JP6528218B1 - 耐候性試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】利便性を向上させることが可能な耐候性試験機を提供する。【解決手段】耐候性試験機１は、試験槽１０と、試験槽１０内において光Ｌoutを放射する光源１１と、試験槽１０内に配置された試料枠１２ａ，１２ｂと、試料枠１２ａ，１２ｂ上に取り付けられた複数の試料ホルダ１３と、試料ホルダ１３上に取り付けられた受光器１４と、情報の入出力が行われる操作表示部１８と、制御部１９とを備えている。制御部１９は、試料ホルダ１３上に取り付けられた放射照度計を利用した受光器１４に対する自動校正および自動調整の開始が、操作表示部１８において指示された場合には、受光器１４に対する自動校正および自動調整を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、耐候性試験を行う耐候性試験機に関する。

耐候性試験機は、温湿度条件や水噴霧に加え、太陽に代わる光源（人工光源）からの光を各種試料に照射することにより、促進的環境条件（加速試験環境）を人工的に再現し、その試料（材料）の劣化度合い等を評価する（耐候性試験を行う）ための装置である（例えば、特許文献１参照）。

このような耐候性試験機では一般に、温度および湿度等の調節や水噴霧が可能な試験槽の中に、光源として、例えば、キセノンアークランプ、サンシャインカーボンアークランプ、紫外線カーボンアークランプ、メタルハライドランプまたは紫外線蛍光ランプ等が配置されている。また、この光源を中心とする円環状の試料枠が設けられ、この試料枠に各試料が取り付けられている。そして、上記の促進的環境条件の下、数時間から数千時間程度の試験が行われるようになっている。

実用新案登録第３１８８２４９号公報

ところで、このような耐候性試験機では一般に、利便性の向上が求められている。

したがって、利便性を向上させることが可能な耐候性試験機を提供することが望ましい。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機は、試験槽と、この試験槽内において光を放射する光源と、試験槽内に配置された試料枠と、この試料枠上に取り付けられた複数の試料ホルダと、試料ホルダ上に取り付けられた受光器と、情報の入出力が行われる操作表示部と、制御部とを備えたものである。この制御部は、受光器に対する自動校正および自動調整の際に試料ホルダ上に取り付けられる標準器としての放射照度計を利用した、受光器に対する自動校正および自動調整の開始が、操作表示部において指示された場合には、以下の（Ａ）〜（Ｆ）の各工程をこの順番で実行することにより、受光器に対する自動校正および自動調整を行う。また、上記制御部は、放射照度計において測定された放射照度の光電圧値である第１光電圧値と、受光器において測定された放射照度の光電圧値である第２光電圧値とを、それぞれ記録しておき、第１光電圧値と第２光電圧値との差分値が所定の閾値以上となった場合には、操作表示部上に通知する。
（Ａ）前記光源を点灯させる
（Ｂ）所定の期間、エージング状態に設定する
（Ｃ）前記放射照度計および前記受光器において、前記光源から放射された光の放射照度を個別に測定させる
（Ｄ）前記放射照度計における前記放射照度の測定値である第１測定値と、前記受光器における前記放射照度の測定値である第２測定値とについて、自動校正する
（Ｅ）前記第２測定値を前記第１測定値に、自動調整する
（Ｆ）前記耐候性試験機の運転を、自動的に停止させる

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機では、上記放射照度計を利用した受光器に対する自動校正および自動調整の開始が指示された場合には、上記（Ａ）〜（Ｆ）の各工程がこの順番で実行されることで、上記受光器に対する自動校正および自動調整が行われる。これにより、受光器に対する校正および調整が手動（人手）で作業される場合と比べ、校正および調整の作業が容易となる。また、上記第１光電圧値と上記第２光電圧値とがそれぞれ記録されていると共に、これらの第１光電圧値と第２光電圧値との差分値が所定の閾値以上となった場合には、操作表示部上に通知されることで、以下のようになる。すなわち、上記差分値の大きさによって、受光器が劣化していることが把握できるようになるため、そのような異常状態を容易に把握することができ、利便性を更に向上させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機では、上記制御部が、上記（Ｄ）の工程の際に、上記第１測定値の時間平均値である第１時間平均値と、上記第２測定値の時間平均値である第２時間平均値とをそれぞれ求めて、自動校正すると共に、上記（Ｅ）の工程の際に、上記第２時間平均値を上記第１時間平均値に自動調整するようにしてもよい。このようにして、放射照度の測定値の時間平均値（第１時間平均値および第２時間平均値）を利用して、受光器における放射照度の測定値の自動校正および自動調整が行われることで、以下のようになる。すなわち、例えば、放射照度の測定値（瞬間値）自体を利用して自動校正および自動調整が行われる場合などとは異なり、光源の放射照度における微小なふらつきが平均化されるため、放射照度を精度良く測定することができる。その結果、校正および調整の精度が向上することになる。

また、上記試料枠が、光源が中心位置となるように配置された円環状のものであると共に、上記制御部が、上記（Ａ）の工程の際に、更に、光源を中心として試料枠を回転動作させるようにしてもよい。このようにして、光源を中心として試料枠（ならびに受光器および放射照度計）が回転動作するように制御されることで、以下のようになる。すなわち、例えば、受光器や放射照度計が固定配置された状態で校正および調整が行われる場合などとは異なり、試験槽内での方向依存性を排除した校正および調整が実現される。その結果、校正および調整の精度が向上することになる。

