GB/T 2424.14-1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 太阳辐射试验导则

GB/'r242414-1995

前言

本标准等同采用国际电工委员会标准IEC68-2-9((基本环境试验规程第2部分:试验方法太阳

辐射试验导则)1975年版。

通过使我国标准与国际标准等同，可以尽快适应国际贸易的发展和经济、技术交流的需要。

本标准代替GB2424.14-81《电工电子产品基本环境试验规程太阳辐射试验导则》。

本标准于1981年首次发布，1995年8月第一次修订。

自本标准实施之日起，原中华人民共和国国家标准GB2424.14-81《电工电子产品基本环境试验

规程太阳辐射试验导则》同时废止。

本标准的附录A和附录B都是标准的附录。

本标准由中华人民共和国电子工业部提出。

本标准由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会归口。

本标准主要起草单位:电子工业部第五研究所。

本标准主要起草人:傅文茹、黄文忠、周心才、谢建华、张金根。

GB/T2424-14-1995

IEC前言

1.由所有对该问题特别关切的国家委员会参加的国际电工委员会所属技术委员会制定的有关技

术问题的正式决议或协议，它尽可能地体现和表达了国际上对该问题的一致意见。

2.这些决议或协议，以推荐标准的形式供国际上使用，在这种意义上为各国家委员会所接受

3.为了促进国际间的统一，国际电工委员会希望所有会员国在制定国家标准时，只要国家具体条

件许可，应采用国际电工委员会推荐标准的内容作为他们的国家标准。国际电工委员会的推荐标准和国

家标准之间的任何分歧应尽可能地在国家标准中明确地指出。

本标准是由国际电工委员会50技术委员会(环境试验)制定的口

第一个草案是在1971年列宁格勒会议上讨论的。作为会议的结果，形成了新草案。以50<中央办公

室)171号文，在1973年7月份发给各国家委员会并按“六个月法”表决。

下列国家委员会投票明确赞成本标准:

澳大利亚以色列南非

比利时_意大利西班牙

加拿大日本瑞典

捷克斯洛伐克荷兰瑞士

丹麦挪威土耳其

联邦德国葡萄牙苏联

匈牙利罗马尼亚英国

印度美国

太《阳辐射试验导则》的历史概况:

第一版(1975年)

IEC68号标准中，过去没有太《阳辐射试验导则》。

有关规范:

IEC68-1:总则和导则

IEC68-2-5:试验Sa:模拟地面上的太阳辐射

中华人民共和国国家标准

电工电子产品环境试验Ga/T242414一1995

第2部分:试验方法idtIEC68-2-9:1975

太阳辐射试验导则代替G132124.14--81

Environmentaltestingforelectricandelectronicproducts

Part2:Testmethods

Guidanceforsolarradiationtesting

替告

太阳辐射试验是直接危害试验人员健康的，为此试验前必须仔细阅读本标准第，章的内容

1引言

本标准介绍地面太阳辐射对设备和元件影响的模拟方法模拟环境的主要特性是地面上所观测到

的太阳光谱能量分布和与控制温度条件综合吸收能量的强度。但是需要考虑太阳辐射(包括天空辐射)

