太阳辐射试验
太阳辐射试验
第六章太阳辐射试验6. 1 目的和意义太阳光是以电磁波的形式辐射和传送到地球表面的。
地球表面接受到的太阳辐射能量与所处的地理纬度、海拔高度以及时间变化（如年、季节、月、日）有关。
表征太阳辐射强弱的物理量是太阳辐射强度，所谓太阳辐射强度，即垂直于阳光单位黑体表面，在单位时间内吸收的辐射量。
在国际上，太阳辐射强度的单位采用瓦/米2（即w/m2）。
太阳辐射强度的单位可以是尔格/厘米2 . 分（即e rg/cm2 . min）。
在气象和环境试验领域中，常采用卡/厘米 . 分（即Cal/cm2 . min）。
在地球大气的上界，直接太阳辐射强度称为太阳常数。
太阳常数的平均值用So表示。
由于测量方法、测量仪器不统一，世界各地测得的太阳常数也不一致。
1956年在一次国际会议上规定，全世界一律采用1.90Cal/cm2 . min( 即1331w/m2)的太阳常数。
假如大气是绝对透明的介质，那么在地球表面测得的太阳辐射强度应是1.90Cal/cm2 . min 。
事实上，大气并非是绝对透明的介质，所以地球表面测得的太阳辐射强度远小于这个值。
由于地球轨道是椭圆形的，太阳常数和日地距离的平方成反比。
因此，在近日点，太阳常数大于远日点的7%左右。
综上所述，在环境试验领域，太阳辐射强度采用1 .6Cal/cm22 . min( 即1121w/m2)。
现有的资料表明：辐射强度大于0 .7Cal/cm2 . min( 即490w/m2)时，可以引起热效应（由红光和红外线引起的）和光老化效应（由紫外线引起的）。
太阳辐射强度的测量一般采用绝对日射表和相对日射表。
绝对日射表是通过观测可以直接读取以Cal/cm2 . min为单位的太阳辐射强度的仪表。
相对日射表是通过观测得到电压、电流和其它参数值，然后用一定的换算系数通过计算，可以得到相应的以Cal/cm2 . min为单位的太阳辐射强度的仪表。
在使用相对日射表时，必须通过直接或间接的绝对日射表比较、标定后，才能获得所要测量的值。
太阳辐射试验检验用主要仪器及要求
太阳辐射试验检验用主要仪器及要求
一、辐射强度测量仪器
采用太阳辐射强度计或其他类似的仪器，其测量波长范围为0.28μm～3.00μm，其测量结果的扩展不确定度（k=2）不大于被测辐射强度允差的1/3
二、光谱能量分布测量仪器
采用分光辐射仪或其他类似的仪器，其测量结果的扩展不确定度（k=2）不大于被测辐射强度允差的1/3
三、温度测量仪器
采用由铂电阻、热电偶传感器及二次仪表组成的温度测量系统，其测量结果的扩展不确定度（k=2）不大于被测辐射强度允差的1/3
铂电阻传感器应符合ICE60751的等级A，热电偶传感器应符合GB/T16839.1
传感器在空气中的50响应时间因为30s～40s之间，温度测量系统的响应时间应不小于40s 四、风速测量仪器
采用各种风速仪，其感应量不大于0.05m/s
五、噪声测量仪器
带A计权网络的等级计，其测量结果的扩展不确定度（k=2）不大于1dB。
太阳辐照预测实验报告(3篇)
第1篇实验背景太阳辐照，即太阳辐射到地球表面的能量，是地球上所有生命活动和能源利用的基础。
准确预测太阳辐照对于太阳能发电、农业灌溉、气候研究等领域具有重要意义。
本实验旨在通过建立太阳辐照预测模型，探讨其预测效果，为实际应用提供理论依据。
实验目的1. 了解太阳辐照的物理特性及其影响因素。
2. 掌握太阳辐照预测模型的建立方法。
3. 评估所建立模型的预测精度和适用性。
实验材料1. 太阳辐照历史数据（包括日期、时间、地点、太阳辐照强度等）。
2. 相关气象数据（包括气温、湿度、风速等）。
3. 计算机软件（如MATLAB、Python等）。
实验方法1. 数据收集与预处理收集某地区过去一年的太阳辐照历史数据和气象数据。
对数据进行清洗，去除异常值，并按时间顺序排列。
2. 特征选择分析太阳辐照影响因素，选择与太阳辐照强度相关的气象因素作为特征变量，如气温、湿度、风速等。
3. 模型建立选择合适的预测模型，如线性回归、支持向量机、神经网络等。
以历史数据为基础，训练模型，并对模型进行优化。
4. 模型评估使用交叉验证等方法评估模型的预测精度，如均方误差（MSE）、均方根误差（RMSE）等。
5. 预测实验利用训练好的模型，对未来的太阳辐照进行预测，并分析预测结果。
实验步骤1. 数据收集与预处理通过气象局、科研机构等渠道收集所需数据。
对数据进行清洗，去除异常值，并按时间顺序排列。
2. 特征选择分析太阳辐照影响因素，确定以下特征变量：日期、气温、湿度、风速、云量等。
3. 模型建立以线性回归模型为例，建立太阳辐照预测模型。
- 导入数据，进行数据预处理。
- 选择特征变量，建立线性回归模型。
- 使用历史数据进行模型训练。
- 优化模型参数，提高预测精度。
4. 模型评估使用交叉验证方法评估模型预测精度，计算MSE和RMSE。
5. 预测实验利用训练好的模型，对未来的太阳辐照进行预测。
