環境シミュレーション試験室

• エアバルブによる試験室内の温度バランスの原理

  Sep 22, 2025

  その基本原理は、「加熱-測定-制御」という閉ループの負帰還システムです。簡単に言えば、ボックス内の加熱素子の出力を正確に制御することで、外部環境による熱放散を抑え、周囲温度よりも高い一定の試験温度を維持することです。エアバルブが温度を安定させるプロセスは、動的かつ継続的に調整される閉ループです。 まず、目標温度を設定します。温度センサーがボックス内の実際の温度をリアルタイムで測定し、その信号をPIDコントローラに送信します。PIDコントローラが誤差値を計算すると、PIDアルゴリズムを用いて誤差値に基づいて調整すべき加熱電力を計算します。このアルゴリズムは3つの要素を考慮します。P（割合）：電流誤差はどのくらいですか？誤差が大きいほど、加熱電力の調整範囲が大きくなります。I（積分）：一定期間における誤差の蓄積。静的誤差を除去するために使用されます（例えば、常にわずかな偏差がある場合、積分項によって徐々にその誤差の度合いが増し、完全に除去されます）。D（微分）：電流誤差の変化率。温度が目標値に急速に近づいている場合、オーバーシュートを防ぐために事前に加熱電力を下げます。3. PID コントローラは、計算された信号を加熱要素の電力コントローラ (ソリッドステート リレー SSR など) に送信し、加熱線に適用される電圧または電流を正確に調整して、発熱を制御します。4. 循環ファンは連続運転し、加熱によって発生した熱を迅速かつ均一に分散させます。同時に、温度センサーの信号変化をコントローラーに迅速にフィードバックすることで、システムの応答時間を向上させます。 エアバルブバランサーは空気量を測定しますが、空気の密度は温度によって変化します。同じ差圧値でも、密度の異なる空気に対応する質量流量または体積流量は異なります。そのため、機器内部のマイクロプロセッサが測定された差圧値に基づいて予め設定された計算式を用いて標準状態における空気量値を正確に算出できるように、温度を既知の固定値に安定させる必要があります。温度が不安定な場合、測定結果は信頼できません。

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• 塩水噴霧試験機の腐食効果

  Sep 12, 2025

  塩水噴霧試験機は、広く使用されている腐食試験装置です。その主な機能は、腐食プロセスをシミュレートおよび加速することで、材料の耐食性を評価することです。まず、噴霧された塩化ナトリウム（NaCl）溶液がサンプルの表面に薄い導電性の塩膜を形成します。この液膜は電解質として、電気化学的腐食に必要な環境を提供します。金属の表面活性が高い領域は陽極として機能し、金属原子は電子を失い、酸化反応を起こして金属イオンに変換され、電解質に溶解します。金属の表面活性が低い領域は陰極として機能します。塩溶液中の酸素の存在下では還元反応が起こります。最後に、陽極で生成された金属イオン（Fe²⁺など）は、陰極で生成された水酸化物イオン（OH⁻）と結合して金属水酸化物を形成し、これがさらに酸化されて一般的な錆になります。例えば：Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₂4Fe(OH)₂ + O₂ → 2Fe₂O₃·H₂O + 2H₂O(赤錆)自然界でのゆっくりとした腐食と比較すると、塩水噴霧試験では、次の方法で腐食プロセスが大幅に加速されます。1. 常時高濃度塩水環境：通常、5%の塩化ナトリウム溶液が使用されます。この濃度は、ほとんどの自然環境（海水など）の濃度よりもはるかに高く、腐食性の塩化物イオン（Cl⁻）を大量に含みます。塩化物イオンは浸透力が強く、金属表面の不動態皮膜を破壊し、腐食を進行させます。2. 連続噴霧：本装置は塩水を連続的に霧化し、密閉された容器内に噴霧します。これにより、試料の表面全体が均一に塩水噴霧で覆われます。これにより、自然環境における乾燥と湿潤の交互状態を回避し、腐食反応を中断することなく進行させることができます。3. 加熱： 試験室 通常、35℃に一定に保たれます。温度上昇は電気化学的腐食プロセスを含むあらゆる化学反応の速度を加速させ、腐食を著しく加速させます。4. 酸素供給：噴霧された液滴の表面積は非常に大きく、空気中の酸素を完全に溶解することができます。連続噴霧により、陰極腐食反応に必要な酸素が安定的に供給されます。ラボ用塩水噴霧試験機は、様々な通信電子製品、電子機器、ハードウェア部品の中性塩水噴霧試験（NSS）および腐食試験（AASS、CASS）に適しています。CNS、ASTM、JIS、ISOなどの規格に準拠しています。塩水噴霧試験は、コーティング、電気めっき、陽極酸化処理、防錆油などの防食処理を施した様々な材料の表面に対して実施され、製品の耐食性を評価します。塩水噴霧試験は高度に加速された試験であり、その腐食メカニズムや形態は実際の屋外環境（大気暴露や海水浸漬など）と完全に同じではないことに注意が必要です。この試験に合格した製品が、必ずしもすべての実際の環境で同じ耐腐食期間を達成するとは限りません。絶対的な予測よりも相対的なランキング付けに適しています。

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• ラボの紫外線試験室では太陽光や雨をどのように再現するのでしょうか?

