ASTM G154 มาตรฐานการทดสอบ เครื่องเร่งสภาวะอากาศ QUV
วิธีปฏิบัติมาตรฐานสำหรับการใช้งานเครื่องทดสอบหลอด UV แบบฟลูออเรสเซนต์สำหรับการเร่งสภาวะเสื่อมสภาพ ของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ
การทดสอบการรับแสง UV สำหรับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ
ASTM G154 เป็นวิธีการทดสอบที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลสำหรับการให้วัสดุสัมผัสกับแสง UV โดยใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ การทดสอบนี้จำลองสภาวะกลางแจ้งที่วัสดุต้องพบเจอจากพลังงาน UV ที่เป็นอันตราย อุณหภูมิที่สูงขึ้น และระยะเวลาที่วัสดุเปียกชื้นจากความชื้นภายนอกเป็นเวลานาน วิธีการนี้ถูกใช้ทั่วโลกโดยผู้ผลิตและผู้พัฒนาวัสดุ เช่น สารเคลือบอินทรีย์ พลาสติก สิ่งทอ ยาง และอื่น ๆ
ผลการทดสอบจากเครื่อง QUV ตามมาตรฐาน ASTM G154 ช่วยเป็นข้อมูลสำคัญเพื่อใช้ในการตัดสินใจสำหรับผู้ผลิต ช่วยในการปรับสูตรผลิตภัณฑ์ ประเมินความทนทานของสินค้า และผ่านการรับรองตามมาตรฐานที่กำหนด
พารามิเตอร์การทดสอบ (Test Parameters)
แหล่งกำเนิดแสง (Light Source)
มีหลอด UV แบบฟลูออเรสเซนต์สองชนิดที่กำหนดไว้ใน ASTM G154 ซึ่งทั้งสองชนิดมีให้ใช้ในเครื่องทดสอบเร่งสภาพอากาศ QUV UVA-340: ให้สเปกตรัมใกล้เคียงกับช่วงคลื่น UV ระยะสั้นของแสงแดดยามเที่ยงในฤดูร้อนมากที่สุด ใช้ในรอบทดสอบ ASTM G154 cycle 1, 4, 6 และ 7 UVB-313: เป็นสเปกตรัมที่รุนแรงกว่า มีโฟตอน UVB พลังงานสูงมากกว่าที่พบบนพื้นผิวโลก รวมถึงช่วงคลื่นสั้นมากที่ตามปกติไม่มาถึงพื้นโลก ใช้ใน cycle 2, 3, 5 และ 8 การควบคุมความเข้มแสง (irradiance) ไม่ได้ถูกบังคับในมาตรฐาน — แต่มีการแนะนำให้ใช้ และเป็นที่ยอมรับอย่างแพร่หลายในงานทดสอบปัจจุบัน โดยจะควบคุมด้วยรังสีมิเตอร์ (radiometer) ตามข้อกำหนด ASTM G151 เช่นระบบ SOLAR EYE ของ QUV
อุณหภูมิ (Temperature)
อุณหภูมิจะถูกวัดและควบคุมด้วยเซนเซอร์อุณหภูมิบนแผ่น (panel temperature sensor) โดยใช้ Black Panel (ไม่หุ้มฉนวน) เป็นค่ามาตรฐาน อาจใช้ Black Panel แบบมีฉนวน หรือ White Panel ก็ได้ ค่าตั้งอุณหภูมิโดยทั่วไปในช่วงแสง (light step) คือ 60°C และบาง cycle อาจตั้งสูงถึง 70°C เนื่องจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ไม่ใช่แสงเต็มสเปกตรัม (full-spectrum) ทำให้ความแตกต่างด้านอุณหภูมิที่เกิดจากสีของวัสดุกลางแจ้งจริง ไม่ได้ถูกจำลองในวิธีนี้ ช่วงการควบแน่นในความมืด (dark condensation) จะตั้งอุณหภูมิที่ 50°C ในทุก cycle
ความชื้น (Moisture)
Condensation (การควบแน่น) เป็นวิธีให้ความชื้นที่ใช้มากที่สุดใน ASTM G154 อากาศอุ่นและอิ่มตัวด้วยไอน้ำจะถูกสร้างภายในตู้ แผ่นทดสอบทำหน้าที่เป็นผนังตู้ ทำให้ด้านหลังตัวอย่างสัมผัสอากาศเย็นของห้อง การต่างระดับอุณหภูมิทำให้เกิดหยดน้ำควบแน่นบนพื้นผิวตัวอย่างอย่างต่อเนื่อง นี่เป็นวิธีการให้ความชื้นที่มีประสิทธิภาพและสมจริงที่สุดในการทดสอบเร่งสภาพอากาศ Spray (การพ่นน้ำ) ใช้ไม่บ่อยนัก แต่ถูกกำหนดใน cycle 8 โดยมีการพ่นน้ำ 15 นาที หลังช่วงแสง เพื่อจำลองเหตุการณ์ thermal shock หรือทำให้เกิดการสึกกร่อน (erosion) บนพื้นผิววัสดุ รอบการทดสอบ (Test Cycles) มีรายการสภาพการทดสอบในอดีตและระดับความเข้มแสงที่แนะนำ ตามชนิดของหลอด อยู่ใน Annex X.2 แม้ว่ารอบเหล่านี้จะไม่ใช่ข้อบังคับ แต่ผู้ใช้งานส่วนใหญ่ก็เลือกใช้ตามที่แนะนำ รอบทดสอบส่วนใหญ่มักประกอบด้วย ช่วงแสง 4 หรือ 8 ชั่วโมง ตามด้วยช่วงควบแน่น 4 ชั่วโมง มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในบาง cycle เช่น Cycle 5: มีช่วงแสง 20 ชั่วโมง Cycle 7: มีการพ่นน้ำ 15 นาที