分析预测结果，评估模型在实际应用中的适用性。
实验结果与分析1. 数据预处理经过数据清洗，去除异常值后，数据质量得到提高。
实验一 太阳辐射的观测
天空辐射表：测散射辐射和反射辐射
背面也是由康铜和锰铜串联组成的热电堆，热能转 换成电能 玻璃罩滤去长波辐射和保护感应面 水准器调平
3、辐射通量密度计算
太阳光线垂直面上的太阳直接辐射(S)、散射 辐射（Sd）和反射辐射通量密度
N直 S＝ K直
N散 Sd K天
N反 Sr K天
3、辐射通量密度计算
水平面上太阳直接辐射通量密度
Sb S sinh
太阳高度角：
sinh sin sin cos cos cos
3、辐射通量密度计算
时角ω： 真太阳时＝地方时+时差 ＝北京时+（该地经度-120）×4+时差 例如：1958年5月1日15时45分的观测资料 真太阳时＝15时45+（116.3-120）×4（分）+3（分） ＝15时33.2分 查得：ω＝53.3 δ 值：查表 5月1日 δ＝14.9 纬度φ，北京φ＝40 Sin h=0.609
实验一 太阳辐射的观测
直接、散射和反射辐射
1、目的和内容
目的
掌握太阳辐射的测定、计算方法
内容
太阳直接辐射、散射辐射和反射辐射测定 水平面上太阳直接辐射计算 总辐射计算 反射率计算2、仪 Nhomakorabea简介
直接辐射表：测太阳光线垂直面上的直接辐射
进光筒里面涂黑，外面涂镍，避免筒内反射 感应面涂成黑色，产生温差，热能转变成电能。
3、辐射通量密度计算
总辐射（St）＝水平面上太阳辐射通量密度 （Sb）+散射辐射通量密度（Sd） 反射率（r)为某一表面上的反射辐射（Sr）与 投射到该表面上的总辐射（St）的比值
太阳辐射测试原理
太阳辐射测试原理
1太阳辐射测试原理
太阳辐射测试是采用热力学技术来测量太阳辐射强度的方法，太阳辐射测试原理是测量太阳辐射强度时涉及的物理学原理。
此太阳辐射测试原理是指：通过热电偶测量设备来测量太阳辐射强度，可以精确地测量太阳能的辐射，以及封装装置的温度。
热电偶测量设备的原理是：当电流通过电热元件时，电热元件会把电能转换为热能，而两个热电偶端子里具有异性物质，一端对应电热元件，即加热部分，另一端对应温度采集部分，即冷却部分，根据热差值可以推断出发射的太阳辐射的强度以及封装装置的温度。
根据太阳辐射的热力学原理，可以更精准的分析出受测物体受太阳辐射的变化趋势，从而可以掌握太阳能原理及表现在环境中对其变化的趋势，从而可以采取更有效的策略来应对太阳能变化带来的问题。
太阳辐射测试是一种热力学测量原理和技术，可以通过测量太阳辐射强度，来获取太阳能及环境变化，研究太阳辐射强度变化，有助于更好的发展太阳能技术，保护室内和室外环境，为人们的生活提供一种清洁、安全可靠的能源。
户外电气设备 太阳辐射实验
户外电气设备太阳辐射实验
试验目的是模拟设备在真实的舰船使用环境，通过试验箱条件的控制在较短时间内检验产品的可靠性。
主要分为功能性验证和耐久性验证。
采用的标准为国军标，比一般的标准要严苛一些，具有此类检测资质的检测机构也不多。
模拟太阳辐射试验是评定户外无遮蔽使用和储存的设备经受太阳辐射热和光学效应的能力。
试验后对产品的外观及工作性能进行验证，以评价产品的材料及器件是否能抵抗户外太阳辐射的要求。
该试验用于户外使用的电工电子产品、汽车外饰材料、军工装备、塑料、橡胶等材料的在规定的温湿度及光照强度的条件下，是否会产生顔色变化，材料老化等不良现象，以验证产品及材料经受太阳辐射热和光学效应的能力。
模拟太阳辐射试验常见参考标准：
GJB150.7-2009军工设备环境试验方法太阳辐射试验。
GB4797.4-1989电工电子产品自然环境条件太阳辐射与温度。
GB/T2423.24-1995/2008电工电子产品环境试验Sa：模拟地面上的太阳辐射。
IEC60068国际电工电子产品标准。
太阳辐射测试
太阳辐射测试
太阳辐射测试是评估太阳辐射强度和能量的过程。
通过对太阳辐射进行测试，可以获得一些重要的信息，例如太阳辐射强度、太阳辐射能量分布、太阳辐射的周期性变化等。
这些信息可以用于各种领域，包括气候研究、太阳能利用和环境保护等。
太阳辐射测试通常使用光谱辐射计或辐射计来进行。
光谱辐射计可以测量太阳辐射的不同波长的强度，从而确定太阳辐射的能量分布。
辐射计则可以测量太阳辐射的总强度，并将其转化为可用的数据。
在进行太阳辐射测试时，需要选择一个适当的测试站点和时间。
通常会选择在开放的区域，远离高楼和树木的地方进行测试，以确保太阳辐射没有被阻挡。
测试时间通常选择在太阳高度角较高的时段，例如中午。
太阳辐射测试对于太阳能利用非常重要。
通过了解太阳辐射的强度和分布，可以确定太阳能发电系统的设计和容量。
此外，太阳辐射测试还可以评估太阳能电池板的性能和效率，为太阳能产品的研发和改进提供依据。
总的来说，太阳辐射测试是一项重要的工作，可以为太阳能利用和环境保护等领域提供基础数据和参考。
太阳辐射老化试验-氙弧灯-荧光紫外灯-碳弧灯-卤素灯.