また、本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機では、上記制御部は、放射照度計における被照射時間を記録しておくようにしてもよい。このようにした場合、放射照度計の使用時間を把握することができるため、その放射照度計の校正時期や製品寿命も把握することができるようになる。その結果、放射照度計の劣化に起因した測定精度の低下が抑えられ、校正および調整の精度を更に向上させることが可能となる。

更に、本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機では、上記制御部は、放射照度計における放射照度の測定値を、操作表示部上にリアルタイム表示させるようにしてもよい。このようにした場合、放射照度計における放射照度の測定値を確認する際に、例えば、試験槽内の放射照度計自体をその都度目視する必要がなくなり、操作表示部上でリアルタイムかつ容易に確認できるようになる。また、作業者が放射照度計を目視する際に、光源が逆光となって放射照度計の表示部が不明瞭となり、作業者が読み違いをしてしまうおそれが無くなり、操作表示部上で明瞭に確認できるようになる。その結果、利便性を更に向上させることが可能となる。

また、本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機では、光源の周囲に所定のフィルタが配置されている場合に、上記制御部は、光源から放射された光における複数の波長領域について、放射照度の測定値をそれぞれ取得すると共に、複数の波長領域についての放射照度の測定値同士の比率に基づいて、上記フィルタの種類を自動的に判定するようにしてもよい。このようにした場合、フィルタの種類を自動判定したうえで自動校正および自動調整を行うことができるため、フィルタの種類に応じた設定（例えば測定モードの選択など）を、作業者が手動で行う必要がなくなる。その結果、作業者による設定ミスが防止されたり、設定の手間が省かれたりすることから、利便性を更に向上させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機によれば、上記（Ａ）〜（Ｆ）の各工程をこの順番で実行することによって、受光器に対する自動校正および自動調整を行うようにしたので、校正および調整の作業が容易となる。よって、利便性を向上させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機の概略構成例を表す模式図である。 図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面構成例を表す模式図である。 図１に示した制御部等の詳細構成例を模式的に表すブロック図である。 実施の形態および比較例に係る校正動作および調整動作の一例を表す流れ図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（受光器に対する自動校正機能および自動調整機能を有する耐候性試験機の例）
２．変形例

＜１．実施の形態＞
［概略構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機（耐候性試験機１）の概略構成例を、模式的に表したものである。また、図２は、この図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面構成（Ｘ−Ｙ断面構成）例を、模式的に表したものである。

耐候性試験機１は、試験槽１０内に配置された各種の材料からなる試料（試験片）９について、促進的環境条件下での耐候性試験を行うものである。この耐候性試験機１は、図１，図２に示したように、温度および湿度等の調節が可能な試験槽１０内に、光源１１、一対の試料枠１２ａ，１２ｂ、試料ホルダ１３、受光器１４およびブラックパネル温度計１５を備えている。この耐候性試験機１はまた、図１に示したように、回転軸１２０、操作表示部（情報入出力部）１８および制御部１９を備えている。なお、後述する校正および調整の作業（受光器１４に対する自動校正および自動調整）の際には、例えば図２に示したように、放射照度計８も試験槽１０内（後述する試料ホルダ１３上）に配置されるようになっている。

光源１１は、試験槽１０内の中央付近に、Ｚ軸方向に沿って延在するように配置されている。光源１１は、試験槽１０内において周囲に光Ｌoutを放射するものである。この光源１１は、例えば、キセノンアークランプ、サンシャインカーボンアークランプ、紫外線カーボンアークランプ、メタルハライドランプまたは紫外線蛍光ランプ等のランプ光源により構成されている。

試料枠１２ａ，１２ｂはそれぞれ、試験槽１０内において光源１１が中心位置となるように配置された円環状の枠であり、複数の試料ホルダ１３をそれぞれ取り付けるためのものである。これらの試料枠１２ａ，１２ｂはそれぞれ、図１に示したように、回転軸１２０が回転方向Ｒ１に沿って回転することで、この回転方向Ｒ１と同じ向きの回転方向Ｒ２に沿って、光源１１を中心（回転中心）とした一定速度での回転動作を行うようになっている。これにより図２に示したように、後述する各試料ホルダ１３、受光器１４、ブラックパネル温度計１５および放射照度計８もまた、光源１１を中心として回転方向Ｒ２に沿った回転動作が行われるようになっている。

試料ホルダ１３は、図１に示したように、試料枠１２ａ，１２ｂの間を繋ぐようにして取り付けられており、これらの試料枠１２ａ，１２ｂに対して着脱可能となっている。各試料ホルダ１３は、試験槽１０内において試料９等を保持するためのホルダであり、光源１１に対向する試料取付部Ｓ１〜Ｓ３を有している。また、これらの試料取付部Ｓ１〜Ｓ３上には、例えば図２に示したように、試料９、受光器１４、ブラックパネル温度計１５または放射照度計８が、取り付けられている。なお、この図２に示した例では、受光器１４と放射照度計８とが、Ｘ−Ｙ平面内で並んで（隣接して）配置されている。このような複数の試料ホルダ１３全体では、Ｚ軸と直交する平面上において、それらの個数に応じた多角形状をなしている。換言すると、これら複数の試料ホルダ１３は、上記した試料枠１２ａ，１２ｂ上で多角形を構成するように並んで配置されている。

