GB/T 16422.2-2022 塑料 实验室光源暴露试验方法 第2部分:氙弧灯.pdf

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GB/T 16422.2-2022 塑料 实验室光源暴露试验方法 第2部分:氙弧灯.pdf

400nm间总辐照度的百分比。为检测氙弧灯用的某一滤光器 或滤光器组是否符合表中要求,应测量250nm~400nm范围内的光谱辐照度,通常以2nm递增测量。然后 将每一通带内的总辐照度加和再除以290nm~400nm间的总辐照度。 表中的最小限值和最大限值是基于制造商的建议,对不同生产批次和不同使用期限、配置了日光滤光器的水 冷和风冷氙弧灯,进行超过100次的光谱转 量后得到的$。如果能够获得更多的光谱辐照度数据,极限 值有可能微小变化。最小限值和最大限值相对于所有测量值的平均值的离差至少是3倍的标准偏差。 任一个光谱辑照度分布,表中各通带内计算得到的百分比加和为100%。对于任一种配置日光滤光器的氙弧 灯,每个通带内百分比的计算值应落在表中给定的最小限值和最大限值之间。由于使用的不同氙弧灯装置的 光谱辐照度分布在允许范围内波动,能预料暴露试验结果会有差异。联系氙弧灯装置的制造商,获取所用氙弧 灯和滤光器具体的光谱辐照度数据。 dCIE85:1989中表4给出了太阳总辐照度的数据,该数据是在相对空气质量为1.0、臭氧含量为标准温度和压 力下0.34cm、水蒸气含量为1.42cm可降水量、500nm波长的空气溶胶消光的光谱光学深度为0.1时的水平 面上测得的。这些数据用作配置日光滤光器氙弧灯的目标值。 对于CIE85:1989中表4描述的太阳光谱数据,紫外辐照度(290nm~400nm)占总辐照度(290nm~800nm) 的11%,可见辐照度(400nm~800nm)占总辐照度(290nm~800nm)的89%。暴露在氙弧灯装置下的试样, 其表面上的紫外辐照度百分比与可见辐照度百分比可能因暴露试样的数量及自身的反射率的差异而不同。

5.1.3配置窗玻璃滤光器的氙弧灯的光谱辐照月

窗玻璃滤光器的氙弧灯自

对氙弧灯的发射光谱进行过滤。在紫外波长范围内 相对光谱辐照度的最小限值 附录A)

GB/T 30771-2014 日用玻璃陶瓷关规定将其排放到建筑物外。

5.4黑标温度计/黑板温度计

5.5润湿和湿度控制装置

试样可在喷淋、凝露或浸润方式下进行润湿暴露。表3(亦见表B.1)和表4(亦见表B.2)给出了使 用喷淋的具体试验条件。如果使用了凝露、浸润或其他方式,应在试验报告中注明具体的试验步骤和暴 露条件。 表3和表4还给出了控制相对湿度的暴露条件。表B.1和表B.2给出了无需控制相对湿度的暴露 条件。

5.5.2相对湿度的控制装置

对湿度的暴露,测量相对湿度的传感器的位置应

试验箱可按规定条件在试验样品的正面或背面安装间歇喷淋的装置。喷淋应均匀分布在试样表 面。喷淋系统应由不会污染喷淋水的耐腐蚀材料制成。 喷洒到试样表面的水:电导率应低于5μS/cm,不溶物含量小于1mg/L,在试样表面不留下可见的 污迹或沉积物,二氧化硅的含量应低于0.2mg/L。去离子与反渗透系统相结合使用能制备符合质量要 求的水。

试样架可为开放式框架从而使试样背面外露,或可使用无空隙的背衬来支撑试样。试样架及背衬 (如使用)应由不会对暴露结果产生影响的情性材料制成,例如耐氧化的铝合金或不锈钢。试样周围不 应使用铜合金、铁或铜质材料。背衬的使用以及背衬与试验样品间的空隙可能影响试验结果,尤其是透 明试样。因此背衬的使用及与试样间的空应由相关方商定

5.7性能变化评价设备

于评价性能变化的设备应符合ISO4582的要求

除非另有规定,按表3(亦见 所示控制辐照度水平,也可由相关方商定 他的辐照度水平,应在试验报告! 度及其通带

7.2.1黑标温度和黑板温度

7.2.2试验箱内空气温度

暴露过程中试验箱内空气温度能控制在规定值(见表3和表4)也能不控制(见表B.1和表B.2)。 注:试样表面温度的下限为试样周围的空气温度(即试验箱温度),上限为规定的黑标温度。一般认为试样的实 温度介于这两个限值之间。

7.3试验箱内空气相对湿度

表3黑标温度计(BST)控制温度的暴露循环

3黑标温度计(BST)控制温度的暴露循环(续

B.配置窗玻璃滤光器的暴

表3和表B.1(亦见表4、表B.2)中的条件适用于连续辐照的试验,可使用更复杂的循环。这些 「能包括暗周期,而暗周期可能造成高湿度和/或在试样表面产生露。 应在试验报告中注明所用的循环及其全部详细条件。