光照老化试验
光照老化试验是一种利用人造光源来模拟阳光、下雨、凝雾等自然环境，进而验证塑料、橡胶、涂层等高分子材料对自然环境抵抗能力的试验方法；有机材料在经过长时间的人造光源照射后会出现变色、起皱、开裂等失效现象，通过分析试验条件和材料的失效情况，可以评估材料的耐气候性等级。
目前常用的光照老化试验方法有氙弧灯老化、荧光紫外灯老化（UV老化）、碳弧灯老化和金属卤素灯老化。
一、名词术语
1.箱体温度：老化试验箱内空气的温度；
2.黑板温度（Black panel temperature, BPT）:箱体内黑板温度计表面的温度，是光照老化试验的一个重要参数，用于模拟样品表面温度；
3.黑标温度（Black standard temperature, BST）：其功能与BPT类似，但比BPT高约10%；
4.辐照功率：样品表面单位面积接收到的辐照强度，单位为
W/m2@nm；辐照功率可以用某一点的辐照强度表示，也可以用某一波段的辐照强度表示，如一个夏天中午太阳光照强度约为
0.55W/m2@340nm、1.12W/m2@420nm、575 W/m2@300~800nm。
5.辐照量：在一段时间内样品表面单位面积累计接受到的辐照能量，辐照量=辐照功率*辐照时间。
二、老化原理
在光照条件下，高分子材料里的不饱和双键（C=C）、苯环、支链等不稳定结构吸收高能量的紫外光后，会发生一系列复杂的化学反应，导致材料出现变色、龟裂、失光、物理性能降低等现象。
可以看出，所有高聚合物的敏感波长均在400nm以下，所以一般认为对材料老化起主要作用的是紫外波段，而可见光和红外光主要起到热效应。
对于UV老化，由于其能量以紫外线为主，不具有热效应，所以其黑板温度和箱体温度接近。
用光电池测量太阳辐射的实验教程
用光电池测量太阳辐射的实验教程太阳辐射作为一种重要的能源，对于环境和能源研究具有重要意义。
为了准确测量太阳辐射，科研人员常常使用光电池来进行实验。
本文将为您介绍如何使用光电池来测量太阳辐射，并提供相关的实验教程。
实验材料：1. 光电池：选择一款敏感度高、响应速度快的光电池，可采用硅光电池、碲化镉光电池等；2. 搭建实验台：需要一个能够调节光照强度并支撑光电池的架构，可使用铝架或亚克力板等材料搭建；3. 光源：需要一种稳定的光源，最好选择太阳光作为光源，确保光照强度稳定；4. 测量仪器：使用电流表或多用表等仪器来测量光电池输出的电流。
实验步骤：1. 搭建实验台：将光电池固定于实验台架上，确保其表面朝向光源。
调整实验台的角度和距离，使光线垂直照射在光电池表面，并保持光源与光电池之间的距离恒定。
2. 连接电路：使用导线将光电池的正极连接到电流表的正极，光电池的负极连接到电流表的负极。
确保电路连接良好，并保持电流表在合适的量程范围内。
3. 测量电流：在实验过程中，要不断调整光源的位置和强度，以确保光电池受到恒定强度的光照射。
记录下光电池输出的电流数值，多次测量并取平均值来提高测量的准确性。
4. 记录数据：在测量过程中，记录下光源的位置、光照强度、光电池输出的电流数值等数据。
通过这些数据可以分析太阳辐射的强度变化规律。
5. 分析结果：通过对不同时间段、不同光照强度下的测量数据进行对比和分析，可以得到太阳辐射的强度变化趋势。
可以制作图表来直观展示测量结果。
实验注意事项：1. 在进行实验前，要确保实验环境中光线充足且稳定，避免其他光源的干扰。
2. 实验中应尽量减少光电池的温度变化，以免影响测量结果，可以在光电池表面覆盖透明保护膜来降低温度变化。
3. 实验时需要小心操作，避免损坏光电池和测量仪器。
4. 为了确保测量结果的准确性，建议多次重复实验并取平均值。
通过以上实验步骤，我们可以使用光电池来测量太阳辐射的强度，进一步研究太阳能的应用及其对能源环境的影响。
太阳辐射实验
太阳辐射实验太阳辐射，是地球上最重要的能量来源之一。
它不仅驱动了地球的气候和大气环流，还支撑着地球上所有生命的生长和繁衍。
为了更好地理解太阳辐射对地球的影响，科学家们进行了大量的实验研究。
在太阳辐射实验中，科学家们通常会使用各种仪器来测量太阳辐射的强度和成分。
其中最常见的一种实验是使用太阳辐射计。
太阳辐射计是一种专门用于测量太阳辐射强度的仪器，它通常由一个感光元件、一个滤光片和一个记录设备组成。
科学家们会将太阳辐射计放置在不同的地点，比如在不同纬度的城市、海洋上的浮标或者高山的山顶，来测量太阳辐射的变化。
通过太阳辐射实验，科学家们发现太阳辐射的强度会随着地理位置的不同而变化。
在赤道地区，太阳辐射的强度最大，因为太阳直射地表的角度最大。
而在高纬度地区，太阳辐射的强度较弱，因为太阳直射地表的角度较小。
这种地理位置对太阳辐射强度的影响，也是导致地球上不同地区气候的主要原因之一。
此外，太阳辐射实验还可以用来研究太阳辐射的成分。
科学家们通过使用光谱仪来分析太阳辐射的不同波长成分。
他们发现，太阳辐射主要由可见光、紫外线和红外线组成。
其中可见光是人眼可以看到的光线，紫外线则对人体有一定的伤害，而红外线则具有一定的热能。
这些不同的成分对地球上的生物和环境都有着重要的影响。
太阳辐射实验还可以帮助科学家们研究太阳辐射对地球气候的影响。