受光器１４は、光源１１から放射された光Ｌoutの放射照度を測定する機器であり、試料枠１２ａ，１２ｂ上に取り付けられている。具体的には、例えば図２に示したように、この受光器１４は、試料枠１２ａ，１２ｂ上において、試料９が取り付けられていない（配置されていない）試料ホルダ１３上に配置されている。なお、この受光器１４により得られた受光データ（受光値，光電圧値）は、後述する制御部１９へ向けて、有線または無線にて伝送されるようになっている。

ブラックパネル温度計１５は、例えば図２に示したように、試料９が取り付けられていない試料ホルダ１３上に取り付けられており、試料取付部Ｓ１〜Ｓ３の表面温度を代表する温度情報を測定するための温度計である。この温度情報としては、光Ｌoutの光エネルギーが温度化された成分と、試験槽１０内の環境温度成分と、試料９の表面を流れる風（循環風）による熱伝達成分などを含んでいる。このようなブラックパネル温度計は、例えば、バイメタル、白金抵抗体、サーミスタまたは熱電対等の感熱体と、黒色に塗装された板とを含んで構成されている。

放射照度計８は、例えば図２に示したように、後述する受光器１４に対する自動校正および自動調整の際に、試料９が取り付けられていない試料ホルダ１３上に取り付けられるようになっている。この放射照度計８は、受光器１４と同様に、光源１１から放射された光Ｌoutの放射照度を測定する機器であり、受光器１４に対する自動校正および自動調整の際に、標準器（基準器）として機能するものである。なお、この放射照度計８により得られた受光データ（受光値，光電圧値）は、後述する制御部１９へ向けて、有線または無線にて伝送されるようになっている。また、この放射照度計８は、国家標準にトレーサブルな校正を実施可能な校正事業者（例えば、ＪＣＳＳ、Ａ２ＬＡ、ＡＮＡＢなどの認定事業者）によって校正されたものであることが望ましい。

操作表示部１８は、各種情報の入出力が行われる部分であり、例えば、各種方式のタッチパネルを搭載した表示パネルを用いて構成されている。具体的には、例えば、耐候性試験機１の使用者（作業者）による各種操作に応じて、この操作表示部１８から制御部１９へ向けて、操作入力信号（各種の指示を行うための制御信号）が入力されるようになっている。また、例えば、制御部１９から出力される表示信号に基づいて、この操作表示部１８において各種情報の表示が行われるようになっている。

制御部１９は、耐候性試験機１全体の動作を制御する部分である。制御部１９は、このような制御動作の１つとして、例えば、受光器１４により得られた受光データに基づいて光源１１の放射強度を制御することにより、試料９への放射照度を制御する機能を有している。また、制御部１９は、詳細は後述するが、試料ホルダ１３上に取り付けられた放射照度計８を利用した、受光器１４に対する自動校正および自動調整を行う機能（自動校正機能および自動調整機能）を有している。

なお、ここでいう「校正」とは、受光器１４で得られる受光データと、予め校正された放射照度計８で得られる受光データとの関係を確定することを意味している。また、「調整」とは、放射照度計８で得られる受光データを用い、受光器１４で得られる受光データの誤差を修正することを意味している。

ここで、図３は、このような制御部１９等の詳細構成例を、模式的にブロック図で表したものである。

この図３に示したように、光源１１から放射される光Ｌoutの放射照度は、受光器１４および放射照度計８において、個別に測定されるようになっている。また、受光器１４において測定された放射照度の測定値Ｍｄと、放射照度計８において測定された放射照度の測定値Ｍｒとはそれぞれ、制御部１９に対して個別に供給されるようになっている。そして、制御部１９は、受光器１４における放射照度の測定値Ｍｄに基づいて、光源１１の放射強度を制御することにより、試料９への放射照度を制御するようになっている。また、制御部１９と操作表示部１８との間では、前述したように、各種情報の入出力がなされるようになっている。

［動作および作用・効果］
（Ａ．基本動作）
この耐候性試験機１では、試験槽１０内において、必要に応じて光源１１から光Ｌoutが放射される。また、この際に、複数の試料ホルダ１３が取り付けられた試料枠１２ａ，１２ｂがそれぞれ、この光源１１を中心とした回転動作を行う。これにより、促進的環境条件（加速試験環境）の下で、各試料ホルダ１３上の試料９に対して、光Ｌoutが照射される。このような光Ｌoutの放射が所定の試験時間（例えば数時間〜数千時間程度）行われることで、各試料９（材料）の劣化度合い等が評価され、耐候性試験がなされる。

このような耐候性試験の際に、制御部１９は、受光器１４により得られた受光データ（上記した放射照度の測定値Ｍｄ）に基づいて、光源１１の放射強度を制御することにより、試料９への放射照度を制御する。これにより、受光データの値が予め設定された試験条件値と略一致（望ましくは一致）するように光源１１の放電電力が制御され、安定した放射動作が担保されることになる。

この制御部１９はまた、図示しないヒータおよび冷凍機等の動作をそれぞれ制御することにより、例えば、試験槽１０内の温度や、ブラックパネル温度計１５の温度制御を行う。なお、このような温度制御は、例えばＰＩＤ（Proportional-Integral-Derivative）制御を用いて行われる。

