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氙气耐候测试标准专题一:CIE No. 241标准

2023-08-02 17:59 作者:翁开尔HJUNKEL  | 我要投稿

大约有600个标准制定组织(SDO)发布了6000多个文档,涉及到材料老化测试标准。虽然有数百种不同的耐候和光牢度测试方法可供选择,但排除重复和过时的版本,并将关注重点聚焦在被引用于材料或应用特定标准中的基本标准。最后,将测试范围限制为氙弧灯。我们可以将最常被引用的,并且具有全球范围的影响力的大氙气耐候测试标准介绍给大家:


Q-SUN氙灯老化箱


本文,我们将介绍的是CIE No. 241标准。

CIE No. 241:Recommended Reference Solar Spectra for Industrial Applications

CIE No. 241 :推荐工业应用的基准太阳光谱

国际照明委员会(CIE)的出版物CIE No. 241包含了模拟耐候仪器中最坏情况太阳辐射的基准光谱。在2020年,它取代了过去30年一直用作耐候基准光谱的旧版本CIE No. 85 Table 4。


一、CIE No. 85 Table 4基准太阳光光谱

太阳的光谱和强度(或太阳辐射的光谱辐照度)受大气的影响,取决于地点和时间。CIE No. 85 Table 4定义了海平面处全球辐射(直接辐射和散射辐射)的光谱辐照度,当太阳垂直照射并因此被"一个大气层"(空气质量AM 1.0)过滤时。例如,这是一个在赤道上、在3月21日中午、天空无云的模拟太阳光谱的模型(环境参数:臭氧:0.34 atm-cm;水蒸气:1.42 atm-cm;反照率:0.2;500 nm处的气溶胶光学深度(AOD):0.10)。


自1989年出版以来,CIE No. 85 Table 4一直作为耐候性的参考太阳,并被用作比较和评估人工光源的基础。例如被引用在ISO 4892和ISO 16474系列标准中,作为人工光源在日光条件下的匹配目标。


二、CIE No. 241:基准太阳光光谱

在2020年,CIE使用与原始CIE 85相同的输入参数和更近期的计算模型进行了完整的重新计算,并发布了CIE No. 241。它定义了从280 nm到400 nm的波长间隔为0.5 nm,从1,700 nm的波长间隔为1.0 nm,以及从4,000 nm的波长间隔为5 nm。


CIE 241包含了几个经过计算的光谱辐照分布。用于耐候性目的的是被指定为"CIE-H1",并且现在是CIE No. 85 Table 4的官方替代品。


由于原始数据分辨率较低,导致结果值非常相似但并非完全相同。即将进行的常见耐候标准的修订,例如ISO 4892-1和ISO 4892-3,将以CIE 241而不是CIE 85为参考。由于光谱之间的差异与人工光源的差异相比较小,因此这不会对测试方法和测试条件产生技术影响。


三、氙灯老化测试箱与基准太阳光光谱

正因为大多数的耐候老化测试标准都是参照基准太阳光谱,所以实验室的氙灯老化测试箱是否能准确模拟基准太阳光谱,便成了测试结果可靠与否的关键。


Q-SUN氙灯老化箱的辐照度与基准太阳光光谱对比


以Q-SUN氙灯老化箱为例,它配备了名为“太阳眼”的辐照度控制器,用于实时监测和调整氙灯的光谱分布,以确保其与基准太阳光光谱相一致。该控制系统运用光电传感器和控制电路对氙灯发出的光谱进行实时监测。一旦发现光谱分布与预设的基准光谱有差异,控制系统会自动调整氙灯的输出,使其更接近基准太阳光的光谱分布。通过这种实时监测和调整机制,Q-SUN氙灯老化箱能够在实验室环境下高度模拟自然环境中的太阳光,为材料提供更准确可靠的老化测试数据。


Q-SUN氙灯老化箱太阳眼辐照度控制


这是佛山翁开尔关于耐候性和光牢度标准系列文章。敬请关注。



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