表4黑板温度计(BPT)控制温度的暴露循环

表4黑板温度计(BPT)控制温度的暴露循环(续)

表3(亦见表B.1)和表4(亦见表B.2)给出了配置日光滤光器(方法A)和配置窗玻璃滤光器(方法 B)进行暴露的多组条件。 如果未指定则采用循环1(BST控制)或循环4(BPT控制)暴露条件。 表3给出了控制黑标温度的三种暴露循环(更多的循环见表B.1)。表4给出了控制黑板温度的循 环(更多的循环见表B.2)。 表3、表B.1中规定的黑标温度以及表4、表B.2中规定的黑板温度都是最常用的温度,但两种温度 之间没有关联。因此,用这两种温度得到的试验结果可能不具有可比性。 黑标温度计可代替黑板温度计以确保满足表4和表B.2中的温度要求。但在这种情况下,应确定 不同类型温度计之间的实际温差,并应将每种温度计测量的温度作为等效的设定值温度,以补偿两种温 度计之间导热系数的差异

以不受任何外加应力的方 标记的位置不影响后续的试验。为便于检查,可制定试验样品的位置分布图。 对用于测定颜色和外观变化的试样,需要对其暴露部分和非暴露部分进行比较时,可在整个试验过 程中用不透明的遮盖物遮住试验样品的一部分。该方法虽有利于检查暴露试验的进度,但试验报告中

的数据应是经暴露的试验样品与避光保存的存放样品相比较得到的。

如果需要,安装并校准辐照仪,测量试验样品暴露面的辐照度。 当试验样品按辐照量进行暴露时,其暴露周期用暴露面单位面积上的辐射能表示。选用波长范围 为300nm~400nm的辐照仪,暴露周期的单位用焦耳每平方米(J/m²)表示;或者选用定值波长的辐照 仪(如340nm),暴露周期的单位用焦耳每平方米纳米「J/(m·nm)1表示,

如果需要,安装并校准辐照仪,测量试验样品暴露面的辐照度。 当试验样品按辐照量进行暴露时,其暴露周期用暴露面单位面积上的辐射能表示。选用波长范围 为300nm~400nm的辐照仪,暴露周期的单位用焦耳每平方米(J/m²)表示;或者选用定值波长的辐照 仪(如340nm),暴露周期的单位用焦耳每平方米纳米「J/(m·nm)1表示,

8.5暴露后性能变化的测定

应按ISO4582的规定进行性能变化的测定。经相关方商定后可测定其他性能。

附录A (资料性) 经过滤的氙弧辐射——光谱辐照度

CIE85:1989提供了典型大气条件下太阳光谱辐照度的数据,这些数据能用作实验室光源与总日 辐射对比的基础。经过滤的氙弧辐射所用数据见CIE85:1989中的表4。然而,CIE85:1989有许多不 足:它给出的太阳全光谱能量分布是从305nm开始的,增量相当近似并且计算代码已不再适用。因 此,多年来一直在努力修订CIE85。修订版是基于最新的测量和经改进的计算模型(SMARTS2[7)。 当用SMARTS2模型重新计算时,CIE85.1989的表4可继续使用8

A.2紫外区的光谱辐照度

A.2.1配置日光滤光器的氩弧灯

CIE85:1989的表4紫外区(<400nm)的数据作为配置日光滤光器氙弧灯的辐照度基准。表1 CIE85:1989的表4所示的基准数据

A.2.2配置窗玻璃滤光器的氙弧灯

表2中给出的配置窗玻璃滤光器氙弧灯的基准光谱数据是把典型的窗玻璃的透射率计算在内,通 过修正CIE85:1989的表4中紫外区的数据得到的。所用的窗玻璃透射率以GB/T1865一2009的表 B.2中指定的3mm厚的窗玻璃的透射率为依据,CIE85:1989的表4中的辐照度乘以窗玻璃对应的透 射率来确定每一通带内的辐照度。 注:值得注意的是表2允许差异很大的光谱分布,甚至与表1的有重叠。为获得符合经窗玻璃后的最小限值和最 大限值的光谱分布,优先选用透射率在320nm处为0.1~0.2,在380nm处最小为0.8的窗玻璃。

表1和表2中给出的光谱辐照度规范是基于四家设备制造商提供的光谱辐照度数据。这些数据是 把每一通带的辐照度加和并以其占290nm~400nm总辐照度的百分比来表示。表1和表2中给出的 极限值是基于可获得的数据的平均值加上或减去三倍的标准偏差得到的。假定测量值来自于所有氙弧 设备,则本数据范围涵盖了总体的99%。