更に、制御部１９は、以下詳述するように、耐候性試験機１の使用者（作業者）からの指示に応じて、放射照度計８を利用した受光器１４に対する自動校正および自動調整を行う。このような校正および調整の作業が必要となるのは、使用時間の経過に応じて、受光器１４における測定値Ｍｄに誤差（ずれ）が生じるおそれがあるからである。したがって、詳細は後述するが、そのような誤差を、予め校正された放射照度計８を用いて、受光器１４における測定値Ｍｄとの差を測定して自動校正し、調整するために、定期的に（例えば１ヶ月に１回程度の頻度で）校正および調整の作業が行われることとなる。なお、このような校正および調整の作業の際には、例えば図２に示したように、基準となる放射照度計８が受光器１４と並べて設置され、詳細は後述するが、放射照度計８における放射照度の測定値Ｍｒを基にして、受光器１４における放射照度の測定値Ｍｄとの差を測定して、自動校正および自動調整（補正）がなされる。

（Ｂ．校正動作および調整動作）
続いて、図１〜図３に加えて図４を参照して、本実施の形態の耐候性試験機１における校正動作および調整動作について、比較例の校正動作および調整動作（校正作業および調整作業）と比較しつつ詳細に説明する。

図４は、本実施の形態および比較例に係る校正動作および調整動作の一例を、流れ図で表したものであり、図４（Ａ）が比較例に係る校正動作および調整動作を、図４（Ｂ）が本実施の形態に係る校正動作および調整動作を、それぞれ示している。なお、これらの図４（Ａ），図４（Ｂ）において、本実施の形態および比較例において共通するステップについては、同一の符号を付けている。

（Ｂ−１．比較例）
まず、図４（Ａ）に示した比較例の校正および調整の作業では、最初に準備段階として、作業者が耐候性試験機１の扉を開けて、試験槽１０内に光源１１を取り付ける。次いで、作業者は、放射照度計８の電源を入れて、その放射照度計８を「計測開始モード」に設定し、放射照度計８を試料ホルダ上に取り付ける（図４のステップＳ１１）。具体的には、放射照度計８と受光器１４とを、試料枠１２ａ，１２ｂ上に並べて配置させる（図２参照）。続いて、作業者は、耐候性試験機１の扉を閉めた後、この耐候性試験機１の電源を入れて、操作表示部１８において光源１１の放射照度を設定する（ステップＳ１２）。

ここで、この比較例の校正および調整の作業では、後述する本実施の形態の自動校正および自動調整（後述するステップＳ１３〜Ｓ１７）とは異なり、以下説明するステップＳ１０３〜Ｓ１０８が、作業者による手動（人手）で行われることになる。

具体的には、まず、作業者は、操作表示部１８において、光源１１の「照射モード」の選択を行う（ステップＳ１０３）。具体的には、例えば、「照射モード」として連続照射試験を選択し、校正および調整を行うための試験条件（例えば、６０ｗ／ｍ²，ブラックパネル温度（ＢＰＴ）＝６３℃，降雨なし，連続照射）を、手動で設定する。

次いで、作業者は、操作表示部１８における「運転開始」ボタンを押すことで、光源１１を点灯させる（ステップＳ１０４）。そして、光源１１における点灯状態（放射される光Ｌout）を安定化させるため（エージング状態）、作業者は、例えば１０分間待機する（ステップＳ１０５）。なお、このような所定の待機時間は、作業者が手動で測定することになる。

続いて、作業者は、操作表示部１８における「校正」ボタンを押すことで（ステップＳ１０６）、実際の校正および調整の作業が開始することになる。この際に、放射照度計８の表示値を作業者が目視で確認するために、試料枠１２ａ，１２ｂの回転を停止させた状態（受光器１４や放射照度計８が固定配置された状態）で、校正および調整の作業が行われる。具体的には、作業者は、放射照度計８における放射照度の測定値Ｍｒと、受光器１４における放射照度の測定値Ｍｄとを比較して校正を行い、必要に応じて、受光器１４における測定値Ｍｄを、放射照度計８における測定値Ｍｒに、人手で調整する（ステップＳ１０７）。なお、このような調整の際には、瞬間値（測定値Ｍｒ，Ｍｄ自体）での調整となる。

次に、作業者は、耐候性試験機１の「運転停止」ボタンを押すことで（ステップＳ１０８）、耐候性試験機１の運転が停止する（ステップＳ１８）。そして、作業者は、耐候性試験機１の扉を開けて、試験槽１０内から放射照度計８を取り出し、この放射照度計８の電源を落とす（ステップＳ１９）。以上で、図４（Ａ）に示した、比較例の校正および調整の作業が終了となる。

このようにして比較例の校正および調整の作業では、後述する本実施の形態とは異なり、耐候性試験機に「校正」のプログラムが設けられておらず、作業者によって「照射」試験を設定し、校正および調整の作業に合致した試験条件を設定する必要がある。

したがって、作業者が校正および調整のための試験条件を入力する際に、「入力間違い」（例えば降雨が「有り」にしてしまうなど）や、「計測開始モード」に設定せずに放射照度計８を試料枠１２ａ，１２ｂに取り付けて光源１１を点灯させる、といったヒューマンエラーが発生するおそれがある。また、受光器１４における測定値Ｍｄを、放射照度計８における測定値Ｍｒに調整する際にも、人手で測定値Ｍｒを入力するため、入力間違い（例えば、測定値Ｍｒが「５８ｗ／ｍ²」であるにもかかわらず、入力操作のミスあるいは作業者の値の読み違いにより、「５６ｗ／ｍ²」と入力してしまうなど）をしてしまうおそれがある。更に、校正および調整の前に光源１１を一定時間点灯させて、点灯状態が安定してから校正および調整の作業を行う必要があるが（例えば１０分間程度の待機）、その際に作業者が待機時間を手動で測定するため、待機時間のばらつきが生じてしまうおそれがある。