  Sep 10, 2025

  ラボコンパニオンUV耐候性試験室 屋外製品の試験において、紫外線照射およびそれに伴う気候条件下での材料の耐性性能をシミュレート・評価するための専門装置です。その中核機能は、人工的に制御された紫外線照射、温度、湿度の変化を通して、自然環境における材料への紫外線の影響をシミュレートし、材料の耐久性、色安定性、物理的特性に関する包括的かつ体系的な試験を実施することです。近年、技術の発展と材料性能に対する要求の継続的な向上に伴い、紫外線耐候性試験室の応用はますます広まり、プラスチック、コーティング、繊維など、複数の分野をカバーしています。ラボが独自に開発したQ8システムは、太陽光や雨による劣化をシミュレートでき、複数の国際認証基準に準拠しています。24時間365日、連続的に紫外線および耐雨性試験を実施できるようにプログラムできます。屋外で数ヶ月、あるいは数年かけて発生する劣化を、数日から数週間で再現し、変色や粉化などの様々な現象を再現できます。また、Q8/UV2/UV3には標準装備の紫外線検出システムが搭載されており、光量を精密に制御します。4組の紫外線強度センサーが、劣化状態に基づいてランプ管のエネルギーを自動的に調整して補正することで、実験時間を大幅に短縮し、システムの再現性を確保します。雨水による洗掘と冷却効果をよりリアルにシミュレートするため、紫外線試験室には噴霧システムも装備されています。Q8/UV3モデルには、雨水浸食による機械的腐食をシミュレートするための12組の散水装置が搭載されています。サンプルが紫外線ランプで高温に加熱されると、冷水が噴霧され、激しい熱収縮応力が発生し、夏の豪雨をシミュレートします。水流の洗掘効果は、雨水によるコーティング、塗料などの表面の浸食をシミュレートし、表面の老化物質や分解物質を洗い流し、新しい材料層を露出させることで、老化を継続させます。一般的なテスト ループは次のとおりです。設定された照度と高温下で、4時間の紫外線照射により日中の太陽光曝露をシミュレートします。照明を消灯し、高湿度を維持した状態で、夜間の4時間の結露をシミュレートします。このプロセス中に、降雨をシミュレートするために、定期的に短時間の噴霧を挿入することができます。これらの重要な環境要因を強化し循環させることで、 紫外線試験室 屋外では数ヶ月、あるいは数年かかるような経年劣化を、数日から数週間で再現できるため、製品の品質管理や耐久性評価に活用できます。ただし、この試験は加速実験であり、その結果は実際の屋外曝露結果と相関関係にあるものの、完全に同等というわけではありません。材料や試験基準によって、最も適切な予測結果を得るために、ランプ管の種類、照度、温度、サイクル周期は異なります。

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• 試験チャンバーに適した冷却方法を選択するには？

  Sep 09, 2025

  空冷と水冷は、冷凍装置における主流の放熱方式です。両者の最も根本的な違いは、システムで発生した熱を外部環境に放出するために使用する媒体の違いにあります。空冷は空気を使用するのに対し、水冷は水を使用します。この根本的な違いにより、設置、使用方法、コスト、適用シナリオにおいて、両者の間には多くの違いが生じています。 1. 空冷システム空冷システムの動作原理は、ファンを通して空気を強制的に送り込み、その中心となる放熱部品であるフィン付きコンデンサーに送風することで、コンデンサー内の熱を奪い、周囲の空気中に放散することです。設置は非常にシンプルで柔軟性に優れています。電源に接続するだけで稼働し、追加のサポート設備は不要なため、設置場所の改修は最小限で済みます。この冷却性能は周囲温度に大きく左右されます。暑い夏や高温で換気が不十分な環境では、空気とコンデンサーの温度差が小さくなるため、放熱効率が著しく低下し、冷却能力の低下と運転時の消費電力の増加につながります。さらに、運転中はファンの騒音が大きくなります。初期投資は通常低く、日常​​のメンテナンスも比較的容易です。主な作業は、コンデンサーフィンの汚れを定期的に清掃し、スムーズな換気を確保することです。主な運用コストは電気代です。空冷システムは、中小規模の機器、電気は豊富だが水資源が乏しい、または水へのアクセスが不便な地域、環境温度を制御できる研究室、予算が限られているプロジェクト、またはシンプルで迅速な設置プロセスを好むプロジェクトに最適です。 2. 水冷システム水冷システムの動作原理は、専用の水冷コンデンサーを通過する循環水を用いてシステムの熱を吸収・放散することです。加熱された水流は通常、屋外の冷却塔に輸送され、そこで冷却され、再び循環されます。設置は複雑で、冷却塔、水ポンプ、配水管網、水処理装置など、外部給水システム一式が必要です。これは、機器の設置場所を固定するだけでなく、敷地計画とインフラに対する高い要求を課します。システムの放熱性能は非常に安定しており、外部環境温度の変化による影響は基本的に受けません。同時に、機器本体付近の運転音は比較的低いものの、初期投資は高額です。電力消費に加えて、日常運転中の継続的な水資源消費などのコストも発生します。メンテナンス作業もより専門的で複雑であり、スケール形成、腐食、微生物の増殖を防ぐ必要があります。水冷システムは主に、大型で高出力の産業用機器、周囲温度が高い、または換気が悪い作業場、また極めて高い温度安定性と冷却効率が求められる状況に適しています。 空冷と水冷の選択は、絶対的な優劣を判断することではなく、特定の状況に最適なソリューションを見つけることです。決定は、次の考慮事項に基づいて行う必要があります。まず、大型の高出力機器は通常、安定した性能を得るために水冷を好みます。同時に、実験室の地理的気候（高温かどうか）、給水状況、設置スペース、換気状況を評価する必要もあります。次に、比較的低い初期投資を重視する場合は、空冷が適切な選択です。長期的な運用エネルギー効率と安定性を重視し、比較的高い初期構築コストを気にしない場合は、水冷の方が有利です。最後に、複雑な水システムの定期的なメンテナンスを実施できる専門的な能力があるかどうかを検討する必要があります。

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