ASTM E903-20 Стандартен метод за изпитване за слънчева абсорбция, отражение и пропускливост на материали, използващи интегриращи сфери

Стандартът „ASTM E903-20 Стандартен метод за изпитване за слънчева абсорбция, отражение и пропускливост на материали, използващи интегриращи сфери“, публикуван от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване, който определя измерването на спектрална абсорбция, отражение, и пропускливост на материали с помощта на спектрофотометри, оборудвани с интегриращи сфери.

Този стандарт определя методи за изчисляване на слънчево претеглени характеристики от измерени спектрални стойности. Този метод за изпитване е приложим за материали както с огледални, така и с дифузни оптични свойства. Този метод за изпитване е приложим за материали с оптични покрития, нанесени със специално внимание към ефекта върху тъканите на изпитвания материал.

Листови материали за проводници, които са нехомогенни, текстурирани, шарени или гофрирани, изискват специални съображения за приложимостта на този метод за изпитване. В това отношение стандартът „ASTM E1084-86 Стандартен метод за изпитване на слънчева пропускливост (наземен) на листови материали, използващи слънчева светлина“ се счита за по-подходящ за определяне на обемните оптични свойства на текстурирани или нехомогенни материали. За хомогенни материали този метод за изпитване е за предпочитане пред метода за изпитване, описан в ASTM E1084-86(2023).

Този метод за изпитване се отнася за приложения, използващи стандартни референтни слънчеви спектрални разпределения, но може да се прилага и с използване на алтернативни избрани спектри, стига източникът и подробностите за слънчевото спектрално разпределение и претегляне да бъдат докладвани.

За целите на този стандарт се прилагат следните термини и определения в допълнение към определенията, дадени в ASTM E772-15:

• Интегрираща сфера е оптично устройство, използвано за събиране на отразения или предаван поток от проба в полукълбо или за постигане на изотропно облъчване на проба от цяло полукълбо. Състои се от кухина с приблизително сферична форма с отвори за приемане и откриване на поток и често с допълнителни отвори, в които се поставят проби и референтни проби.
• Почти нормалното полукълбо показва, че радиацията е насочена близо до повърхността на пробата и потокът от повърхността или околната среда се събира върху цялото полукълбо за откриване.
• Фотоволтаичната слънчева енергия се отнася до оптично свойство и определя среднопретеглената стойност на спектралното свойство, използвайки като тегловна функция броя фотони в секунда на единица площ, получен от стандартно разпределение на слънчевата радиация.
• Това е повърхност, която има гладка, равна и хоризонтална повърхност, без грапавини или изпъкналости и е без повърхностни неравности или неравности.
• Огледалното показва, че потокът се отклонява от повърхност или среда под ъгъл, числено равен на ъгъла на падане, лежащ в същата равнина като падащия лъч и перпендикулярен, но от противоположната страна на перпендикуляра към повърхността. Дифузен е бил използван в миналото за означаване на полусферична колекция (включително огледалния компонент). Тази употреба е отхвърлена в полза на по-точния термин полукълбо.
• Естеството на текстурирана, неравна повърхност. Отнася се до някаква степен на грапавост, грапавост или изпъкналости.

Спектралните нормални измервания на пропускливост (или коефициент на отражение) в близост до полусферата се извършват в спектралния диапазон от 300 до 2500 nm със спектрофотометър с интегрираща сфера. Коефициентът на пропускливост, отражение или абсорбция на слънчевата светлина се получава чрез директно изчисляване на подходящи конволюционни интеграли или чрез изчисляване на среднопретеглена стойност със стандартно или избрано слънчево спектрално излъчване като тегловна функция чрез претеглен или избран ординатен метод.

Поглъщането, отражението и предаването на слънчевата енергия са важни за работата на всички слънчеви енергийни системи, от системи за пасивни сгради до централизирани системи за получаване на енергия. Този метод за изпитване осигурява средство за определяне на тези стойности при постоянни условия, които представляват средна стойност, която може да се срещне по време на използване на система в умерената зона.

Поглъщането, отражението и предаването на слънчевата енергия са важни за термичния контрол на космическите кораби и слънчевата енергия на извънземните системи. Този метод на тестване също предоставя начин за определяне на тези стойности за извънземни условия.

Този метод за изпитване е предназначен да осигури възпроизводими данни, подходящи за сравняване на резултати между лаборатории или от една и съща лаборатория по различно време и за сравняване на данни, получени върху различни материали.

Този метод за изпитване е доказал своята практичност за гладки материали със сферични и дифузни оптични свойства. Текстурирани, нехомогенни, шарени или набраздени материали изискват специално внимание. Грапавостта на повърхността може да възникне от физични или химични процеси като пресоване, валцоване, абразия или отлагане на филм или химически слоеве върху материали, което води до текстурирани повърхности.

Големината на грапавостта на повърхността на спектрофотометъра и неговите компоненти (размери на лъча, отвори на сферата, конфигурация на държача на пробата) може значително да повлияе на точността на измерванията, направени с помощта на този метод на изпитване. Дори ако повторяемостта или чувствителността на измерванията на текстурирани материали са добри, включително многократни измервания на различни места или ориентации на пробата, различните спецификации на различните спектрофотометри в различните лаборатории могат да доведат до значителни разлики в резултатите от измерванията.

Сред многобройните проучвания за тестване, измерване, анализ и оценка, извършени за предприятия в различни сектори, нашата организация, със своя обучен и експертен персонал и усъвършенствано технологично оборудване, отговаря на „Стандартния метод за изпитване ASTM E903-20 за слънчева абсорбция, отражение и пропускливост на материали, използващи интегрирани сфери". Той също така предоставя определени услуги за тестване.