このようにして比較例では、受光器１４に対する校正および調整が手動（人手）で作業されるため、上記したようにして校正および調整の作業が煩雑なものとなり、利便性が損なわれるおそれがある。

（Ｂ−２．実施の形態）
これに対して、図４（Ｂ）に示した本実施の形態の校正動作および調整動作では、制御部１９における自動校正機能および自動調整機能（例えば、「校正」プログラムを用いた自動校正作業および自動調整作業）を用いて、自動校正および自動調整（放射照度計８を利用した受光器１４に対する自動校正および自動調整）を行う。すなわち、制御部１９は、そのような受光器１４に対する自動校正および自動調整の開始が、操作表示部１８において指示された場合には、例えば、以下の（Ａ）〜（Ｆ）の各工程をこの順番で実行することにより、受光器１４に対する自動校正および自動調整を行う。

（Ａ）制御部１９は、光源１１を点灯させる（後述するステップＳ１４参照）
（Ｂ）制御部１９は、所定の期間（エージング期間Ｔａ）、エージング状態に設定する（後述するステップＳ１４参照）
（Ｃ）制御部１９は、放射照度計８および受光器１４において、光源１１から放射された光Ｌoutの放射照度（測定値Ｍｒ，Ｍｄ）を個別に測定させる（後述するステップＳ１５参照）
（Ｄ）制御部１９は、放射照度計８における放射照度の測定値Ｍｒと、受光器１４における放射照度の測定値Ｍｄとについて、自動校正する（後述するステップＳ１６参照）
（Ｅ）制御部１９は、受光器１４における測定値Ｍｄを、放射照度計８における測定値Ｍｒに、自動調整する（後述するステップＳ１７参照）
（Ｆ）制御部１９は、耐候性試験機１の運転を、自動的に停止させる（後述するステップＳ１７，Ｓ１８参照）

また、本実施の形態では制御部１９は、上記（Ａ）の工程の際に、更に、光源１１を中心として、試料枠１２ａ，１２ｂ（ならびに受光器１４および放射照度計８）を、回転動作させるようになっている（後述するステップＳ１４参照）。

更に、本実施の形態では制御部１９は、上記（Ｄ）の工程の際に、具体的には、上記した測定値Ｍｒの時間平均値（平均値Ｍｒ（ave））と、上記した測定値Ｍｄの時間平均値（平均値Ｍｄ（ave））とをそれぞれ求めて、自動校正する（後述するステップＳ１６参照）。そして制御部１９は、上記（Ｅ）の工程の際に、具体的には、受光器１４における平均値Ｍｄ（ave）を、放射照度計８における平均値Ｍｒ（ave）に、自動調整する（後述するステップＳ１７参照）。

ここで、上記したエージング期間Ｔａは、本発明における「所定の期間」の一具体例に対応している。また、上記した測定値Ｍｒは、本発明における「第１測定値」の一具体例に対応し、上記した測定値Ｍｄは、本発明における「第２測定値」の一具体例に対応している。更に、上記した平均値Ｍｒ（ave）は、本発明における「第１時間平均値」の一具体例に対応し、上記した平均値Ｍｄ（ave）は、本発明における「第２時間平均値」の一具体例に対応している。

なお、このような本実施の形態の自動校正および自動調整（後述するステップＳ１３〜Ｓ１７の各工程）が行われる前には、前述した比較例の校正作業および調整作業と同様に、最初に準備段階として、以下の作業が作業者により行われる。すなわち、まず、作業者が耐候性試験機１の扉を開けて、試験槽１０内に光源１１を取り付ける。次いで、作業者は、放射照度計８の電源を入れて、その放射照度計８を「計測開始モード」に設定し、放射照度計８を試料ホルダ上に取り付ける（ステップＳ１１）。具体的には、放射照度計８と受光器１４とを、試料枠１２ａ，１２ｂ上に並べて配置させる（図２参照）。続いて、作業者は、耐候性試験機１の扉を閉めた後、この耐候性試験機１の電源を入れて、操作表示部１８において光源１１の放射照度を設定する（ステップＳ１２）。

続いて、以下のステップＳ１３〜Ｓ１７では、制御部１９が、上記した受光器１４に対する自動校正および自動調整を行う。

具体的には、まず、操作表示部１８における「校正」（自動校正および自動調整の開始）ボタンが作業者によって押されることで（ステップＳ１３）、上記したような受光器１４に対する自動校正および自動調整の開始が、制御部１９へ向けて指示される（そのような指示を示す操作入力信号が供給される）。すると、制御部１９は、以下のようにして、受光器１４に対する自動校正および自動調整を開始させる。このようにして、耐候性試験機１では上記した「校正」プログラムを設けたことで、放射照度計８と受光器１４とを並べて設置して、操作表示部１８上の「校正」ボタンを押すだけで、自動で校正および調整の作業が行われる。また、上記比較例の場合とは異なり、校正および調整の作業の際の設定間違えやボタンの押し忘れ等がなくなるため、作業者によるヒューマンエラーの発生が、防止されることになる。