太阳辐射的变化会导致地球的温度产生变化，进而影响到气候。
科学家们使用太阳辐射计和大气观测数据来研究太阳辐射与地球气候之间的关系。
他们发现，太阳辐射的变化对地球气候的影响很复杂，既有短期的变化，也有长期的趋势。
这些研究对于了解气候变化的原因和预测未来气候变化的趋势非常重要。
太阳辐射实验的研究成果对人类有着重要的意义。
我们可以通过这些研究来更好地了解太阳辐射对地球的影响，从而采取措施来应对气候变化。
此外，太阳辐射实验还可以帮助改进太阳能利用技术，提高太阳能发电效率，减少对传统能源的依赖。
总之，太阳辐射实验是科学家们研究太阳辐射及其对地球的影响的重要手段之一。
模拟太阳辐射测试标准
模拟太阳辐射测试标准
这些标准通常包括模拟太阳辐射的光谱分布、辐射强度、温度和湿度变化等参数，并根据 不同的应用场景和要求进行测试。通过进行模拟太阳辐射测试，可以评估和验证产品在太阳 辐射环境下的性能和可靠性，以指导产品设计和改进。
模拟太阳辐射测试标准
模拟太阳辐射测试标准是用于评估材料、产品或设备在太阳辐射环境下的性能和耐久性的 一套测试标准。这些பைடு நூலகம்准通常用于太阳能行业、建筑材料、汽车行业、航空航天等领域，以 确保产品在实际使用中能够承受太阳辐射带来的影响。
以下是几个常见的模拟太阳辐射测试标准：
1. ASTM G155：该标准由美国材料和试验协会（ASTM）制定，用于评估材料和产品在 太阳辐射下的耐久性。它模拟了太阳辐射的波长、强度和温度变化，以及湿度和降雨等环境 因素。
模拟太阳辐射测试标准
2. ISO 4892：该标准由国际标准化组织（ISO）制定，用于评估塑料和其他非金属材料 在太阳辐射下的耐久性。它包括模拟太阳辐射的光谱分布、温度和湿度变化等。
3. IEC 61215：该标准由国际电工委员会（IEC）制定，用于评估太阳能电池板的性能和 耐久性。它包括模拟太阳辐射的光谱分布、温度和湿度变化，以及电池板的电气性能测试。
太阳辐射试验设备检验步骤
太阳辐射试验设备检验步骤
（一）辐射强度及光谱能量分布检验步骤
1、将传感器布放在规定的位置上，使传感器的感应面与光源入射方向垂直
2、启动光源，待光源稳定以后，依次测量各点的辐射强度，每点连续测量三次，时间间隔为1min
（二）温度偏差、温度波动度、温度指示误差的检验
步骤
1、选择检验温度标称值
在试验设备可调范围内，一般选取GB/T2423.24标准中规定的有代表性的温度标称值，常温：25℃，高温：40℃、55℃
根据试验和检验的需求，亦可选取其他温度标称值
2、将传感器布放在规定的位置上，光源不的直射在传感器上，应对传感器采取屏蔽方法防止辐射热效应
3、启动光源，使设备达到规定的辐射强度
4、把试验设备的温度控制器调节到所要求的标称温度
上
5、使试验设备降温或升温，进入控温状态后稳定
30min，开始记录各测量点的温度和设备只是温度，每隔1min记录一次，在30min内共记录30次
（三）每5min温度平均变化速率的检验步骤。
太阳辐射试验
±20
3.3 风速 各类标准对此均有规定,且量值较低,均在0. 25～1. 5m/ s范围内。风速模拟是太阳辐
射试验成功的关键,试验期间必须考虑试样上方气流可能产生的冷却影响,即使流量小到1m/ s 的气流也能使温升降低20 %以上,因此,在保证温度控制的前提下,应使气流速度尽可能 小。 3.4 温度、湿度
外辐射，那就需要选择合适的滤光器进行滤光，有下图可以看出氙灯的光谱最为接近自然阳 光，故一般选用氙灯进行光照老化试验。
M=空气质量；M=1（当太阳在头顶时）
图 1 典型高压氙灯辐射和太阳辐射比较
2.4 氙灯试验光谱选择
氙灯光谱范围包括波长大于 270 nm 的紫外光、可见光和红外辐射。
为了模拟直接的自然暴露，氙灯辐射经适当滤光后，以减少紫外短波辐射，并尽可能去
掉红外辐射，其光谱能量分布与阳光中紫外、可见部分最相似，可模拟室外光，见表 1；也
可以进一步滤掉短波，采用可减少波长 320nm 以下光谱辐照度的滤光器来模拟透过玻璃滤光
后的日光，可模拟室内光，见表 2。
表 1 自然暴露的相对光谱辐照度(室外光)
波长λ
相对光谱辐照度 1）
nm
%
2
290＜λ≤800
光化学效应试验持续时间均为100小时以上。太阳辐射试验持续时间的长短取决于试验 目的和受试产品的使用环境,通常以试验循环次数来计,一个循环为24h。光化学效应试验持 续时间，这类试验的目的是考核产品经受长期日晒导致有害的光化学效应的影响,因此试验 时间较长。对偶尔在户外使用的设备,如便携式设备等,试验持续时间可选择10 个循环；对 于连续在户外使用的设备,试验持续时间可选择56 个循环或更多个循环。汽车内饰件试验周 期与其暴露在太阳光下的时间有关，汽车外饰件统一标准，一般选择为一年的干热气候考核 及一年的湿热气候考核。 4 内饰件氙灯老化方法
太阳辐射试验标准
太阳辐射试验标准
太阳辐射试验标准是指在太阳辐射下进行实验或测试时，应该遵循的一系列规定和标准。
太阳辐射是指太阳能通过空气、云层、大气等介质传播到地球表面的辐射，它是地球上最主要的能量来源之一。
