4.1 Испытание на воздействие солнечного излучения (испытание 211) проводят следующими методами:
211-1 - непрерывное воздействие излучения для негреющихся (нетепловыделяющих) изделий;
211-2 - циклическое воздействие излучения (8+16) ч для негреющихся (нетепловыделяющих) изделий;
211-3 - циклическое воздействие излучения (20+4) ч для греющихся (тепловыделяющих) изделий;
211-4 - циклическое воздействие излучения (8+16) ч для негреющихся (нетепловыделяющих) изделий, в том числе:
211-4.1 - испытание изделий, выделяющих тепло в течение воздействия излучения;
211-4.2 - испытание изделий, выделяющих тепло в течение суток;
211-5 - воздействие излучения при испытании на теплоустойчивость.
4.2 Испытание по методам 211-1-211-4 проводят с целью оценки длительного фотохимического и теплового воздействия солнечного излучения. При этом оценивают сохранение внешнего вида изделий или их отдельных узлов и деталей и проверяют их параметры после воздействия солнечного излучения (если иное не установлено для метода 211-4). Испытанию подвергают изделия или отдельные узлы или детали, не защищенные от непосредственного воздействия солнечного излучения, внешние конструктивные элементы которых выполнены из органических материалов.
Испытание по методу 211-5 проводят с целью более точного, чем по ГОСТ 15150 (пункты 3.2 и 5.4, перечисления а), б), таблица 9), учета влияния на работоспособность изделий повышения температуры их оболочки вследствие воздействия солнечного излучения.
Примечание - В соответствии с ГОСТ 15150 учет повышения температуры изделий категории 1 вследствие воздействия солнечного излучения проводят путем дополнительного увеличения верхнего рабочего и предельного рабочего значений температуры окружающего воздуха, что также принимают во внимание при расчете и испытании изделий.
4.3 Испытание проводят в камере солнечного излучения, которая должна обеспечить требуемый испытательный режим по параметрам этого излучения с отклонениями, не превышающими указанные в таблице 1, а по параметрам температуры - в соответствии с 4.9 и допустимыми отклонениями по ГОСТ 30630.0.0. Испытание без принудительной циркуляции воздуха является предпочтительным. Для обеспечения равномерности распределения температуры в камере применяют принудительную циркуляцию воздуха со скоростью не более 1 м/с. Влажность в камере не нормируют и не контролируют.
Таблица 1 - Параметры излучения
|
Область спектра |
|||||
излучения |
ультрафиолетовая |
видимая |
инфракрасная, |
|||
|
От 0,28 до 0,32 |
Св. 0,32 до 0,40 |
От 0,40 до 0,52 |
Св. 0,52 до 0,64 |
Св. 0,64 до 0,78 |
от 0,78 до |
Поверхностная плотность потока излучения, Вт/м |
5 |
63 |
200 |
186 |
174 |
492 |
Допускаемое отклонение поверхностной плотности потока излучения, % |
±35 |
±25 |
±10 |
±10 |
±10 |
±20 |
|
4.4 Испытание проводят с учетом требований ГОСТ 30630.0.0. Интенсивность излучения в заданной плоскости измерения следует контролировать непосредственно перед каждым испытанием. Температуру воздуха в камере контролируют непрерывно.
4.5 Изделие выдерживают в нормальных климатических условиях испытаний по ГОСТ 15150 в течение времени, установленного в стандартах и технических условиях на изделия и (или) программах испытаний (далее - в стандартах и ТУ на изделия и ПИ).
4.6 Если изделие при испытаниях располагают на опорной стойке или основании, то тепловые свойства последних должны соответствовать тепловым свойствам мест крепления в эксплуатации.
Данные о тепловых свойствах опорной стойки или основания должны быть приведены в стандартах и ТУ на изделия и ПИ.
Способ расчета тепловых свойств опорной стойки или основания - согласно приложению Б.
4.7 Проводят визуальный осмотр и измерение параметров в соответствии с требованиями стандартов и ТУ на изделия и ПИ.