この自動校正および自動調整では、具体的にはまず、制御部１９は、光源１１を点灯させると共に、この光源１１を中心として、試料枠１２ａ，１２ｂを回転動作させる（ステップＳ１４）。すなわち、本実施の形態では上記比較例の場合とは異なり、作業者によって「試験開始」ボタンを押す必要がない。また、制御部１９は、前述した所定のエージング期間Ｔａ（例えば１０分間程度）、エージング状態に設定する（ステップＳ１４）。すなわち、本実施の形態では、そのようなエージング期間Ｔａが経過すると、以下のようにして、放射照度の測定が自動的に開始されることになる。これにより、上記比較例の場合とは異なり、作業者が行う手間（待機時間の計測など）を省くことができ、校正および調整の作業が容易となる。

次いで、制御部１９は、上記したように、光源１１を中心として試料枠１２ａ，１２ｂを回転動作させた状態にて、放射照度計８および受光器１４において放射照度の測定（例えば１０分間程度）を行わせる（ステップＳ１５）。具体的には、前述したように制御部１９は、放射照度計８および受光器１４において、光源１１から放射された光Ｌoutの放射照度（測定値Ｍｒ，Ｍｄ）を、個別に測定させる。

続いて、これらの測定値Ｍｒ，Ｍｄはそれぞれ、制御部１９に転送される。そして、制御部１９は前述したように、放射照度計８における測定値Ｍｒの時間平均値（平均値Ｍｒ（ave））と、受光器１４における測定値Ｍｄの時間平均値（平均値Ｍｄ（ave））とをそれぞれ演算により求めて、自動校正する（ステップＳ１６）。

次に、制御部１９は、受光器１４における平均値Ｍｄ（ave）を、放射照度計８における平均値Ｍｒ（ave）に、自動調整する（ステップＳ１７）。すなわち、前述した比較例のような瞬間値（測定値Ｍｒ，Ｍｄ）での調整ではなく、これらの時間平均値である平均値Ｍｒ（ave），平均値Ｍｄ（ave）を利用した自動調整が行われる。このようにして、試料枠１２ａ，１２ｂを回転させながら測定を行うため、試験槽１０内の全方位での平均化された測定値で校正および調整（方向依存性を排除した校正および調整）を行うことができると共に、例えば放射照度計８と受光器１４を隣接して設置させない場合でも、精度良く校正および調整を行うことが可能となる。

続いて、前述したように制御部１９は、耐候性試験機１の運転を、自動的に停止させる（ステップＳ１７，Ｓ１８）。すなわち、上記したステップＳ１７（自動調整）が完了すると、制御部１９によって自動的に、耐候性試験機１の運転が停止する（ステップＳ１８）。このようにして本実施の形態では、上記比較例の場合とは異なり、作業者によって「運転停止」ボタンを押す必要がない。すなわち、本実施の形態では、校正および調整の作業が終了すると、耐候性試験機１の運転が自動的に停止されるため、作業者が校正および調整の作業に立ち会う必要がない。

その後は、前述した比較例の校正および調整の作業と同様に、作業者が耐候性試験機１の扉を開けて、試験槽１０内から放射照度計８を取り出し、この放射照度計８の電源を落とす（ステップＳ１９）。以上で、図４（Ｂ）に示した、本実施の形態の校正動作および調整動作が終了となる。

（Ｃ．作用・効果）
このようにして、本実施の形態の耐候性試験機１では、放射照度計８を利用した受光器１４に対する自動校正および自動調整の開始が、操作表示部１８において指示された場合には、上記（Ａ）〜（Ｆ）の各工程がこの順番で実行されることで、受光器１４に対する自動校正および自動調整が行われる。これにより上記したように、受光器１４に対する校正および調整が手動（人手）で作業される上記比較例の場合と比べ、校正および調整の作業が容易となる。

以上のように本実施の形態では、上記（Ａ）〜（Ｆ）の各工程をこの順番で実行することによって、受光器１４に対する自動校正および自動調整を行うようにしたので、校正および調整の作業が容易となる。よって、本実施の形態の耐候性試験機１では、利便性を向上させることが可能となる。

なお、このような自動校正および自動調整の際に、例えば、耐候性試験機１本体（制御部１９内）に校正および調整の作業履歴（例えば、自動校正の際の受光器１４および放射照度計８の各測定値や、校正および調整の日時など）を記録しておくようにしてもよい。そして、校正および調整の作業からの経過時間をモニターしておくようにし、一定の期間が経過したら、操作表示部１８上において校正および調整の作業を促す通知を行うようにしてもよい。このようにした場合、次回の校正および調整の作業の時期を失念してしまうのを防止することができ、利便性を更に向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、制御部１９は上記（Ａ）の工程の際に、更に、光源１１を中心として試料枠１２ａ，１２ｂ（ならびに受光器１４および放射照度計８）を回転動作させるようにしたので、以下のようになる。すなわち、例えば上記比較例のように、受光器１４や放射照度計８を回転させずに（受光器１４や放射照度計８を固定配置した状態にて）校正および調整が行われる場合などとは異なり、試験槽１０内での方向依存性を排除した校正および調整が実現される。その結果、校正および調整の精度を向上させることが可能となる。