因此，在太阳辐射下进行实验或测试时，需要特别注意安全和准确性。
太阳辐射试验标准主要包括以下几个方面：
1. 太阳辐射计量单位
太阳辐射的计量单位是瓦特每平方米（W/m2），它表示单位面积上所接收到的太阳辐射能量。
在实验或测试中，需要使用专业的太阳辐射计来测量太阳辐射的强度。
2. 太阳辐射安全标准
太阳辐射可以对人体造成伤害，因此在进行实验或测试时需要特别注意安全。
根据国际标准，人体暴露在太阳辐射下的时间和强度应该控制在安全范围内，以避免皮肤癌等疾病的发生。
3. 太阳辐射实验环境
太阳辐射实验需要在特定的环境下进行，例如晴朗的天气、无云或少云的天气、太阳高度角适宜的时间等。
在进行实验前需要对环境条件进行充分的了解和评估，以确保实验结果的准确性和可靠性。
4. 太阳辐射实验设备
太阳辐射实验设备需要具备高精度、高灵敏度和高稳定性等特点，以确保测量结果的准确性和可靠性。
同时，实验设备需要经过严格的校准和检测，以确保其符合国际标准和规定。
5. 太阳辐射实验数据处理
太阳辐射实验数据处理需要使用专业的软件和算法，以提取有效信息和分析数据。
同时，需要对数据进行质量控制和质量评估，以确保数据的可靠性和准确性。
总之，太阳辐射试验标准是保证实验结果准确、可靠和安全的重要保障。
在进行太阳辐射实验时，需要严格遵守相关标准和规定，并采取必要的安全措施，以确保实验人员和设备的安全。
太阳辐射老化试验-氙弧灯-荧光紫外灯-碳弧灯-卤素灯
光照老化试验
光照老化试验是一种利用人造光源来模拟阳光、下雨、凝雾等自然环境，进而验证塑料、橡胶、涂层等高分子材料对自然环境抵抗能力的试验方法；有机材料在经过长时间的人造光源照射后会出现变色、起皱、开裂等失效现象，通过分析试验条件和材料的失效情况，可以评估材料的耐气候性等级。
目前常用的光照老化试验方法有氙弧灯老化、荧光紫外灯老化（UV老化）、碳弧灯老化和金属卤素灯老化。
一、名词术语
1.箱体温度：老化试验箱内空气的温度；
2.黑板温度（Black panel temperature, BPT）:箱体内黑板温度计表面的温度，是光照老化试验的一个重要参数，用于模拟样品表面温度；
3.黑标温度（Black standard temperature, BST）：其功能与BPT类似，但比BPT高约10%；
4.辐照功率：样品表面单位面积接收到的辐照强度，单位为W/m2@nm；辐照功率可以用某一点的辐照强度表示，也可以用某一波段的辐照强度表示，如一个夏天中午太阳光照强度约为0.55W/m2@340nm、1.12W/m2@420nm、575 W/m2@300~800nm。
5.辐照量：在一段时间内样品表面单位面积累计接受到的辐照能量，辐照量=辐照功率*辐照时间。
二、老化原理
在光照条件下，高分子材料里的不饱和双键（C=C）、苯环、支链等不稳定结构吸收高能量的紫外光后，会发生一系列复杂的化学反应，导致材料出现变色、龟裂、失光、物理性能降低等现象。
可以看出，所有高聚合物的敏感波长均在400nm以下，所以一般认为对材料老化起主要作用的是紫外波段，而可见光和红外光主要起到热效应。
对于UV老化，由于其能量以紫外线为主，不具有热效应，所以其黑板温度和箱体温度接近。
IEC689太阳辐射试验指引
IEC 68-2-9 太阳辐射试验指引IEC 68-2-9 Guidance for solar radiation testing前言本指引描述之模拟方法系用来查验位於地球表面之元件及装备对太阳辐射的效应。
在此所模拟环境的主要特徵为控制温度条件下之地表太阳光谱能量分布(spectral energy distribution)及吸收的能量强度(intensity of received energy)。
太阳辐射(包括天空辐射)与其他环境如温度、湿度、空气速率等的复合亦必须考虑。
试验用辐射源之辐照度及光谱分布辐照度(irradiance) 当地球位於日地平均距离(mean earth-sun distance)时，大气上界与太阳光束相垂直表面上的太阳辐照度，称为太阳常数(solar constant)E0。
地表之辐照度受太阳常数及辐射在大气中衰减与漫射的影响。
为了执行试验，CIE编号20之文件对地表由太阳及天空之全辐射的给定值为1.120 kW/m2，此值系以太阳常数E0=1.35 kW/m2为基准所得。
光谱分布(spectral distribution) 本试验规定之全辐射标准光谱分布(CIE所建议)，请参考IEC 68-2-5之表1。
当只考虑热效应时，可使用钨丝灯泡。
但须了解钨丝灯泡与自然太阳辐射之光谱分布并不相同(如图1所示)，且辐照度必须调整。
其他光谱分布之辐照度假如试验使用之辐射源的光谱分布与IEC 68-2-5中表1所给之标准光谱分布不同时(例如使用钨丝灯时)，辐照度必须调整，以使试件所受辐射之热效应与太阳及天空之全辐射所致相同。
此外，试件由试验辐射源吸收之辐射须与由太阳及天空吸收之全辐射量相同，即：其中Eex ：试验辐射源之辐照度aex ：试件在试验源辐射下之吸收因子aes ：试件在太阳及天空之全辐射下之吸收因子试验程序及时间执行本试验时，必须考量暴露时间以及应该连续暴露或可间歇暴露。
