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国军标美军标太阳辐射试验(GJB150.7A、MIL-STD-810)
作者:管理员    发布于:2017-09-13 18:29:15    文字:【】【】【
摘要:太阳辐射的热效应可以引起电子电工产品的热老化、氧化、裂痕、化学反应、软化、融解、升华、粘性降低、蒸发和膨胀等。太阳辐射引起的温度或局部过热,会导致产品的膨胀或润滑性能降低,机械失灵,机械应力增大以及活动部件之间的磨损加剧等。

太阳光是以电磁波的形式辐射和传送到地球表面的。地球表面接受到的太阳辐射能量与所处的地理纬度、海拔高度以及时间变化(如年、季节、月、日)有关。

表征太阳辐射强弱的物理量是太阳辐射强度,所谓太阳辐射强度,即垂直于阳光单位黑体表面,在单位时间内吸收的辐射量。在国际上,太阳辐射强度的单位采用瓦/2(即w/m2)。

太阳辐射对电子电工产品有两种有害的作用,即太阳辐射的热效应和太阳辐射的光化学效应。

太阳辐射的热效应可以引起电子电工产品的热老化、氧化、裂痕、化学反应、软化、融解、升华、粘性降低、蒸发和膨胀等。太阳辐射引起的温度或局部过热,会导致产品的膨胀或润滑性能降低,机械失灵,机械应力增大以及活动部件之间的磨损加剧等。

太阳辐射的光化学效应将会导致涂料、油漆、塑料、千维和橡胶等的变形、褪色、失去光泽、粉化和开裂等损坏。

太阳辐射试验的目的是为了确定地面上或较低大气层中使用或储存的电子电工产品受太阳辐射所引起的热效应、光化学效应以及对产品的机械性能和电性能的影响。

太阳辐射的热效应不能用高温试验来评价,因为太阳辐射是在产品内产生温度剃度,而高温试验是产生恒定高温,它们的作用机理不同所得的试验结果也不一样。

6.1太阳辐射试验的方法

世界上各工业发达的国家自40~50代起以开始重视太阳辐射对产品影响的研究,并且采用碳弧灯开展一些简单的模拟性试验,真正制订国际性的太阳辐射试验方法和标准是70年代的事情。现行的标准有下面几种:IEC68-2-5试验Sa“模拟地面上的太阳辐射)。相对应的国标是GB3423.24-81试验Sa“模拟地面上的太阳辐射”。IEC68-2-9,“太阳辐射试验指南”。相对应的国标是GB2424.14-81,“太阳辐射试验导则”。

美国军标MIL-STD-810方法505.2,“太阳辐射”。相应的我国军用标准GJB150.6-86,“太阳辐射试验”。

6.2 试验设备

太阳辐射试验箱应具有保持和监测箱内温湿度、风速和太阳辐射强度的能力。

试验采用的光源应保证在试验期间,在规定的辐射测量表面上,可得到1.12kw/m22±10%(1.6Cal/cm2.min)的辐射强度。

1.12kw/m2的辐射强度包括试验箱内的反射辐射和样品的吸收辐射,不包括箱内辐射的长波红外辐射。

试验箱内的风速应尽可能地小,以保持箱内的温度。测量箱内温度的仪表应不受直接太阳辐射的影响。

试验箱应具有不透紫外线的观察窗和供测量用的引出线。

除此以外,在美国军标中还规定试验设备的体积至少是试验样品体积的10倍。试验箱的模拟太阳辐射源的范围应是试验样品水平投影面积的125%。辐射源与样品表面之间的距离至少为6.2cm2

6.3试验条件

美军标为例:MIL-STD-810,有关太阳辐射试验的严酷等级也是用温度和循环数表示的,24小时为一个循环,每个循环根据不同的辐照时间、模拟的对象和方式分为两种试验程序。

程序I:循环试验(热效应)。在程序I中,规定3种试验温度,一种是49,代表最热的条件(相当图干热带地区的条件)一种是44,代表一般干热地区条件(相当于亚干热地区的条件)另外一种是39。试验期间,温度的允许误差小于2。循环数至少是3个循环,最多为7个循环。

程序Ⅱ:稳态试验(光化学效应)。在程序Ⅱ中,加速因子大约为2.5,24小时为一个循环,每个循环辐照20小时,4小时不照射。

对于临时在户外使用的产品,如便携式产品,可以采用10个循环。

对于连续在户外使用的产品,一般采用56个过更多的循环。

6.4试验程序

太阳辐射试验的试验程序由预处理、初始检测、试验、恢复和最后检测五个步骤组成。

试验开始之前,应首先清除试验样品表面的积尘和其它污染物质,以保证试验的有效性和试验结果的再现性。但有时,若要求评价表面污染物质经试验后对样品的影响,则对试验样品表面不进行清洁处理。

在预处理之后,试验之前,按照试验规定的要求,应对样品(在正常的试验大气条件下)进行外观检查以及电性能和机械性能的检测,并记录检测的结果和条件等。

试验样品放进试验箱内,并放在箱内具有一定高度的支撑架或已知热传导率和热容量的规定垫托物上。应使样品之间不会相互干扰,不会挡住辐射源,也不会受到二次辐射对样品的影响。

在程序A中,照射前2小时是试验的升温时间。

在程序A和程序B的不照射时间内,箱温大致以线性降温速率降至+25,在此温度上,一直保持到24小时循环结束。

在整个试验期间,控制箱温允许误差范围为±2

有时,太阳辐射试验要求控制箱内的相对湿度,其控制的时间应作具体规定。

在试验期间,经受太阳辐射试验的样品是否处在工作状态?还有,在规定的试验条件下,是否需要测量样品的表面温度或内部温度?这些问题,在试验之前应首先明确。

6.5 试验的选择

在试验程序的选择中,首先应考虑试验目的。如果为了评价热效应,一般应采用程序A。

如果试验的目的是为了评价光化学效应;则采用程序B评价其效应。

对于临时性在户外使用或储存的产品,多采用3或10个循环。长期在户外使用或储存的产品,选应56个循环或更长一点的试验时间。

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