なお、これに対して、上記比較例の校正および調整の作業では、受光器１４や放射照度計８を固定配置した状態にて校正および調整の作業が行われるため、試験槽１０内の一部分のみでの測定となる。しかしながら、実際の耐候性試験の際には、試料枠１２ａ，１２ｂを回転させながら試験が行われる。このため、上記比較例では、放射照度計８と受光器１４とを隣接して設置しないと、校正および調整の精度が低下するおそれがある。

更に、本実施の形態では、制御部１９は上記（Ｄ）の工程の際に、測定値Ｍｒの時間平均値（平均値Ｍｒ（ave））と、測定値Ｍｄの時間平均値（平均値Ｍｄ（ave））とをそれぞれ求めて、自動校正する。そして制御部１９は上記（Ｅ）の工程の際に、受光器１４における平均値Ｍｄ（ave）を放射照度計８における平均値Ｍｒ（ave）に、自動調整する。このようにして、放射照度の測定値の時間平均値（上記した平均値Ｍｒ（ave）および平均値Ｍｄ（ave））を利用して、受光器１４における放射照度の測定値Ｍｄの自動校正および自動調整が行われることで、以下のようになる。すなわち、例えば上記比較例のように、放射照度の測定値Ｍｒ，Ｍｄ自体（瞬間値）を利用して自動校正および自動調整が行われる場合などとは異なり、光源１１の放射照度における微小なふらつきが平均化されるため、放射照度を精度良く測定することができる。その結果、校正および調整の精度を向上させることが可能となる。

なお、これに対して、上記比較例の校正および調整の作業では、放射照度の測定値Ｍｒ，Ｍｄ自体（瞬間値）を利用して、校正および調整が行われたりする。そのため、校正および調整の際に、光源１１の放射照度における微小なふらつきが影響し、放射照度の測定精度が低下するおそれがある。その結果、上記比較例では、校正および調整の精度が低下してしまうおそれがある。

また、本実施の形態では、例えば制御部１９において、放射照度計８において測定された放射照度の光電圧値Ｖｒと、受光器１４において測定された放射照度の光電圧値Ｖｄとを、それぞれ記録しておくようにしてもよい。そして、制御部１９は、これらの光電圧値Ｖｒ，Ｖｄ同士の差分値が所定の閾値（差分閾値Ｖth）以上となった場合には、操作表示部１８上に通知するようにしてもよい。このようにした場合、光電圧値Ｖｒ，Ｖｄ同士の差分値の大きさによって、受光器１４が劣化していることが把握できるようになるため、そのような異常状態を容易に把握することができ、利便性を更に向上させることが可能となる。なお、上記した光電圧値Ｖｒ，Ｖｄはそれぞれ、本発明における「第１光電圧値」および「第２光電圧値」の一具体例に対応し、上記した差分閾値Ｖthは、本発明における「所定の閾値」の一具体例に対応している。

更に、本実施の形態では、例えば制御部１９において、放射照度計８における被照射時間（使用時間）を記録しておくようにしてもよい。このようにした場合、放射照度計８の使用時間を把握することができるため、その放射照度計８の校正および調整の時期や製品寿命も把握することができるようになる。その結果、放射照度計８の劣化に起因した測定精度の低下が抑えられ、校正および調整の精度を更に向上させることが可能となる。

加えて、本実施の形態では、例えば制御部１９が、放射照度計８における放射照度の測定値Ｍｒを、操作表示部１８上にリアルタイム表示させるようにしてもよい。このようにした場合、放射照度計８における放射照度の測定値Ｍｒを確認する際に、例えば、試験槽１０内の放射照度計８自体をその都度目視する必要がなくなり、操作表示部１８上でリアルタイムかつ容易に確認できるようになる。また、作業者が放射照度計８を目視する際に、光源１１が逆光となって放射照度計８の表示部が不明瞭となり、作業者が読み違いをしてしまうおそれが無くなり、操作表示部１８上で明瞭に確認できるようになる。その結果、利便性を更に向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、例えば、光源１１の周囲に所定のフィルタ（いわゆる「アウターフィルタ（外管フィルタ）」）が配置されている場合に、制御部１９が以下のようにして、このフィルタの種類を自動的に判定（特定）するようにしてもよい。具体的には、制御部１９は、まず、光源１１から放射された光Ｌout（上記したフィルタを通過した光Ｌout）における複数の波長領域について、放射照度の測定値Ｍｒをそれぞれ取得する。そして、制御部１９は、これら複数の波長領域についての放射照度の測定値Ｍｒ同士の比率に基づいて、上記したフィルタの種類を自動的に判定するようにしてもよい。このようにした場合、フィルタの種類を自動判定したうえで自動校正および自動調整を行うことができるため、フィルタの種類に応じた設定（例えば測定モードの選択など）を、作業者が手動で行う必要がなくなる。その結果、作業者による設定ミスが防止されたり、設定の手間が省かれたりすることから、利便性を更に向上させることが可能となる。