实验一、太阳辐射、光照强度和日照百分率的测定
气象学实验报告班级：植保检11-1 ：舒学号：20116340实验一、太阳辐射、光照强度和日照时数测定一、实验目的1.掌握太阳天空辐射表的使用，正确观测太阳直接辐射辐射、散射辐射、净辐射2.掌握日照计的使用方法，正确光测光照强度3.掌握日照时数、日照百分率的计算二、实验器材天空辐射表、净辐射表、照度计、紫外线照度计、日照记录纸三、实验原理1.辐射表示通过感应部位黑白相间的感应器产生热效应，转化为电动势): 单位时间以平行光形式投射到地表单位水平面积上的太阳2.太阳直接辐射(S´m辐射能。
3.散射辐射(Ｄ):太线经大气散射后，单位时间以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能（散射辐射）。
+Ｄ) : 太阳直接辐射和散射辐射之和，称为太阳总辐射。
4.太阳总辐射(Q= S´m5.地面净辐射(B)：单位时间，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差（也称为地面辐射差额）。
四、实验步骤与结果1.天空辐射表、净辐射表的观测、照度计的观测、紫外照度计的观测（W/m2） 2 3.19 94.5 213.5 233.9 275.8 339.5 204.83 1.93 98.9 205.3 243.6 281.3 346.1 209.9散射辐射（W/m2）1 33.2 99.5 85.3 96.7 140.3 159.3 176.32 33.9 104.6 82.6 98.5 143.9 154.1 170.73 32.5 94.4 87.9 94.9 137.6 165.7 182.5 光照强度（lx）1 4290 34300 49900 54500 64000 62200 342002 4550 37800 51600 59300 62800 61700 339003 3980 30500 48900 49400 66500 64100 36500 紫外线光照强度（uw/m2）1 25.8 112.2 271 285 302 344 2302 28.3 124.4 275 301 286 299 1973 23 .1 100.9 267 276 334 387 259 从表1可以看出，图1 天空辐射、直接辐射、净辐射和散射辐射的时间变化规律图2 光照强度的时间变化规律图3 紫外线强度的时间变化规律2. 日照时数及光照百分率的计算（以为例）（1）1993年9月23日的实照时数=7.6 h。
太阳辐射的观测实验报告
太阳辐射的观测实验报告太阳辐射的观测实验报告引言：太阳辐射是地球上生命存在的基础之一，对于了解太阳能的利用和气候变化等方面具有重要意义。
本实验旨在通过观测太阳辐射的强度和特征，探究太阳辐射的变化规律和影响因素，为相关领域的研究提供数据支持。
实验设计：本实验采用了一台高精度的太阳辐射观测仪器，该仪器能够测量太阳辐射的总辐射量、紫外线辐射和可见光辐射等参数。
实验地点选在一个开阔的户外场地，确保观测的准确性和代表性。
实验过程：在实验开始前，我们先对仪器进行了校准，确保测量结果的准确性。
然后，我们每隔一小时进行一次观测，记录下太阳辐射的各项参数，并同时记录下天气情况、云量和风向风速等气象数据。
实验结果：通过一天的观测，我们得到了丰富的实验数据。
首先，我们观察到太阳辐射的总辐射量在一天中呈现出明显的变化规律，早晨和傍晚辐射较弱，中午辐射最强。
这与太阳的高度角有关，太阳高度角越大，太阳辐射就越强。
其次，我们发现紫外线辐射在中午时段最强，而在早晨和傍晚辐射较弱。
这与太阳的位置和大气层对紫外线的吸收有关。
最后，我们观测到可见光辐射在整个白天都保持较为稳定的强度，与太阳辐射的总辐射量呈现出一致的变化趋势。
讨论与分析：通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论和认识：太阳辐射的强度和特征受多种因素的影响，包括太阳高度角、大气层的吸收和散射、云量和风向风速等。
太阳高度角是太阳辐射强度的主要决定因素，太阳辐射呈现出显著的日变化规律。
紫外线辐射在中午时段最强，需要注意对人体的潜在危害。
可见光辐射在白天保持较为稳定的强度，为光合作用和人类活动提供了充足的光能。
结论：本实验通过观测太阳辐射的强度和特征，揭示了太阳辐射的变化规律和影响因素。
太阳辐射对于太阳能的利用、气候变化和人类健康等方面具有重要意义。
通过进一步的研究和观测，我们可以更好地了解太阳辐射的特性和变化规律，为相关领域的发展和应用提供科学依据。
展望：太阳辐射的观测实验为我们提供了一定的数据基础，但仍有许多问题值得进一步探究。
太阳辐射试验环境效应
(一)热效应与高温产生的热效应不同，太阳辐射的热效应具有方向性，并产生热梯度。
在太阳辐射中，热量的吸收或反射主要取决于被辐射表面的粗糙度和颜色.太阳辐射照度的变化导致不同材料和部件以不同速率膨胀或收缩,从而产生严酷的压力并破坏结构的完整性。
为有助于确定本试验是否适用于受试装备，除考虑GJB150。
