GB/T2423.24,IEC60068標(biāo)準(zhǔn)模擬地面上的太陽輻射及其試驗(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太陽光 譜輻照度(Solar spectral irradiance)

3術(shù)語和定義

IEC 60068-1界定的以及下列術(shù)語和定義適用本文件。

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ISO 4892-1)測(cè)量。3.4

太陽常數(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)的太陽輻射功率。注:太陽常數(shù)的值E。=1 367 W/m’ .

3.5光學(xué)深度optical depth

光透過一種介質(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輻射的輻照度稱為太陽常數(shù)E。
地球表面的輻照度受太陽常數(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)來控制最大表面溫度,通過通風(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)在照射期開始前的2h開始升溫。

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8 h會(huì)引起超過自然條件的加速。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

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，玻璃不如化學(xué)溶液能準(zhǔn)確地復(fù)制。有必要通過反復(fù)試驗(yàn)采用不同厚度的玻璃來對(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

由于太陽離地球的距離遙遠(yuǎn),地球表面上的太陽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)備如太陽能電池,太陽跟蹤裝置等。