---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ

Часть 2.

ИСПЫТАНИЯ.

РУКОВОДСТВО ПО ИСПЫТАНИЮ
НА ВОЗДЕЙСТВИЕ СОЛНЕЧНОЙ
РАДИАЦИИ

Г

10 коп. БЗ 5—89/431

ОСТ 28205-89
(СТ МЭК 68-2-9—75)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Официальные решения или соглашения МЭК по техническим воп­росам, подготовленные техническими комитетами, в которых представле­ны все заинтересованные национальные комитеты, выражают с возмож­ной точностью международную .согласованную точку зрения по рассмат­риваемым вопросам.

2. Эти решения представляют собой рекомендации для международ­ного пользования и в этом виде принимаются национальными комитетами.

В целях содействия международной унификации МЭК выражает пожелание, чтобы все национальные комитеты приняли настоящий стан­дарт МЭК в качестве своих национальных стандартов, насколько это позволяют условия каждой страны. Любое расхождение со стандартами МЭК должно быть четко указано в соответствующих национальных стан­дартах

.

ВВЕДЕНИЕ

Стандарт М.ЭК 68—2—9—75 подготовлен Техническим коми­тетом 50 МЭК «Испытания на воздействие внешних факторов».

Первый проект документа обсуждался на совещании в Ле­нинграде в 1971 г. В результате решений этого совещания в июле 1973 г. национальным комитетам был представлен на утвержде­ние по Правилу шести месяцев Документ 50 (Центральное бюро) 171.

З

Австралия Бельгия Великобритания * Венгрия Дания

Израиль Индия ■ Испания Италия Канада На дерланды Норвегия Португалия

а принятие стандарта голосовали следующие страны:

Румыния

Соединенные Штаты Америки

Союз Советских Социали­стических Республик Турция

Федеративная Республика Германии Чехословакия

Швейцария

Швеция

Южно-Африканская Республика

Япония

Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии

.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

О

ГОСТ
28205—89

(СТ МЭК
68—2—9—75)

сновные методы испытаний
на воздействие внешних факторов.

Часть 2.

ИСПЫТАНИЯ. РУКОВОДСТВО
ПО ИСПЫТАНИЮ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ

СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ

Basic environmental testing procedures.
Part 2. Tests.

Guidance for solar radiation testing

ОКСТУ 6000, 6100, 6200, 6300

Дата введения 01.03.90

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Испытания на воздействие солнечной радиации представляют опасность для здоровья людей, поэтому лица, связанные с этими испытаниями, обязаны ознакомиться с л. 9 данного стандарта и обратить особое внимание на его выполнение.

1. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Настоящий стандарт описывает методы имитации солнечной радиации, имеющие целью определить ее воздействие на аппара­туру и элементы, находящиеся у земной поверхности. Основными характеристиками окружающей среды, подлежащими имитации, являются спектральное распределение энергии Солнца, наблюдае­мое на уровне земной поверхности, и интенсивность падающего излучения в сочетании с контролируемыми температурными усло­виями. Иногда учитывают сочетание солнечной радиации, включая рассеянную радиацию, с другими внешними факторами, например температурой, влажностью, скоростью воздуха и т. д.

2. СПЕКТРАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ И ИНТЕНСИВНОСТЬ
   ИЗЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИСТОЧНИКА, ПРИМЕНЯЕМОГО

ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

Воздействие на образец зависит от спектрального распределе­ния энергии и интенсивности излучения.

П

Издание официальное

ерепечатка воспрещена

Интенсивность солнечной радиации на среднем расстоянии от Солнца вне земной атмосферы в плоскости, перпендикулярной на­правлению излучения, называется солнечной постоянной £₀.

Интенсивность солнечной радиации у земной поверхности за­висит от величины солнечной постоянной, степени поглощения и рассеяния радиации в атмосфере. При нахождении Солнца в зе­ните интенсивность солнечной радиации у земной поверхности при­нята равной 1,120 кВт/м². Это значение основано на величине сол­нечной постоянной £₀=1,35 кВт/м².