和其他环境，例如温度、湿度和气流速度等的综合。

2试验源的辐射强度和光谱分布

辐射对试验样品的影响主要取决于光源的辐射强度和光谱分布。

2.1辐射强度

在地球一太阳平均距离的地球大气之外，垂直于入射辐射的平面上的太阳辐射强度谓之太阳常数

E-

在地球表面的太阳辐射强度受到太阳常数及辐射在大气层中的散射和衰减的影响按照国际照明

委员会(C.I.E)第20号出版物对试验模拟太阳辐射所推荐的辐射累积强度和光谱分布，辐射强度为

1.12kW/m2，它是以太阳常数E。二1.35kW/m`为基础，即太阳在头顶时，从太阳和天空辐射到地面上

的全球(总)辐射量。

2.2光谱分布

按CIE的推荐，本试验对全球辐射量规定的标准光谱分布列于GR/T2423.24-1995试验S。中的

表1。当试验只考核太阳辐射的热效应时，允许采用钨丝灯作光源，但因其光谱分布与标准自然光有明

显差异(见图2)，此时应按本标准的2.3规定对辐射强度加以修正

2.3使用其他光谱分布时要用的辐射强度

当光源的光谱分布不符合试验Sa的表1所列的标准时，应按附录A对其辐射强度加以修正，迫使

样品此时吸收的辐射量与采用标准光源时相同。例如仅评定热效应时认可的钨丝灯，经辐射强度修正

后，样品的热效应要与标准光源的效果一致。因此从试验光源吸收的辐射量与来自太阳和天空的总辐射

量相同，即:

Ee,一1.120生(kW/m`)

a胜

国家技术监督局1995一08一29批准1996一08一01}ZA

GB/T2424.14一1995

式中:Ee,—试验光源的辐射强度，kW/m2;

a。一试验样品对试验源辐射的吸收系数;

%-一试验样品对太阳和天空环球辐射的吸收系数(见附录A).

3试验程序和试验持续时间

3.1必须考虑暴露的持续时间及其是连续的还是间断的。规定了三种可能的方法:

试验程序A

24h为一循环,Sh照射，停照16h，按要求的重复次数进行试验(该程序给出每昼夜的总辐射量为

8.96kWh!m'，接近于最严酷的天然条件。本程序主要用于评定太阳辐射的热效应)

试验程序B

24h为一循环，ZOh照射，停照4h，按要求的重复次数进行试验(该程序给出每昼夜的总辐射量为

22.选kWh,/m'。本程序主要用于评定太阳辐射的劣化效应)

试验程序C

按要求连续照射(该程序是一种简化的试验，可用于周期性热应力不重要而只评定光化学效应的场

合。也可用于评定低热容量试验样品的热效应)。

3.2本试验方法不推荐辐射强度超出其规定值1.12kW/n12士10%的其他加速试验。如前所述，按每

日8h的标准日照时数计，试验程序A的日总辐射量已经接近于最严酷的天然条件，可见日照时数超过

8h时，加速试验将比天然条件更加严酷和恶劣;以假想的最大日照时数24h为计，试验程序C则可能

掩饰了周期性热应力引起的劣化效应，故程序C一般不用于评定辐射的热效应

3.3试验持续时间由试验目的来确定。如果只考虑热效应时(除了体积较大的设备需较长的试验时间

才能达到内部最高温度外)，通常三个试验循环足够，但在评定劣化效应时，所需的试验时间将会大幅度

增加。

4要考虑的其他环境因紊

4门箱内温度

照射阶段或停照阶段，箱内温度应按规定的试验程序(A,B或C)加以控制，有关规范应按设备或元

件的预定用途规定在照射阶段需达到的温度是+40℃或+55C.

4.2湿度

在不同的湿度条件下，各种材料、涂料和塑料等物质的光化学劣化效应相差极大，并且它们对湿度

条件的要求互不相同，因此具体的湿度条件由有关规范明确规定。例如规定试验程序B每循环最初的

4h按湿热条件(温度40C士2'C，相对湿度93%士3%)执行

4.3表面污染

灰尘和其他表面污染物将严重改变受照物体表面的吸收特性。除非另有规定，试验时应当保证样品

的清洁，但在评定表面污染物的作用时，有关规范应规定样品表面处理等必要内容。

4.4臭氧和其他污染气体

箱体在光源的短波紫外辐射下所产生的臭氧。通常可通过校正光谱能量分布的辐射滤光器排出试

验箱外，由于臭氧及其他污染气体会影响某些材料的劣化过程，除非有关规范另有规定，必须将这些有

害气体排出箱外见〔93)。

4.5气流速度

靠近样品表面的气流速度大小除影响样品的温升外，甚至还使监控辐射强度的开启式温差电堆出

现显著误差。一般1m/、的速度导致温差电堆的温升量减少20%以L可见在有效控制箱内温度(或湿

度)条件的同时，应对气流速度加以监测，并且尽量采用最低速度。此外，当调节箱内温度时，可通过加热

或冷却箱壁的办法来避免采用高速气流:

