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IEC 61215:2005 標準中紫外試驗的解讀

 

我們從光譜、輻照度、溫度和濕度等方面來分析IEC 61215:2005 標準對紫外試驗測試條件的要求。

光譜的定義

標準中描述為“紫外輻射光源,在組件試驗平面上其輻照度均勻性為±15%,無可探測的小于280nm 波長的輻射,能產(chǎn)生根據(jù)10.10.3 規(guī)定的感興趣光譜范圍內(nèi)需要的輻照度”。下面的圖1 和圖2 分別是UVA-340 燈管和UVB-313 燈管的光譜圖, 從圖中可以看出,UVA-340 燈管發(fā)出的光譜完全符合標準中 部分,而UVB-313 燈管發(fā)出的光譜只有少量譜線的波長小于280nm,幾乎符合標準中部分。

輻照度設定

標準中部分的描述為“使用校準的輻射儀測量組件試驗平面上的輻照度,確保波長在280nm 到385nm 的輻照度不超過250W/m2 ( 約等于5 倍自然光水平),且在整個測量平面上的輻照度均勻性到達±15%”,同時10.10.3 節(jié)c) 部分的描述為“使組件經(jīng)受波長在280nm 到385nm 范圍的紫外輻射為15kWh/m2,其中波長為280nm 到320nm 的紫外輻射為5kWh/m2,在試驗過程中維持組件的溫度在前面規(guī)定的范圍”。以下我們分別對UVA-340 燈管和UVB-313 燈管的輻照度進行設定,并計算在設定輻照度下,運行多長時間可以達到標準中10.10.3 節(jié)c) 部分對輻照能的要求。

單獨使用UVA 燈管

當在340nm 設定輻照度0.68 W/m2 時, 相當于在280-385nm 波段的輻照度為35.2W/m2( 小于250W/m2, 符合標準部分的要求),而在280-320nm 波段的輻照度為3.1 W/m2。我們假設UVA 燈管運行X 小時,組件經(jīng)受波長在280nm 到385nm 范圍的紫外輻射為15kWh/m2, 而燈管運行Y小時,波長為280nm 到320nm 的紫外輻射為5kWh/m2。具體計算如下:

35.2 W/m2 x “X” hours = 15000 Wh/m2 X = 426 小時
3.1 W/m2 x “Y” hours = 5000 Wh/m2 Y= 1613 小時

由以上計算可知,當在340nm 設定輻照度0.68 W/m2 時,因為波長從280nm 到320nm 上的輻照度較小,所以需要1613小時,紫外輻射才能達到5kWh/m2。也就是說,使用UVA 燈管時,運行1613小時才達到標準中10.10.3節(jié)c)部分對輻照能的要求,比較費時。

單獨使用UVB 燈管

當在310nm 設定輻照度0.68 W/m2 時, 相當于在280-385nm 波段的輻照度為31.3W/m2( 小于250W/m2, 符合標準部分的要求),而在280-320nm 波段的輻照度為18.8 W/m2。我們假設UVB 燈管運行X 小時,組件經(jīng)受波長在280nm 到385nm 范圍的紫外輻射為15kWh/m2, 而燈管運行Y小時,波長為280nm 到320nm 的紫外輻射為5kWh/m2。具體計算如下:

31.3 W/m2 x “X” hours = 15000 Wh/m2 X = 479 小時
18.8 W/m2 x “Y” hours = 5000 Wh/m2 Y = 266 小時

由以上計算可知,當在310nm 設定輻照度0.68 W/m2 時,http://www.hjunkel.cn/New-475.html 只需266 小時組件經(jīng)受波長在280nm 到320nm 的紫外輻射為5kWh/m2。而在280nm 到385nm 波段,需要479 小時,組件經(jīng)受的紫外輻射為15kWh/m2。也就是說,使用UVB 燈管時,運行479 小時可以達到標準中10.10.3 節(jié)c) 部分對輻照能的要求,比UVA 燈管快很多。

共同使用UVA 和UVB 燈管

盡管使用UVB 燈管可以縮短試驗時間,但是如同本文3.1節(jié)中所述,UVB 燈管發(fā)出的光譜還有極少一部分的波長小于280nm,也就說不完全符合IEC 61215:2005 標準對紫外光譜的要求。但是如果單獨使用UVA 燈管,則測試時間過長。所以可以將兩種燈管結合起來使用。如先使用UVB 燈管,假設運行時間為X 小時,再使用UVA 燈管,假設運行時間為Y 小時,具體計算如下:

18.8 W/m2 x “X” hours + 3.1 W/m2 x “Y” hours = 5000Wh/m2
31.3 W/m2 x “X” hours + 35.2 W/m2 x “Y” hours = 15000Wh/m2

以上兩式,計算所得:X = 229 小時,Y = 222 小時,即先運行UVB 燈管229 小時,再運行UVA 燈管222 小時,即可達到標準中部分對輻照能的要求。兩種燈管一共運行451 小時,比單獨使用UVB 燈管還快。一般情況下,我們推薦使用這種方法。

 

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