3A—2009指出的效应外，还应考虑下列典型效应：a、活动部件卡死或松动b、焊接和胶粘部位的强度降低c、强度和弹性发生变化d、联动装置不能校准或失灵e、密封完整性破坏f、电气或电子部件发生变化g、电触点过早动作h、合成橡胶的聚合物性能发生变化i、涂层、合成材料和采用粘合剂胶粘的表面层压材料起泡、脱落和分层j、封装化合物软化k、压力变化l、合成材料和炸药热析m、装备操作困难(二)光化学效应除产生热效应外，太阳辐射（尤其是其中的紫外线）还会产生光化学效应。
由于光化学效应的速率一般随温度升高而加快，因此应使用全光谱充分模拟太阳辐射的光化学效应。
下列为光化学效应应导致劣化的例子A、织物和塑料颜色变化B、涂层开裂、粉化和变色C、较短波长辐射引起的光化学反应导致天然橡胶、合成橡胶和聚合物劣化二、选择试验程序本试验包括两个试验程序:程序1—循环试验和程序2—稳态试验.确定要使用的试验程序。
两个程序都可用于确定光化学效应，但程序2所需试验持续时间较短。
1、选择试验程序应考虑的因素A、装备的使用目的。
装备的使用目的决定了评价时间在试验期间和试验后的性能所需要的功能模式和试验数据B、预期的部署区域C、装备的技术状态D、预期的暴露环境（使用、运输、贮存等）E、预期暴露于太阳辐射环境的持续时间F、预计时间出现问题的部位2、各程序的差别两个程序都是将试件暴露于模拟的太阳辐射环境中,但由于考虑的重点不同，所用的太阳辐射载荷和加载的时间不同。
程序1着重于太阳辐射产生的热效应,他将试件暴露于模拟世界实际最大良机的太阳辐射中，24h为一个循环程序2着重于加速太阳辐射产生的光化学效应,它是将试件暴露于强化的太阳辐射载荷中，也为24h小时一个循环，每个循环包含4h无辐射期，以加速实现在正常太阳辐射载荷下需要长时间才能积累起来的光化学效应。
太阳辐射试验
太阳辐射试验
太阳辐射试验是评定户外无遮蔽使用和储存的设备经受太阳辐射热和光学效应的能力。
太阳辐射试验标准：
GJB 150.7-86 军用设备环境试验方法太阳辐射试验
GB 4797.4-1989 电工电子产品自然环境条件太阳辐射与温度
GB/T 2423.24-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Sa：模拟地面上的太阳辐射
目前能进行太阳辐射试验试验的实验室非常少，深圳有一通检测实验室等。
1、目前应用最多的太阳辐射试验是模拟地球表面太阳光辐射条件的一种环境试验,用于评价曝露于该辐射条件下产品的适应性。
由于太阳辐射试验所用的试验设备和装置具有较强的专业性,具体的试验实施程序也具有较强的技术要求,因此进行太阳辐射试验具有一定的难度,容易出现偏离标准要求、操作失误等现象。
本文根据太阳辐射试验本身具有的技术特点,对如何正确地实施太阳辐射试验的各个技术环节分别进行了分析和阐述。
2、太阳辐射试验的适用性目前进行太阳辐射试验的标准主要有
GB2423.24-1995《电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Sa:模拟地面上的太阳辐射》和GJB150.7-1986《军用设备环境试验方法太阳辐射试验》。
太阳辐射试验是否适用于某产品,首先应判断该产品在其寿命期内是否曝露于太阳辐射条件下;如果是,则考虑是否需要评价太阳辐射对该产品所产生的热效应或光化学效应;否则就不必考虑对该产品进行太阳辐射试验。
GB2423.24和
GJB150.7均非封闭环境内均匀热效应的模拟,也非遮蔽区内和遮盖贮存条件下
非直接热效应的模拟,因此处于这类环境条件下的产品无需进行太阳辐射试验。
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谱能量分布。 1.4 黑标温度 Black panel temperature
是指黑标表面所测到的温度，它表示产品表面可能达到的最高温度。 1.5 暴露辐射能 H The Energy of Irradiance
3
遇到各种粒子(如水汽、云雨滴、灰尘) 和气体(氧气、二氧化碳、臭氧等) ,辐射线将被吸 收和散射,其中波长较短的部分会被空气分子与大气中浮游的灰尘所散射,其结果是部分朝 向天空,其余到达地面。因此,地球上某一点接受太阳的能量,一部分来自直接辐射,另一部分 则是散射辐射,两者之和称为总辐射。之前,各国太阳辐射试验标准中均规定总辐射强(1120 ±10 %) W/m2 。它是模拟太阳在天顶时,对地球表面的总辐射。对太阳辐射试验而言,1120 W/m2包括试验样品接收到的所有辐射能,既包括光源直接发射的辐射能,也包括试验箱壁反 射和散射的辐射能。最新标准都更改为0.3～0.8μm 波段(550 ±10 %) W/m2。去除红外线 的影响（因为红外线主要作用为加热，其影响了加热效应，而不是光化学效应，故在新系列 标准中都不予考虑）。
掉红外辐射，其光谱能量分布与阳光中紫外、可见部分最相似，可模拟室外光，见表 1；也
可以进一步滤掉短波，采用可减少波长 320nm 以下光谱辐照度的滤光器来模拟透过玻璃滤光
后的日光，可模拟室内光，见表 2。
