GB/T2423.24,IEC60068標(biāo)準(zhǔn)模擬地面上的太陽(yáng)輻射及其試驗(yàn)導(dǎo)則

標(biāo)準(zhǔn)GB/T2423.24-2013/IEC60068-2-5：2010代替GB/T2423.24-1995，GB/T2424.14-1995，環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法，試驗(yàn)Sa：模擬地面上的太陽(yáng)輻射及其試驗(yàn)導(dǎo)則。

范圍

GB/T2423的本部分提供對(duì)設(shè)備或部件在太陽(yáng)輻射條件下試驗(yàn)的指導(dǎo)。

試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱藱z查設(shè)備或部件受太陽(yáng)輻射影響的程度。

綜合試驗(yàn)的方法可檢測(cè)電、機(jī)械或其他物理性能的變化。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注8期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

IEC 60068-1環(huán)境試驗(yàn) 第1部分:概述和指南( Environmental testing 一Part 1: General andguidance)

IEC 60068-2-1環(huán)境試驗(yàn)第2-1 部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn) A:低溫( Environmental testing- Part 2-1:Tests- -Test A:Cold)

IEC 60068-2-2環(huán)境試驗(yàn)第 2-2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn) B:高溫( Environmental testing- Part 2-2:Tests- Test B:Dry heat)

IEC 60068 2-78環(huán)境試驗(yàn)第2-78 部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn) Cab: 穩(wěn)態(tài)濕熱( Environmentaltesting- – Part 2-78: Tests- Test Cab:Damp heat ,steady state)

CIE 85:19891太陽(yáng)光 譜輻照度(Solar spectral irradiance)

3術(shù)語(yǔ)和定義

IEC 60068-1界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用本文件。

3.1大氣光學(xué)質(zhì)量air mass

天體發(fā)出的光通過(guò)地球大氣層的路徑長(zhǎng)度與天體在天頂時(shí)此路徑長(zhǎng)度之比,在天頂時(shí),大氣光學(xué)質(zhì)量為1.

注:大氣光學(xué)質(zhì)量為1/sinY,Y是太陽(yáng)高度角。

3.2黑標(biāo)準(zhǔn)溫度black standard temperature

試驗(yàn)樣品表面溫度的特征值。

注:黑標(biāo)準(zhǔn)溫度用黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)(參見(jiàn)ISO 4892 1)測(cè)量.
3.3黑板溫度black panel temperature

試驗(yàn)樣品表面溫度的特征值。

注:黑板溫度用黑板溫度計(jì)(參見(jiàn)ISO 4892-1)測(cè)量。3.4

太陽(yáng)常數(shù)solar constant

地球大氣層頂部位置處單位面積所接受的所有波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射功率。注:太陽(yáng)常數(shù)的值E。=1 367 W/m’ .

3.5光學(xué)深度optical depth

光透過(guò)一種介質(zhì)時(shí),其被吸收量的測(cè)量值。

注:完全透明介質(zhì)的光學(xué)深度為零。

4一般說(shuō)明
4.1概述
輻射對(duì)試驗(yàn)樣品的影響取決于輻照度水平、光譜分布、地理位置、- -天中的時(shí)段以及試驗(yàn)樣品材料的敏感性。
4.2 輻照度
在日地平均距離處,大氣層外垂直于入射輻射的平面上太陽(yáng)輻射的輻照度稱為太陽(yáng)常數(shù)E。
地球表面的輻照度受太陽(yáng)常數(shù)和大氣層對(duì)輻射的散射和衰減作用的影響。為此,CIE85:1989給出了當(dāng)太陽(yáng)在天頂時(shí).地面上全球(總)輻射的輻照度值為1120 W/m’ ,”該值基于太陽(yáng)常數(shù)E。=1367 W/m’.
4.3光譜分布
按照CIE85:1989的建議,本試驗(yàn)規(guī)定的總輻射的標(biāo)準(zhǔn)光譜分布在圖1和表1中給出。
5試驗(yàn)條件

5.1 概述

在整個(gè)試驗(yàn)期間.輻照度、試驗(yàn)箱內(nèi)溫度、濕度和任何其他規(guī)定的環(huán)境條件應(yīng)保持在相關(guān)規(guī)范規(guī)定的試驗(yàn)程序要求的水平。相關(guān)規(guī)范應(yīng)指明要應(yīng)用的預(yù)處理要求。

5.2溫度

照射期和黑暗期的箱內(nèi)溫度應(yīng)按照程序(A.B或C)的規(guī)定進(jìn)行控制。在照射期，箱內(nèi)溫度應(yīng)以小于1 K/min的速率升溫或降溫3) ,并保持在IEC 60068-2-1或IEC 60068-2-2優(yōu)先推薦的一個(gè)值或相關(guān)規(guī)范規(guī)定的值。

注:此外,可使用一個(gè)黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)來(lái)控制最大表面溫度,通過(guò)通風(fēng),可以影響該溫度。

5.3 濕度

不同的濕度條件,特別是凝露,會(huì)顯著地影響各種材料、涂料.塑料等的光化學(xué)劣化效應(yīng)。如果有要求,應(yīng)優(yōu)先采用IEC 60068-2-78 的推薦值。

相關(guān)規(guī)范應(yīng)指明下列試驗(yàn)期間的濕度以及是否需要保持:

a)僅在輻照期;

b)僅在黑暗期;

c) 整個(gè)試驗(yàn)持續(xù)期.