При испытании с целью проверки фотохимического воздействия излучения контролю подлежат только те параметры, стабильность которых зависит от состояния деталей или узлов из органических материалов либо имеющих органические покрытия и подвергающиеся непосредственному излучению.
4.8 Изделия помещают в камеру и располагают таким образом, чтобы более уязвимые детали (изготовленные из органических материалов или имеющие органические покрытия) были обращены к источникам излучения.
Если пространственное распределение интенсивности излучения неравномерно, то в процессе испытания допускается изменять направление облучения поворотом изделия (или узла, или детали) или изменением положения источника облучения.
4.9 Верхнее значение температуры в камере солнечного излучения устанавливают по 4.9.1-4.9.3.
4.9.1 При испытании методами 211-1-211-3 и 211-5 верхнее значение температуры устанавливают по таблице 2.
Таблица 2 - Значения температуры
|
Верхнее значение температуры, °С, воздуха (в тени) в камере солнечного излучения при испытаниях изделий климатических исполнений |
||
В, О, Т, ТС |
УХЛ, У, М |
ОМ |
|
Изделия, для которых в нормативной документации (НД) заданы рабочее и предельное рабочее значения температуры |
55 |
45 |
45 |
Изделия, для которых в НД задано только рабочее значение температуры |
45 |
40 |
45 |
4.9.2 Верхнее значение температуры в камере солнечного излучения при испытании методами 211-4 (211-4.1-211-4.2) вычисляют по формуле
, (1)
где - верхнее значение температуры при испытании в камере солнечного излучения, °С;
- верхнее значение температуры по таблице 2, °С;
- значение превышения температуры изделия над верхним значением температуры воздуха, вычисленное в соответствии с ГОСТ Р 51368 по данным для методов 201-1.2, 201-2.2 и приложения Б.
4.10 Для метода 211-1 выдержку проводят непрерывно в соответствии с рисунком 1, для методов 211-2-211-4 - циклами. Продолжительность каждого цикла - 24 ч. Изменение температуры и режим излучения - в соответствии с рисунками 2-5. Для метода 211-4 в стандартах и ТУ на изделия и ПИ может быть предусмотрено измерение необходимых параметров изделий в процессе испытаний в период совместного воздействия верхнего значения температуры и солнечного излучения. Для метода 211-5 испытание проводят путем проверки изделий на теплоустойчивость методами 201-1.1 или 201-2.1 и 201-2.2 по ГОСТ Р 51368 со следующими изменениями и дополнениями:
- выдержку проводят в камере солнечного излучения;
- верхнее значение температуры воздуха в камере устанавливают в соответствии с 4.9.1;
- режимы изменения температуры и излучения устанавливают, как правило, как для метода 211-2. Однако если продолжительность измерения параметров изделия, предусмотренного для методов 201-1 и 201-2, превышает продолжительность совместного воздействия верхнего значения температуры и излучения, применяют режимы изменения температуры и излучения как для метода 211-3.
Рисунок 1 - Метод 211-1
Рисунок 2 - Метод 211-2
Рисунок 3 - Метод 211-3
Рисунок 4 - Методы 211-4.1
Рисунок 5 - Метод 211-5
Метод 211-5 можно применять как начальную стадию испытаний изделий по методам 211-1-211-4 или как самостоятельный вид испытаний.
4.11 В каждом методе интенсивность излучения должна быть равна значениям, указанным ниже.
Интегральная поверхностная плотность потока энергии излучения - 1120 Вт/м (в том числе поверхностная плотность потока ультрафиолетовой части спектра 68 Вт/м).
Спектральное распределение и допустимые отклонения интенсивности должны соответствовать указанным в таблице 1, при этом доза (средняя энергетическая экспозиция) интегрального (суммарного) излучения за один цикл (для метода 211-1 за 24 ч) составляет:
- для методов 211-2, 211-4 - 8,96 кВт/(м·цикл);
- для метода 211-3 - 22,4 кВт/(м·цикл);
- для метода 211-1 - 26,9 кВт/(м·сут).
4.12 Продолжительность испытаний устанавливают в соответствии с 4.12.1-4.12.3.