表 1 自然暴露的相对光谱辐照度(室外光)
波长λ
相对光谱辐照度 1）
nm
%
2
290＜λ≤800
1 术语
1.1 辐照度 E Irradiance 也称为辐照强度，所有波长入射辐照的总量，以W/m2表示，因为辐照是按不同的波长
分布的，不同的光谱造成的光化学效应差异很大，所以不应采用不同的光源做比较。 也可以理解为：就是指地面上的单位面积单位时间内接收到的太阳辐射。
1.2 室内光 Indoor light 采用可减少波长 320nm 以下光谱辐照度的滤光器来模拟透过玻璃滤光后的日光。
外辐射，那就需要选择合适的滤光器进行滤光，有下图可以看出氙灯的光谱最为接近自然阳 光，故一般选用氙灯进行光照老化试验。
M=空气质量；M=1（当太阳在头顶时）
图 1 典型高压氙灯辐射和太阳辐射比较
2.4 氙灯试验光谱选择
氙灯光谱范围包括波长大于 270 nm 的紫外光、可见光和红外辐射。
为了模拟直接的自然暴露，氙灯辐射经适当滤光后，以减少紫外短波辐射，并尽可能去
＜290 290≤λ≤320 320≤λ≤360 360≤λ≤400
注 1：290～800 nm 间的光谱辐照度定为 100%。
100
0 0.6±0.2 4.2±0.5 6.2±1.0
表 2 透过窗玻璃的日光的相对光谱辐照度（室内光）
波长λ
相对光谱辐照度1）
nm
%
300＜λ≤800
100
＜300 300≤λ≤320 320≤λ≤360 360≤λ≤400
太阳辐射试验
引言
太阳辐射试验是一种人工模拟环境试验,它模拟产品在地面或较低大气层中使用或无遮 蔽贮存期间暴露在日辐射条件下受到的影响。太阳辐射对产品的影响主要是由加热效应和光 化学效应产生的。
加热效应主要是由太阳辐射能中红外光谱部分产生的,主要引起产品短时高温和局部过 热,造成一些对温度敏感的元器件失效,结构材料的机械破坏和绝缘材料的过热损坏等。
3） 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，因 此此方法将逐渐被淘汰。
2.3 辐射光源过滤 直接从氙灯、碳弧灯和紫外荧光灯发出的辐射中含有大量的自然阳光中所没有的短波紫
都是从光能、温度、降雨或凝露这几种主要气候因素进行模拟和强化的试验。 2.2 三种光源的优缺点
1） 氙灯可以很方便地模拟白天光照，夜间凝露或降雨的反复交变试验条件，其中氙 灯模拟太阳光谱较佳（见图 1）；
2） 荧光灯也可以很方便地模拟白天光照，夜间凝露或降雨的反复交变试验条件，荧 光灯气候老化是模拟太阳光紫外光谱较接近的设备，加速老化效果更显著；
光化学效应主要是由太阳辐射能中紫外光谱部分产生的,紫外光谱提供的光能量足以激 发有机材料分子使其健断裂、降解或交互,从而使材料老化变质。当太阳辐射与温度、湿度 等气候因素综合作用时,它的破坏更为明显。最易发现的损坏是变形、变色、失去光泽、粉 化、开裂等表面损坏,同时,其内在的机械性能和电气性能也会随之降低,从而使材料的使用 价值降低,甚至报废。
0 ＜ 0.1 3.0±0.5 6.0±1.0
注 1： 300～800 nm 间的光谱辐照度定为 100%。
2.5 控制方式 光源辐射光谱的控制方式有三类： 1、0.3～0.8μm 波段(550 ±10 %) W/m2 ； 2、0.3～0.4μm 波段(60 ±10 %) W/m2 ； 3、室外模拟点控为0.32μm（0.6±10 %) W/m2；室内模拟点控为0.42μm（1.2±10 %)
试样已经受暴露的辐射能的一种量度，可以由下式算出： H=E*dt
式中：E—辐照度，W/m2； t—暴露时间，s； H—暴露辐射能，J/m2；
如果产品受辐射时，辐射度不变，则辐射能等于辐射度乘以辐射时间。
2 暴露光源选择
12.1 辐射光源的种源自 太阳辐射试验主要有氙灯、荧光紫外灯（荧光灯）、碳弧灯三种类型的试验设备，他们
W/m2； 最新控制方式为第3种，因为此类控制方式相比1和2更为准确。
3 太阳辐射试验参数特性分析
太阳辐射试验成功的关键取决于试验条件的准确性和试验方法的合理性。试验中主要考 虑总辐射强度及其谱能分布、试验温度、风速、湿度和持续时间等试验参数。 3.1 总辐射强度
辐射强度是太阳辐射试验的一个重要参数,只有严格控制辐射强度在规定的容差范围内, 才能确保辐射的均匀性。众所周知,太阳辐射是太阳以电磁波形式传到地球上的一种能量。 从太阳表面射出的能量中,有20 亿分之一到达地球大气外层。太阳辐射在通过大气层时,会
一般加热效应多采用循环方式：8小时连续照射，16小时保持黑暗，此24小时为一个循 环。而光化学效应多采用连续照射，光化学效应试验用于研究长期暴露于日照对试验样品的 影响。通常试验样品表面接收大量日光(以及热和湿气) 后才开始产生光化学效应。因此, 该试验是一种加速试验,试验温度及辐射强度均采用热气候极值条件,每循环照射时间(20h 以上) 远远高于每天太阳照射的实际时间(约12h) 。若采用热效应循环来考核试品的光化学 效应,可能要进行数月之久才能见效。因此,采用加速的方法,可以缩短再现长期暴晒累积效 应的时间。本文仅针对太阳辐射试验中的光化学效应进行解读。