5.4 臭氧和其他污染氣體

由試驗(yàn)輻射源中短波紫外線產(chǎn)生的臭氧,通常由校正光譜能量分布的濾光器排出試驗(yàn)箱外。由于臭氧和其他污染氣體會(huì)顯著影響某些材料的劣化過(guò)程,因此,從試驗(yàn)箱中排出這些氣體是很重要的,除非相關(guān)規(guī)范另有要求。

5.5表面污染

灰塵和其他表面污染物會(huì)顯著改變受照射表面的吸收特性。除非另有要求，試驗(yàn)樣品宜在潔凈的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。然而,如果要評(píng)價(jià)表面污染物的影響.相關(guān)規(guī)范宜包括表面制備等必要信息的內(nèi)容。5.6試驗(yàn)樣 品安裝

試驗(yàn)樣品應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定安裝在試驗(yàn)箱內(nèi)一個(gè)凸起的支架轉(zhuǎn)盤或-一個(gè)已知導(dǎo)熱率和熱容量的專用底座上,試驗(yàn)樣品之間保持足夠間距以避免遮擋來(lái)自光源的輻射或防止二次輻射熱。溫度傳感器宜按要求附著在試驗(yàn)樣品上。

5.7試驗(yàn)設(shè)施

應(yīng)保證試驗(yàn)設(shè)備的光學(xué)部件、燈、反射器和濾光器等的清潔。

每次試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)規(guī)定測(cè)量平面上的輻照度進(jìn)行測(cè)量。

宜在整個(gè)試驗(yàn)期間對(duì)規(guī)定的任何輔助環(huán)境條件如周圍溫度.濕度、空氣流速或其他參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。

5.8試驗(yàn)設(shè)備

進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)箱應(yīng)能提供符合表1規(guī)定的光譜分布的光源,它在規(guī)定的輻射測(cè)最平面上的輻照度為1120X(1士10%)W/m°。該輻照度值應(yīng)包括任何從試驗(yàn)箱內(nèi)反射且被試驗(yàn)樣品接受的輻射,但不宜包括試驗(yàn)箱發(fā)射的長(zhǎng)波紅外輻射。

試驗(yàn)箱應(yīng)設(shè)有能保持規(guī)定溫度、氣流速度和濕度條件的裝置。

試驗(yàn):箱內(nèi)的溫度測(cè)量應(yīng)在低于規(guī)定的輻射測(cè)量平面0~50mm的水平面上的–個(gè)或幾個(gè)位置處進(jìn)行,測(cè)溫裝置要有足夠的遮擋以防止輻射熱,同時(shí)這個(gè)(些)測(cè)量位置位于試驗(yàn)樣品和試驗(yàn)箱壁之間-一半距離處，或離試驗(yàn)樣品1m的距離，取這兩個(gè)位置距離較小者。

6初始檢測(cè)

試驗(yàn)樣品應(yīng)進(jìn)行相關(guān)規(guī)范規(guī)定的目視、尺寸和功能檢查。

7試驗(yàn)

7.1概述
在暴露期間，箱內(nèi)溫度應(yīng)以小于1 K/min 的速率”升溫或降溫，并保持在IEC 60068-2-1 或IEC600682-2優(yōu)先推薦的一個(gè)值或相關(guān)規(guī)范規(guī)定的值。

在程序A中,試驗(yàn)箱內(nèi)溫度應(yīng)在照射期開(kāi)始前的2h開(kāi)始升溫。

在程序A和B的黑暗期,試驗(yàn)箱內(nèi)溫度應(yīng)以小于1 K/min 的速率”降溫，并保持在25 c.如果要.求的溫度低于25C,那么.溫度應(yīng)保持在要求的溫度值。

輻照度、溫度和時(shí)間關(guān)系的要求如圖2所示。在整個(gè)規(guī)定的試驗(yàn)持續(xù)期內(nèi),試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度應(yīng)保持在所采用程序要求溫度的士2 K內(nèi)。

輻照度水平宜為1120X(1士10%)W/m2或相關(guān)規(guī)范規(guī)定的值。不建議采用超過(guò)該值的輻照度對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行加速。程序A中每天8 h持續(xù)暴露于標(biāo)準(zhǔn)輻射條件下,模擬了最嚴(yán)酷的自然條件下每天的總輻照量。因此,暴露期超過(guò)8 h會(huì)引起超過(guò)自然條件的加速。然而,程序C每天連續(xù)暴露24 h,可能掩飾周期性熱應(yīng)力引起的劣化效應(yīng),因此,在這種情況下，一殷不建議采用程序C。