附录B (规范性) 更多的暴露循环 : 表B.1和表B.2给出了暴露过程中不控制试验箱内空气温度的暴露条件。

表B.1和表B.2给出了暴露过程中不控制试验箱内空气温度的暴露条件。

更多的由黑标温度计(BST)控制温度的暴露循环

注1:表中给出的辐照度、黑标温度和相对湿度的正负偏差是给定参数在平衡状态下所允许波动的范围,并不表 示设定值可在允许的范围内任意加减。 注2:对于不控制试验箱温度和湿度的暴露,在试验报告中注明两者的测量值可能具有一定的参考意义。 注3:对于不控制试验箱温度但控制湿度的暴露,应设置相对湿度为(50士10)%。 ·表中给出的是常用辐照度。对能够产生更高辐照度的设备,其实际辐照度可能显著高于给定值。例如配置日 光滤光器的氙弧灯的宽带辐照度达到180.W/m²(300nm~400nm)或配置窗玻璃滤光器的氙弧灯的宽带辐照 度达到162W/m*(300nm~400nm)。

更多的由黑板温度计(BPT)控制温度的暴露循

注1:表中给出的辐照度、黑板温度和相对湿度的正负偏差是给定参数在平衡状态下所允许波动的范围,并不 示设定值可在允许的范围内任意加减。 注2:对于不控制试验箱温度和湿度的暴露,在试验报告中注明两者的测量值可能具有一定的参考意义。 注3:对于不控制试验箱温度但控制湿度的暴露,应设置相对湿度为(50士10)%。 表中给出的是常用辐照度。对能够产生更高辐照度的设备,其实际辐照度可能显著高于给定值。例如配置 光滤光器的氙弧灯的宽带辐照度达到180W/m(300nm~400nm)或配置窗玻璃滤光器的氙弧灯的宽带辐 度达到162W/m(300nm~400nm)。

注1:表中给出的辐照度、黑板温度和相对湿度的正负偏差是给定参数在平衡状态下所允许波动的范围,并不 示设定值可在允许的范围内任意加减。 注2:对于不控制试验箱温度和湿度的暴露,在试验报告中注明两者的测量值可能具有一定的参考意义。 注3:对于不控制试验箱温度但控制湿度的暴露QX/T 466-2018 微型固定翼无人机机载气象探测系统技术要求,应设置相对湿度为(50士10)%。 表中给出的是常用辐照度。对能够产生更高辐照度的设备,其实际辐照度可能显著高于给定值。例如配置 光滤光器的氙弧灯的宽带辐照度达到180W/m(300nm~400nm)或配置窗玻璃滤光器的氙弧灯的宽带辐 度达到162W/m(300nm~400nm)。

实现相对光谱辐照度的必要条亻 光器系统,这 些滤光器系统根据波长来滤除不同紫外辐射。不过大多数可用的滤光器能分为两大类,且均满足方法 A的要求。通过提供所用日光滤光器类型的额外信息,能获得有更佳的再现性和可比性的试验结果。 如果可获得所用滤光器类型的信息,强烈推荐补充在试验报告中。 按方法A开展试验时,可使用满足表1要求的任何一种滤光器。即使滤光器不符合表C.1中I型 或Ⅱ型的规定或无可用的信息。 注:如果将配置I型滤光器系统的装置(仪器和光学系统)与其他I型装置的试验进行比较,并且将Ⅱ型装置仅与 其他Ⅱ型装置的试验进行比较,则更可能实现结果的再现

C.2I型和I型滤光器的技术规范

配置日光滤光器的氙弧灯的光谱辐照度按表1以波长20nm的增量重新界定并分为两类。在表 C.1中,初始值为常规的太阳辐射,I型滤光器界定了比IⅡ型滤光器更高的紫外辐射滤除系统。图C.1 给出了在280nm~400nm范围内,I型、Ⅱ型滤光器系统的光谱示例以及ISO/TR17801中供参考的 光谱。I型和Ⅱ型光学系统均符合表1全部范围内光谱辐照度的要求。 注1:I型滤光器的紫外截止波长更接近于自然界中太阳辐射的截止波长。如果用Ⅱ型滤光器,通常观察到材料更 快地降解。 注2:ISO/TR17801有以CIE85:1989的表4为基础重新计算的参考光谱。该光谱在紫外区域以0.5nm为增量, 在较长的波长区域则以1nm为增量。

表C.1配置日光滤光器氙弧灯的相对光谱辐照度(方法A)

表中给出了在给定通带内的辐照度占290nm~400nm间总辐照度的百分比。为检测氙弧灯用的某一滤光器 或滤光器组是否符合表中要求GB/T 4835.1-2012 辐射防护仪器 β、X和γ辐射周围和或定向剂量当量(率)仪和或监测仪 第1部分:便携式工作场所和环境测量仪与监测仪,应测量250nm~400nm范围内的光谱辐照度。将每一通带内的辐照度加和 然后再除以290nm~400nm间的总辐照度。 b配置日光滤光器氙弧灯的光谱通带的值见表1。 “ASTMD7869中给出的日光滤光器系统,属于I型日光滤光器。 SAEJ2527中给出的日光滤光器系统,属于IⅡ型日光滤光器。 “供参考的太阳光谱详情见表1。

图C.1有代表性的配置I型和Ⅱ型日光滤光器氙弧灯的光谱辐照度分布以及 符合ISO/TR17801的参考太阳光谱

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