裝備環(huán)境工程之太陽輻射試驗(yàn)的試驗(yàn)順序

太陽輻射試驗(yàn)主要用于評價壽命期炎熱季節(jié)直接暴露于太陽輻射環(huán)境中的裝備耐受太陽輻射產(chǎn)生的熱效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)的能力。太陽輻射產(chǎn)生的熱效應(yīng)與高溫產(chǎn)生的熱效應(yīng)不同，其具有方向性，并產(chǎn)生熱梯度。太陽輻照度的變化會導(dǎo)致不同材料和部件以不同速率膨脹或收縮，從而產(chǎn)生嚴(yán)酷的應(yīng)力并破壞結(jié)構(gòu)的完整性。除產(chǎn)生熱效應(yīng)外，太陽輻射（尤其是其中的紫外線）還會產(chǎn)生光化學(xué)效應(yīng)。由于光化學(xué)反應(yīng)的速率一般隨溫度升高而加快，因此應(yīng)使用全光譜充分模擬太陽輻射的光化學(xué)效應(yīng)。太陽輻射試驗(yàn)在試驗(yàn)順序中一般不作限制，但高溫或光化學(xué)效應(yīng)可能影響材料的強(qiáng)度或尺寸，以致影響后續(xù)試驗(yàn)（如振動試驗(yàn)）的結(jié)果，對此應(yīng)予以考慮。

太陽輻射試驗(yàn)包括兩個程序：循環(huán)和穩(wěn)態(tài)。試驗(yàn)箱可以按照福照度強(qiáng)度和波長范圍合理采用紫外老化試驗(yàn)箱或氙燈老化試驗(yàn)箱進(jìn)行環(huán)境模擬。

一、循環(huán)程序

循環(huán)程序?qū)⒃嚇颖┞队谀M的太陽輻射環(huán)境中，著重于太陽輻射產(chǎn)生的熱效應(yīng)。具體試驗(yàn)步驟如下：

1、在沒輻照的情況下將氙燈老化試驗(yàn)箱空氣溫度調(diào)節(jié)到溫度循環(huán)的zui小值。

2、按圖4-4所示或技術(shù)文件的規(guī)定控制試驗(yàn)箱的輻照度和干球溫度，在整個試驗(yàn)期間測量并記錄試樣溫度。當(dāng)試驗(yàn)裝置不能按圖4-4所示的連續(xù)曲線進(jìn)行控制時，只要每次循環(huán)的總能量和光譜能量的分布符合表4-6的規(guī)定，則可以在每次循環(huán)的上升和下降段分別采用至少四個量值（八個量值更好）來分段增加和降低太陽福照度，使其近似于圖4-4的連續(xù)曲線，從以下循環(huán)次數(shù)中選取較多次數(shù)的循環(huán)來做試驗(yàn)。

表4-6 光譜能分布和允差

①試樣的zui關(guān)鍵部位在某循環(huán)期間達(dá)到的響應(yīng)溫度峰值與前一次峰值之差在2℃以內(nèi)所需的zui少循環(huán)次數(shù)（不超過七次）。

②三次連續(xù)循環(huán)。

③技術(shù)文件規(guī)定的循環(huán)次數(shù)（不超過七次）。

3、試樣在試驗(yàn)期間是否工作由技術(shù)文件規(guī)定。若要求試樣工作，則在循環(huán)溫度達(dá)到峰值時試樣處于工作狀態(tài)。對于一次性使用的試樣（如火箭），則在試樣的關(guān)鍵部位裝上溫度傳感器以確定溫度峰值出現(xiàn)的時間和量值，在循環(huán)溫度達(dá)到峰值時使試樣工作。按技術(shù)文件對試樣進(jìn)行工作檢測，并記錄結(jié)果。

4、將氙燈老化試驗(yàn)箱空氣溫度調(diào)節(jié)到標(biāo)準(zhǔn)大氣條件并保持，直到試樣的溫度得到穩(wěn)定為止。

5、對試樣進(jìn)行全面的外觀檢查，并記錄結(jié)果。為便于試驗(yàn)前后對檢查結(jié)果進(jìn)行比較，必要時可對試樣拍照并提取試樣的材料樣本。

6、按技術(shù)文件對試樣進(jìn)行工作檢測，并記錄結(jié)果。

7、將試驗(yàn)前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

二、穩(wěn)態(tài)程序

循環(huán)程序?qū)⒃嚇颖┞队谀M的太陽輻射環(huán)境中，著重于加速太陽輻射產(chǎn)生的光化學(xué)效應(yīng)。具體試驗(yàn)步驟如下：

1、將氙燈老化試驗(yàn)箱空氣溫度凋節(jié)到技術(shù)文件規(guī)定的溫度。

2、將輻射燈的輻照度調(diào)節(jié)到1120W/m2±47W/m2或裝備規(guī)范規(guī)定的量值。

3、保持這些條件達(dá)20h，測量并記錄試樣溫度。

4、關(guān)閉輻射燈4h。若需要，則在每次循環(huán)的無輻射期間當(dāng)試樣溫度zui高時進(jìn)行工作檢測。

5、按技術(shù)文件規(guī)定的循環(huán)次數(shù)重復(fù)步驟（1）～步驟（4）。

6、在zui后一次輻射循環(huán)結(jié)束時，將試樣恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)大氣條件。

7、對試樣進(jìn)行全面的外觀檢查，并記錄結(jié)果。為便于試驗(yàn)前后對檢查結(jié)果進(jìn)行比較，必要時可對試樣拍照并提取試樣的材料樣本。