Стандартное спектральное распределение энергии суммарной радиации, установленное для этого испытания согласно рекомен­дациям Международной комиссии по освещению, приведено в СТ МЭК 68—2—5 (ГОСТ 28202). Если интерес представляет только тепловое воздействие солнечной радиации, то допускается приме­нение вольфрамовых ламп накаливания.

В связи с тем, что спектральное распределение энергии излу­чения вольфрамовых ламп накаливания значительно отличается от распределения энергии в солнечном спектре (см. рис. 2), ин­тенсивность излучения следует устанавливать в соответствии с требованиями п. 2.3.

Если источник, применяемый для испытания, излучает энергию, спектральное распределение которой не соответствует стандарт­ному, приведенному в СТ МЭК 68—2—5 (ГОСТ 28202) (напри­мер в случае использования вольфрамовых ламп накаливания, применение которых допустимо, если испытание имеет целью только определение результатов теплового воздействия), то интен­сивность излучения устанавливается такая, при которой тепловой эффект эквивалентен тепловому эффекту при облучении испы­туемого образца суммарной солнечной радиацией.

Следовательно, поглощенное излучение искусственного источ­ника должно быть равно величине суммарной солнечной радиа­ции, т. е.

Е_ех— 1,120--^-, ^аех где Е_сх— интенсивность излучения искусственного источника, кВт/м², а_ех—коэффициент поглощения образцом излучения искусст­венного источника, п,,_я —коэффициент поглощения образцом солнечной радиации (см. приложение А).

3. МЕТОД И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ИСПЫТАНИЯ

   1. Следует принять решение относительно продолжительно­сти облучения, его непрерывности или периодичности. Пр'И этом предусматривают три возможных метода испытания:

Метод А

24-часовой цикл состоит из 8-часовой фазы облучения и 16-ча­совой темной фазы. Количество циклов — по необходимости. (Это обеспечивает получение дозы облучения 8,96 кВт/м² за цикл, что приближается к наиболее жестким естественным условиям. Метод А применяют, при определении результатов теплового воздейст­вия.)

Метод В

24-часовой цикл состоит из 20-часовой фазы облучения и 4-ча­совой темной фазы. Количество циклов — по необходимости. (Это обеспечивает получение дозы облучения 22,4 кВт/м² за дневной цикл. Метод В применяют, когда основной целью испытания яв­ляются исследования процессов деградации.)

Метод С

Непрерывное облучение применяют согласно требованиям со­ответствующей НТД (это упрощенное испытание применяют, ког­да циклические тепловые нагрузки не учитывают и оценивают только фотохимический эффект. Его применяют также для опре­деления тепловых воздействий на образцы с малой теплоемкостью).

1. 2. Интенсивность излучения, установленная для испытания, равна 1,120 кВт/м²±10%. Сокращение длительности испытания за счет увеличения интенсивности излучения сверх указанного зна­чения не желательно. Как уже упоминалось, суточная доза солнеч­ной радиации, приближенно соответствующая наиболее жестким естественным условиям, имитируется применением метода А с вы­держкой в стандартных условиях облучения в течение 8 ч в сутки. Таким образом, удлинение фаз облучения свыше 8 ч ускоряет воз­действие радиации по сравнению с естественными условиями. Од­нако непрерывное 24-часовое облучение (метод С) может не выя­вить явлений деградации, обусловленных циклическими тепловы­ми нагрузками, поэтому этот метод не может быть рекомендован для всех случаев.

   3. Продолжительность испытания зависит от цели испытания. Если интерес представляют только тепловые эффекты, то должно быть достаточно трех циклов (за исключением тех случаев, когда испытывают крупногабаритную аппаратуру, которая требует боль­ше времени для достижения максимальной внутренней темпера­туры). Для выявления процессов деградации необходимо увели­чение продолжительности испытания.

2. ДРУГИЕ УЧИТЫВАЕМЫЕ ВНЕШНИЕ ФАКТОРЫ

   1. Температура воздуха в камере

Температура воздуха в камере во время облучения и в течение темных фаз должна контролироваться на соответствие требова­ниям, установленным в методах А, В или С. В соответствующей НТД следует указать температуру во время облучения: 40 или 55 °С, в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации ап­паратуры или элементов.