4.12.1 Если испытания проводят для подтверждения стойкости изделий к воздействию солнечного излучения в течение заданного срока службы, изделия испытывают методами 211-1-211-4, а продолжительность испытаний определяют по формуле
(2)
где - количество испытательных циклов или (для метода 211-1) продолжительность испытания, сут;
- продолжительность в сутках времени пребывания изделия в условиях, когда оно может быть подвергнуто практически полному воздействию солнечного облучения в течение заданного срока службы (солнечного излучения заданной продолжительности);
- испытательная доза излучения в одном цикле, кВт·с/м цикл, или, для метода 211-1, кВт·с/м сут (Дж/м·сут);
- значение суточной энергетической экспозиции суммарного солнечного излучения с учетом облачности для данного макроклиматического района (пункта) в МВт·с (МДж).
, (2а)
где - заданный срок службы в годах;
- относительная продолжительность светлого времени в течение суток;
- относительная продолжительность времени пребывания изделия в светлое время суток на открытом воздухе.
Значения и выбирают по таблице 3.
Таблица 3 - Среднее значение параметров солнечного излучения (с учетом облачности) для различных макроклиматических районов
Макроклиматический район |
, МВт·с/м (МДж/м(2)) за сутки |
Среднее значение () |
||
среднее |
экстремальное |
рабочее |
предельное рабочее |
|
УХЛ (ХЛ) |
9 |
10 |
0,5 |
0,8 |
У, М |
15 |
18 |
0,7 |
0,8 |
ТВ |
15 |
21 |
0,7 |
0,8 |
ТС |
21,5 |
23,0 |
0,8 |
0,93 |
Горы выше 2400 м |
17,5 |
20,0 |
0,7 |
0,76 |
Примечание - Для определения и вместо средних значений по настоящей таблице допускается пользоваться более подробными данными по ГОСТ 25870 и ГОСТ 24482 непосредственно, по ГОСТ 16350 со следующим пересчетом по формуле
, (2б)
где - значение суточной энергетической экспозиции суммарного солнечного излучения с учетом облачности для данного макроклиматического района (пункта) в МВт·с (МДж); рабочее значение () по таблице 3;
- интегральная поверхностная плотность потока солнечного излучения для данного географического пункта согласно ГОСТ 16350, Вт/м.
Ниже приведены примеры расчета общей продолжительности испытаний.
Примеры
1 Изделия эксплуатируются в микроклиматическом морском районе (климат М) и представляют собой стационарные изделия, эксплуатирующиеся на открытом воздухе в течение всего срока службы.
Для этого случая 0,5 (средняя относительная продолжительность за год), а 1, 3 года; 15; 26,9 (для метода испытаний 211-1).
(сут).
Общая продолжительность испытания определяют по формуле:
(сут).
2 Изделия, предназначенные для обслуживания на стационарной буровой платформе в районе Тюмени (климат УХЛ).
Изделия, представляют собой переносной газоанализатор. Вид климатического исполнения УХЛ1.1 Изделия предназначаются для эксплуатации на открытом воздухе, в среднем 3 часа за время суток.
Для этого случая 0,5; 3 часа/24=0,125; 3 года;
(сут).
Общую продолжительность испытания определяют по формуле:
(сут).
4.12.2 Если определяют стойкость изделий к воздействию солнечного излучения (выражаемой ресурсом изделия по отношению к воздействию солнечного излучения), испытания проводят методами 211-1-211-4, а ресурс определяют по формуле
, (3)
где - ресурс по отношению к солнечному излучению, годы;
- количество испытательных циклов до наступления момента отказа изделия;
- то же, что и в формуле (2).
4.12.3 Если определяют устойчивость изделий к воздействию температуры воздуха и солнечного излучения, испытание проводят в течение одного или двух циклов по методу 211-5.
4.13 По окончании выдержки изделия извлекают из камеры, проводят визуальный осмотр и проверку параметров, указанных в 4.2, 4.10.
4.14 Изделия считают выдержавшими испытание, если в процессе и после испытания они удовлетворяют требованиям, установленным в стандартах и ТУ на изделия и ПИ для данного испытания.
4.15 Некоторые условности применяемых методов испытаний приведены в приложении В.