Изучите концепции, инструменты, приложения и технические термины, составляющие мир качества. Для получения дополнительных определений просмотрите онлайн-глоссарий терминов качества, аббревиатур и ключевых людей в истории качества.
Одно из направлений испытаний, которыми занимается наша лаборатория - испытания на воздействие солнечной радиации.
Определение Глоссария качества: Испытания на воздействие солнечной радиации
Солнечная радиация в контексте земных условий не означает классическое ионизирующее излучение и представляет собой лишь электромагнитную составляющую – от ультрафиолетовых до инфракрасных лучей, включая видимый человеком свет. Влияние корпускулярной составляющей радиации Солнца, т.е. движения протонов, на поверхности Земли можно «вынести за скобки». Большинство частиц солнечного ветра задерживается в верхних слоях атмосферы и особого влияния на земную поверхности не оказывает.
Прямые и отраженные солнечные лучи – один из негативных климатических факторов, оказывающих деструктивное влияние практически на все материалы. Ультрафиолет разрушает молекулярные связи, а инфракрасное излучение приводят к перегреву и деструкции со снижением изначальной прочности и ухудшением других механических свойств.
Негативный эффект от длительного воздействия солнечного излучения во многом зависит от географического расположения объекта. Ведь интенсивность освещения на земной поверхности неравномерна и зависит от:
Исследования стойкости к солнечной радиации входят в комплекс испытаний на воздействие климатических факторов, являясь его неотъемлемым компонентом.
Полимеры (ABS-пластик, ПВХ, поликарбонат, полиэтилен, полипропилен и др.) – одни из самых распространенных конструкционных материалов в приборостроении. Легкие, как пластмасса, но прочные, как сталь, композитные материалы используют в машино-, судо- и авиастроении. Однако воздействие УФ излучения на полимеры способно разрушить их прочные межатомные связи.
Последствия длительного воздействия УФ лучей:
ухудшение внешнего вида изделий ввиду выгорания красящих пигментов.
Понимание последствий теплового и фотохимического воздействия солнечного излучения на изделия или материалы – это ключ к определению срока их эксплуатации в конкретных климатических условиях и к его продлению за счет внесения в технологию производства соответствующих корректировок.
Именно результаты испытаний на воздействие солнечной радиации в реальных или имитированных условиях дают возможность скорректировать технологический процесс изготовления приборов, материалов или иных изделий с целью продления эксплуатационного ресурса и нормализации их работы в том или ином климате.
Проверка продукции на соответствие стандартам и другим отраслевым нормам относительно стойкости к солнечной радиации, включая ультрафиолетовое и инфракрасное тепловое излучение – вторая и не менее важная задача подобных испытаний.
Воздействие солнечного излучения в инфракрасном тепловом спектре влечет за собой:
Тепловое и фотохимическое воздействие солнечного излучения негативно сказывается на лакокрасочных материалах. Это приводит к снижению антикоррозионной защиты металлоконструкций и ухудшению внешнего вида изделий.
Полимерная электроизоляция кабелей и мелких проводов в электронных приборах, электротехническом оборудовании и в сетях энергоснабжения наиболее подвержена негативному воздействию солнечной радиации. Ультрафиолетовые лучи в сочетании с тепловой нагрузкой разрушают поливинилхлорид, из которого в большинстве случаев изготавливают изоляцию, вызывая ускоренное старение проводов и электрический пробой.
Порядок проведения работ по тестированию стойкости объекта к имитированной солнечной радиации регламентируется следующими нормативными документами:
Также при проведении исследований используют нормативные документы, описывающие параметры среды, интенсивность и другие характеристики солнечного излучения в различных географо-климатических зонах. В их число входят:
Камера солнечной радиации – устройство, предназначенное для проведения испытаний материалов и объектов на стойкость к солнечной радиации. В аккредитованной лаборатории нашей компании используются камеры солнечной радиации высокого качества, отвечающие всем требованиям государственных стандартов. Для моделирования близкого к естественному спектра в них используются металлогалогенные источники света. К преимуществам этих ламп относятся:
Таким образом спектр, генерируемый камерой солнечного излучения, позволяет максимально точно моделировать воздействие.
Камеры производятся из нержавеющей стали, внутренние поверхности полируются до зеркального блеска. Это обеспечивает отражение светового потока и всестороннее облучение испытываемого объекта. К другим особенностям современных приборов можно отнести:
Также к важным узлам изделия относят светофильтры. Необходимость их применения обусловлена тем, что все искусственные источники электромагнитного излучения обладают прерывистым спектром с выраженными отдельными спектральными линиями. В то время как естественная радиация отличается сплошным спектром. Применение специально подобранных светофильтров позволяет нивелировать это различие.
В процессе анализа стойкости к солнечной радиации испытуемый объект кладут наиболее уязвимой стороной к источнику искусственного излучения. При этом недопустимо экранирование или отражение света.
Для испытания на воздействие солнечной радиации могут применяться разные типы оборудования. В их число входят:
Чем больше факторов воздействует на образец, тем точнее будет моделирование фотохимического воздействия солнечного излучения и его негативных последствий.
Помимо испытаний на воздействие солнечной радиации в лаборатории “Менделеев Тест Групп” мы проводим широкий спектр испытаний на воздействие других климатических факторов. Узнать об этом подробнее вы можете здесь: Климатические испытания в нашей лаборатории – Менделеев Тест Групп (mendeleevtest.ru)
Согласно ГОСТам 28202-89 и 20.57.406-81 испытания на стойкость к ультрафиолетовому и тепловому инфракрасному излучению проводят непрерывными или циклическими методами. Выбор методики и количество циклов в циклических испытаниях зависят от вида испытуемого объекта и нормативно-технической документации (НТД), которая регламентирует качество изделия.
Первый метод (A) цикличного излучения с 8-часовой светлой фазой применяют для определения работоспособности изделий после повышения температуры их оболочки. За 8 часов имитации воздействия солнечной радиации образец получает дозу имитированного облучения в 8,96 кВт/м². Это максимально приближено к естественным условиям, если бы образец находился под открытым Солнцем.
Количество циклов испытаний для метода A зависит от массы и габаритных размеров образца. В большинстве случаев для среднегабаритных изделий достаточно трех циклов. Для крупногабаритных образцов рекомендовано увеличить количество суточных повторений до достижения внутри изделия максимальной температуры.
Второй циклический метод (B) используют, когда целью испытания является анализ фотохимического воздействия солнечного излучения. В ходе 20-часовой световой фазы образец за один цикл получает дозу имитированного солнечного облучения в 22,4 кВт/м². Такие тесты проводят с целью определения фотохимической стойкости материалов, включая лакокрасочные, а также степени деградации образца под действием УФ излучения.
Третий метод (C) предполагает непрерывное воздействие на испытуемый образец имитированного солнечного излучения. Это упрощенное испытание, направленное на оценку фотохимической стойкости. При этом тепловая нагрузка и процессы деградации материала не имеют значения.
Испытания на воздействие уф лучей и других компонентов солнечной радиации имеют право проводить аккредитованные испытательные центры .
Работа выполняется в несколько этапов:
Полученные результаты заносят в протокол испытаний радиационного контроля. Документ составляется в соответствии с ГОСТом. Он состоит из основной части и раздела с комментариями.
Вы можете задать вопрос по испытаниям на воздействие солнечной радиации, этапах получения нормативной документации и прочим темам нашему специалисту - Контакты. (mendeleevtest.ru)