Различные условия влажности, особенно конденсация, могут значительно повлиять на фотохимические процессы деградации материалов, красок, пластмасс и т. д. Конкретные значения отно­сительной влажности должны быть указаны в соответствующей НТД на изделие, например может быть предписано 4-часовое воз­действие влажного тепла ((40±й)°С и (93±3)% относительной влажности) в начале испытания в соответствии с методом В.

Пыль и другие поверхностные загрязнения могут значительно изменить характеристики поглощения облучаемых поверхностей. Если нет иных указаний, испытуемые образцы должны иметь чис­тые поверхности. Если требуется оценить влияние загрязнения по­верхности, в соответствующую НТД следует включать необходи­мые сведения о подготовке поверхностей образцов и т. п.

Озон, образующийся при воздействии коротковолнового ультра­фиолетового излучения источников света, обычно изолирован от рабочего объема испытательной камеры светофильтрами, исполь­зуемыми для корректировки спектрального распределения энергии. Поскольку озон и другие посторонние газы могут оказывать зна­чительное влияние на процессы деградации некоторых материалов, важно чтобы эти газы отсутствовали в испытательной камере, ес­ли нет иных указаний в соответствующей НТД (см. п. 9.3).

Следует учитывать возможность охлаждения образцов под действием воздушного потока. Охлаждающее действие воздушно­го потока может также привести к получению ошибочных резуль­татов измерений при помощи термоэлементов открытого типа, при­меняемых для контроля интенсивности излучения. Даже такая сравнительно малая скорость воздуха, например 1 м/с, может выз­вать понижение температуры перегрева более чем на 20%. Поэ­тому необходимо измерять и контролировать скорость воздушного потока (которая должна быть минимальной) при одновременном контроле заданной температуры и влажности, (если это требует­ся). Регулирование температуры воздуха в рабочем объеме каме­ры путем соответствующего нагрева и охлаждения стенок камеры устраняет необходимость в больших скоростях воздуха.В действительности условия солнечной радиации высокой ин­тенсивности редко сочетаются с полным безветрием. Поэтому не­обходимо учитывать воздействие на испытуемые аппаратуру и эле­менты потоков воздуха с различными скоростями. В этом случае в соответствующей НТД следует устанавливать конкретные требо­вания.

Поскольку тепловые свойства опорного основания и способ мон­тажа могут значительно влиять на температуру перегрева испы­туемого образца, эти факторы необходимо учитывать, чтобы теп­лообмен был характерен для типичных условий эксплуатации. Об­разец обычно требуется устанавливать либо на стойках, либо на основании с определенными свойствами, например на слое бетона заданной толщины или на слое песка с определенной теплопровод­ностью. Подробные сведения относительно опорного основания, способа монтажа и положения образца должны быть приведены в соответствующей НТД (см. приложение В).

5. ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ

   1. Общие положения

Источник излучения может состоять из одной или нескольких ламп и связанных с ними оптических элементов, например рефлек­торов, светофильтров и т. п., обеспечивающих получение требуемо­го спектра и заданной интенсивности излучения.

Ксеноновая газоразрядная лампа высокого давления, снабжен­ная светофильтрами, может обеспечить наилучшую имитацию сол­нечной радиации. Ртутные и ксеноново-ртутные лампы в отноше­нии имитации солнечной радиации имеют серьезные недостатки, ко­торые могут привести к ошибочным результатам. Дуговые лампы с электродами из угля с добавлением специальных примесей име­ют широкое применение, однако вследствие недостаточной стабиль­ности и сложности в эксплуатации, сфера их использования огра­ничена. Могут использоваться вольфрамовые лампы накаливания, если целью испытания является только оценка тепловых явлений. Однако эти лампы позволяют оценить фотохимический эффект, так как в спектре их излучения ультрафиолетовая часть почти пол­ностью отсутствует.

Характеристики этих ламп, особенности светофильтров, опти­ческих устройств и т. п. рассматриваются далее.

Геометрическая форма и размер применяемых ламп определя­ются требованиями испытания. Типичный спектральный состав из­лучения ксенонового разрядного промежутка приведен на рис. 1.