GB/T2424.14一1995

在自然环境中，出现强烈的太阳辐射同时风速为零的特殊条件的概率极小，因此当需要评定不同风

速对设备或元件等样品的影响时，有关规范应规定具体要求。

4.6支架及其安装

各种支架的热特性及其安装方式会对试验样品的温升构成F重影响，对此应予以充分的考虑，以使

其传热特性能代表典型的实际使用情况。试验时，样品多数是安装在具有规定热特性的各种升高的支架

或垫托物上，如厚薄大小一定的水泥板上或导热率一定的砂床上，关于垫托物及其安装方式和样品的放

置等详细要求应由有关规范规定(见附录B),

5辐射光源

5.1概述

符合光谱分布和辐射强度规定的光源可以由一个或几个灯和附加各种反光器、滤光镜等光学部件

组成

高压氮弧灯配上适当的滤光器后模拟太阳辐射的匹配最佳。水银蒸气灯和水银氨灯都存在模拟不

准确的明显缺点。采用特殊掺杂电极的碳弧灯虽然一直都获得广泛应用，但因其稳定性差和维护保养困

难而缺乏实用性。钨丝灯则因其紫外成分不足，只适用于评定热效应，而不适用于评定光化学效应

有关光源的特性、滤光器的性能和光学部件的组成等内容在下面的各条中介绍。

5.2氛弧灯

氨弧灯的规格大小及其结构形式视试验的要求而定，典型的氛弧灯光谱分布状况如图1所示。由于

电极要比氨弧体辐射出更多的红外线，其作用大小与电极的长短成比例变化，电极越短，电极的辐射就

越强，最终严重影响光谱分布的匹配，因而对电极受热而发射的直接辐射应加以重视。氨弧体的相对光

谱分布与氛灯的功率大小几乎无关，电极的绝对辐射光谱分布要随不同功率下电极的温度状态而变化，

对于长弧氛灯可以容易地滤除电极辐射。由于结构形状的特点，短弧氛幻一比长弧氛灯的制造容差要大得

多，在更换灯时应对这一点特别注意。

无论是长弧氦灯或是短弧氨灯，由于灯的寿命特性以及辐射效率不断下降的原因，在使用期满后均

需予以更换。但尽管如此，由于氛气是一种纯元素气体，氨弧体的相对光谱分布应该保持不变。

5.3钨丝灯

由于钨丝灯主要为红外辐射，其紫外辐射的份量不足，钨丝灯不宜用于评定各种劣化效应。除非对

钨丝灯的光谱分布按照自然光谱予以调整(见2-3)，否则评定热效应时的试验一致性也很差。典型钨丝

灯在灯丝温度为2600K时的辐射光谱分布与自然光谱的比较状况如图2所示。由图可见，钨丝灯的辐

射能量主要集中在红外区域，并且最大辐射强度对应的波长为l.0um。与之相反，太阳光有近半数的能

量落在波长小于。.7pxm的可见光区域和紫外光区域。石英卤素型钨丝灯则可提高寿命期间的性能一

致性。

5.4碳弧灯

在某些情况下，经滤光器校正紫外辐射后，碳弧灯的辐射光谱分布可以接近地表的自然光谱，但是

碳弧灯的定位精确性差和寿命较短，并且存在碳弧体容易烧毁的缺陷。即使采取先进的碳弧体移动机

构，连续点燃时间仍低于5h.

5.5水银蒸气灯

水银蒸气灯的红外和近红外区的辐射份量不足，其辐射光谱含有高能谱线。目前它们一直与钨丝灯

结合用于日光浴室，汞氛组合弧光灯虽然可用于环境试验，但由于高能谱线的存在，水银灯不宜作为模

拟太阳辐射时的光源。

GB/T2424.14一1995

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