ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)

4 Проведение испытания

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


Характеристика

Область спектра

излучения

ультрафиолетовая

видимая

инфракрасная,


Ширина полосы, мкм

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
3,0

Поверхностная плотность потока излучения, Вт/мЧисло

5

63

200

186

174

492

Допускаемое отклонение поверхностной плотности потока излучения, %

±35

±25

±10

±10

±10

±20


Примечание - Если применяемый источник излучения обеспечивает непрерывность во всей области спектра излучения, то допускается проверять характеристику излучения только по значениям интегральной поверхностной плотности потока излучения и по поверхностной плотности ультрафиолетовой части спектра; в этом случае допускаемые отклонения не превышают, соответственно, ±10 и ±25 %.


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


Вид изделий

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

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой), (1)

где Число - верхнее значение температуры при испытании в камере солнечного излучения, °С;


Число - верхнее значение температуры по таблице 2, °С;

Число - 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.

Режим облучения и зависимость температуры от времени

Рисунок 1 - Метод 211-1

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)


Рисунок 1 - Метод 211-1

Рисунок 2 - Метод 211-2

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)


Рисунок 2 - Метод 211-2

Рисунок 3 - Метод 211-3

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)


Рисунок 3 - Метод 211-3

Рисунок 4 - Методы 211-4.1

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)


Рисунок 4 - Методы 211-4.1

Рисунок 5 - Метод 211-5

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)


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/мЧисло (в том числе поверхностная плотность потока ультрафиолетовой части спектра 68 Вт/мЧисло).

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/(мЧисло·цикл);

- для метода 211-3 - 22,4 кВт/(мЧисло·цикл);

- для метода 211-1 - 26,9 кВт/(мЧисло·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


ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)(2)


где Число - количество испытательных циклов или (для метода 211-1) продолжительность испытания, сут;

Число - 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);

Число - испытательная доза излучения в одном цикле, кВт·с/мЧисло цикл, или, для метода 211-1, кВт·с/мЧисло сут (Дж/мЧисло·сут);

Число - значение суточной энергетической экспозиции суммарного солнечного излучения с учетом облачности для данного макроклиматического района (пункта) в МВт·с (МДж).


ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой), (2а)


где Число - заданный срок службы в годах;


Число - относительная продолжительность светлого времени в течение суток;


Число - относительная продолжительность времени пребывания изделия в светлое время суток на открытом воздухе.


Значения Число и ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой) выбирают по таблице 3.


Таблица 3 - Среднее значение параметров солнечного излучения (с учетом облачности) для различных макроклиматических районов

Макроклиматический район

Число, МВт·с/мЧисло (МДж/м(2)) за сутки

Среднее значение (ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой))


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 Число и ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой) 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


ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой), (2б)


где Число - значение суточной энергетической экспозиции суммарного солнечного излучения с учетом облачности для данного макроклиматического района (пункта) в МВт·с (МДж); рабочее значение (ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)) по таблице 3;


Число - интегральная поверхностная плотность потока солнечного излучения для данного географического пункта согласно ГОСТ 16350, Вт/мЧисло.


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 ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)0,5 (средняя относительная продолжительность за год), а ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)1, ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)3 года; Число15; ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)26,9 (для метода испытаний 211-1).


ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)(сут).


Общая продолжительность испытания определяют по формуле:


ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)(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 ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)0,5; ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)3 часа/24=0,125; ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)3 года;


ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)(сут).


Общую продолжительность испытания определяют по формуле:


ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой)(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

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой), (3)


где Число - ресурс по отношению к солнечному излучению, годы;

Число - количество испытательных циклов до наступления момента отказа изделия;

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения (с Поправкой) - 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.

      Система тестирования для предприятий