試驗(yàn)樣品應(yīng)按照下列試驗(yàn)程序之–(見(jiàn)圖2),暴露至相關(guān)規(guī)范要求的持續(xù)時(shí)間。

7.2 程序A一周期24 h,8 h照射,16 h黑暗,按要求重復(fù)每周期的總輻照量為8.96kW●h/m’,約相當(dāng)于最嚴(yán)醋的自然條件。當(dāng)主要關(guān)注熱效應(yīng)時(shí)宜規(guī)定采用程序A。

7.3 程序B一周期24 h,20 h照射,4h黑暗,按要求重復(fù)每周期的總輻照量為22.4kW●h/m2,當(dāng)主要關(guān)注劣化效應(yīng)時(shí),適用本程序。

7.4程序C一按要求連續(xù)光照

個(gè)簡(jiǎn)化的試驗(yàn),適用于循環(huán)熱應(yīng)力不重要且只評(píng)價(jià)光化學(xué)效應(yīng)的情況,還用于評(píng)價(jià)熱容量小的試驗(yàn)樣品的熱效應(yīng)。
8最后檢測(cè)

試驗(yàn)樣品應(yīng)進(jìn)行相關(guān)規(guī)范規(guī)定的目視.尺寸和功能檢查。9相關(guān)規(guī)范應(yīng)給出的信息

相關(guān)規(guī)范應(yīng)包含下列詳細(xì)信息,只要適用:

a)輻射暴露時(shí)間 ;

b)黑標(biāo)準(zhǔn)溫度;

c) 輻射功率;

d)試驗(yàn) 持續(xù)時(shí)間;

e)運(yùn)行狀況;

f)預(yù)處理;

g)試驗(yàn)樣 品數(shù)量;

h)濕度(如相關(guān));

初始檢測(cè)的類型和范圍;

j)試驗(yàn)程序;

k)試驗(yàn)時(shí)的溫度;

l) 運(yùn)行時(shí)段，

m)中間檢測(cè)的類型和范圍;

n)恢復(fù);

o)最后檢測(cè)的類型和范圍;

p)評(píng)級(jí)準(zhǔn)則;

q)檢測(cè)報(bào)告的類型和范圍;

r)試驗(yàn)使用的試驗(yàn)樣品支架描述。
B.1概過(guò)

輻射源可包括一只或多只燈和相關(guān)的光學(xué)部件,例如,反射器、濾光器等,用以提供要求的光譜分布和輻照度。

取決于地點(diǎn)、時(shí)間、輻照度、光譜分布和輻射功率,可使用不同的燈和不同的濾光器。

B.2濾光器

濾光器的選擇取決于輻射源、設(shè)備和光譜分布。目前優(yōu)先采用玻璃濾光器,盡管從根本上說(shuō)，玻璃不如化學(xué)溶液能準(zhǔn)確地復(fù)制。有必要通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)采用不同厚度的玻璃來(lái)對(duì)不同的輻照度進(jìn)行補(bǔ)償。玻璃濾光器是專用部件,宜咨詢制造商關(guān)于如何選撣適合特定目的的濾光器。濾光器的選擇決定于輻射源及其使用方法。

有些玻璃紅外濾光器受到過(guò)量的紫外輻射時(shí),在光譜特性方面會(huì)快速改變。這種劣化可以通過(guò)在.輻射源和紅外濾光器之間安裝一個(gè)紫外濾光器得以很大程度地避免。干涉型濾光器,通過(guò)反射而非吸收不需要的輻射而起作用，因而能降低玻璃的受熱,一般比吸收型濾光器更穩(wěn)定.

B.3輻照度的均勻性

由于太陽(yáng)離地球的距離遙遠(yuǎn),地球表面上的太陽(yáng)輻射基本上是平行光東。人工光源與試驗(yàn)樣品的暴露面相對(duì)較近,應(yīng)提供引導(dǎo)和聚焦光束的裝置來(lái)獲得在測(cè)量平面上滿足規(guī)定容差范圍的均勻輻照度[例如,1120X(1土10%)W/m]。安裝于拋物槽形反射器中的長(zhǎng)弧燈更容易獲得均勻輻射。通過(guò)梢巧的安裝技術(shù),使用多只燈,有可能在大的表面上獲得-定程度均勻的輻照。使用轉(zhuǎn)盤也可能獲得同樣.效果。

一般建議將輻射源安裝在試驗(yàn)箱的外部,這樣可以避免光學(xué)部件的劣化,例如,受高濕條件的影響，還可避免由某些類型的燈產(chǎn)生的臭氧污染試驗(yàn)樣品。在這種情況下,透射窗材料的光譜透射率應(yīng)予以考慮。

通常不需要對(duì)輻射線束的方向進(jìn)行精確對(duì)準(zhǔn)，除非試驗(yàn)樣品是特殊設(shè)備如太陽(yáng)能電池,太陽(yáng)跟蹤裝置等。