工氣候箱中進行老化試驗時，被暴露試樣表面溫度主要依賴于光源輻照強度、輻射熱的吸收、試樣自身的熱傳導、試樣與空氣或試樣架之間 的熱傳遞等條件。由于要準確測定和監(jiān)控試樣表面溫度存在著許多技術(shù)上的困難，所以幾十年來國際上大多在人工氣候箱中涂有黑色涂層的金屬板來作為測定和控制 和表面可能達到的溫度的感溫件，從而可以近似地跟蹤監(jiān)測與控制試樣有可能達到的溫度，即以黑板溫度計所指示的溫度來代表試件的表面溫度。但黑板溫度計 和試樣架均為金屬片材所制，散熱快，不便反應導熱性差的深色試樣的溫升情況，所以國際上繼續(xù)發(fā)展一種帶有絕熱性底座的黑板溫度計，命名為黑標準溫度計。這 種黑標準溫度計是由長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”，這種黑板應能吸收波長在 2500nm以內(nèi)總?cè)肷涔馔康?5%。用鉑電阻傳感器測量黑板的溫度，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。凹槽的空間大小應正好與傳感器相應，但傳感器不與PVDF凹槽面緊貼，留有約1mm間距。整個 PVDF底座的長度和寬保證足夠大以確保在試樣架上安裝黑標準溫度計時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系列標準《塑料暴露于實驗室光源的試驗方法》以及我國制訂的GB/T 16422.1-1996均已提出：為了統(tǒng)一起見，極為推薦使用黑標準溫度計，但也可以使用黑板溫度計。并認為，黑標準溫度計更適于顯示導熱性差的深色高 分子試樣暴露面的溫度。黑標準溫度計所顯示的溫度會高于黑板溫度計所顯示的溫度，因而更適于監(jiān)控允許的試驗溫度的上限。因此黑標準溫度計是近十年來歐美逐 漸興起的用以代替黑板溫度計的一種新型溫度計。