ちなみに、上記したフィルタ（アウターフィルタ）としては、例えば、デイライトフィルタや窓ガラスフィルタなどが挙げられる。また、上記した複数の波長領域としては、例えば、３４０ｎｍ付近の波長領域、および、４２０ｎｍ付近の波長領域などが挙げられる。そして、このようなフィルタの種類に応じて、例えば短波長側の領域（例えば、上記した３４０ｎｍ付近の波長領域）において、フィルタにおける光透過特性の立ち上がり状況が、異なることになる。例えば、上記したデイライトフィルタでは、各波長領域の光について光透過特性が良好である一方、上記した窓ガラスフィルタでは、３４０ｎｍ付近の波長領域の光について、光透過特性が低いものとなっている。制御部１９では、このような複数の波長領域での光透過特性の違いを利用して、上記したようにして、フィルタの種類を自動的に判定するようにしてもよい。

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、耐候性試験機における各機器の構成（形状、配置、個数等）を具体的に挙げて説明したが、これらの構成については、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数等であってもよい。具体的には、例えば、上記実施の形態では、光源が中心位置となるように配置された円環状の試料枠の場合について説明したが、この場合には限られず、試料枠を他の形状や配置等としてもよい。

また、上記実施の形態では、前述したランプ光源を用いて本発明における「光源」を構成する場合の例について説明したが、これには限られず、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の他の光源を用いて、本発明における「光源」を構成するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、主に、放射照度計を利用した受光器（における放射照度の測定値）に対する自動校正方法および自動調整方法について説明したが、例えば、他のパラメータ値についても、自動校正および自動調整を行うようにしてもよい。すなわち、例えば、温度，湿度，ブラックパネル温度等のパラメータ値を計測する計測部を更に設けると共に、これら各種のパラメータ値についても、制御部による制御に従って、自動校正および自動調整を行うようにしてもよい。

更に、上記実施の形態では、制御部による各種の制御動作や耐候性試験方法、自動校正方法および自動調整方法等について説明したが、上記実施の形態で説明した手法には限られず、他の手法を用いて、各種の制御動作や耐候性試験、自動校正および自動調整等を行うようにしてもよい。

加えて、上記実施の形態で説明した一連の制御は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、上記した各機能をコンピュータ（マイクロコンピュータ等）により実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。

１…耐候性試験機、１０…試験槽、１１…光源、１２ａ，１２ｂ…試料枠、１２０…回転軸、１３…試料ホルダ、１４…受光器、１５…ブラックパネル温度計、１８…操作表示部（情報入出力部）、１９…制御部、８…放射照度計、９…試料、Ｌout…光、Ｓ１〜Ｓ３…試料取付部、Ｒ１，Ｒ２…回転方向、Ｔａ…エージング期間、Ｍｒ，Ｍｄ…測定値、Ｍｒ（ave），Ｍｄ（ave）…平均値、Ｖｒ，Ｖｄ…光電圧値、Ｖth…差分閾値。

Claims (6)

1. 試験槽と、
   前記試験槽内において光を放射する光源と、
   前記試験槽内に配置された試料枠と、
   前記試料枠上に取り付けられた複数の試料ホルダと、
   前記試料ホルダ上に取り付けられた受光器と、
   情報の入出力が行われる操作表示部と、
   制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記受光器に対する自動校正および自動調整の際に前記試料ホルダ上に取り付けられる標準器としての放射照度計を利用した、前記受光器に対する自動校正および自動調整の開始が、前記操作表示部において指示された場合には、以下の（Ａ）〜（Ｆ）の各工程をこの順番で実行することにより、前記受光器に対する前記自動校正および自動調整を行うと共に、
   前記放射照度計において測定された前記放射照度の光電圧値である第１光電圧値と、前記受光器において測定された前記放射照度の光電圧値である第２光電圧値とを、それぞれ記録しておき、前記第１光電圧値と前記第２光電圧値との差分値が所定の閾値以上となった場合には、前記操作表示部上に通知する
   耐候性試験機。
   （Ａ）前記光源を点灯させる
   （Ｂ）所定の期間、エージング状態に設定する
   （Ｃ）前記放射照度計および前記受光器において、前記光源から放射された光の放射照度を個別に測定させる
   （Ｄ）前記放射照度計における前記放射照度の測定値である第１測定値と、前記受光器における前記放射照度の測定値である第２測定値とについて、自動校正する
   （Ｅ）前記第２測定値を前記第１測定値に、自動調整する
   （Ｆ）前記耐候性試験機の運転を、自動的に停止させる
2. 前記制御部は、
   前記（Ｄ）の工程の際に、前記第１測定値の時間平均値である第１時間平均値と、前記第２測定値の時間平均値である第２時間平均値とをそれぞれ求めて、自動校正し、
   前記（Ｅ）の工程の際に、前記第２時間平均値を前記第１時間平均値に、自動調整する
   請求項１に記載の耐候性試験機。
3. 前記試料枠は、前記光源が中心位置となるように配置された円環状のものであり、
   前記制御部は、
   前記（Ａ）の工程の際に、更に、前記光源を中心として前記試料枠を回転動作させる
   請求項１または請求項２に記載の耐候性試験機。
4. 前記制御部は、前記放射照度計における被照射時間を記録しておく
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
5. 前記制御部は、前記放射照度計における前記放射照度の測定値を、前記操作表示部上にリアルタイム表示させる
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
6. 前記光源の周囲に所定のフィルタが配置されており、
   前記制御部は、
   前記光源から放射された光における複数の波長領域について、前記放射照度の測定値をそれぞれ取得すると共に、
   前記複数の波長領域についての前記放射照度の測定値同士の比率に基づいて、前記フィルタの種類を自動的に判定する
   請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の耐候性試験機。

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