ASTM E903-20 Стандартный метод испытаний на поглощение, отражение и пропускание солнечной энергии материалов с использованием интегрирующих сфер

Стандарт «ASTM E903-20 Стандартный метод испытаний на солнечное поглощение, отражение и пропускание материалов с использованием интегрирующих сфер», опубликованный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает метод испытаний, который определяет измерение спектрального поглощения, отражения и пропускания материалов с использованием интегрирующих сфер. и пропускание материалов с использованием спектрофотометров, оснащенных интегрирующими сферами.

Этот стандарт определяет методы расчета характеристик, взвешенных по солнечной энергии, на основе измеренных спектральных значений. Этот метод испытаний применим к материалам как с зеркальными, так и с диффузными оптическими свойствами. Этот метод испытаний применим к материалам с оптическими покрытиями, нанесенными с особым учетом воздействия на ткани испытуемого материала.

Неоднородные, текстурированные, узорчатые или гофрированные материалы проводящих листов требуют особого рассмотрения при применении этого метода испытаний. В связи с этим стандарт «ASTM E1084-86 Стандартный метод испытаний на пропускание солнечной энергии (земной) листовых материалов с использованием солнечного света» считается более подходящим для определения объемных оптических свойств текстурированных или неоднородных материалов. Для однородных материалов этот метод испытаний предпочтительнее метода испытаний, описанного в ASTM E1084-86 (2023).

Этот метод испытаний относится к приложениям, использующим стандартные эталонные спектральные распределения солнечной энергии, но может также применяться с использованием альтернативных выбранных спектров при условии, что сообщается об источнике и деталях солнечного спектрального распределения и взвешивания.

Для целей настоящего стандарта в дополнение к определениям, данным в ASTM E772-15, применяются следующие термины и определения:

• Интегрирующая сфера — это оптическое устройство, используемое для сбора отраженного или прошедшего потока от образца в полусферу или для достижения изотропного облучения образца всей полусферой. Он состоит из полости приблизительно сферической формы с отверстиями для приема и регистрации потока и часто с дополнительными отверстиями, в которые помещаются образец и эталонные образцы.
• Полусфера, близкая к нормальной, указывает на то, что излучение направлено вблизи поверхности образца, а поток от поверхности или окружающей среды собирается для обнаружения по всему полушарию.
• Фотоэлектрическая солнечная энергия относится к оптическим свойствам и определяет средневзвешенное значение спектральных свойств, используя в качестве весовой функции количество фотонов в секунду на единицу площади, полученное из стандартного распределения солнечного излучения.
• Это поверхность, имеющая гладкую, плоскую и горизонтальную поверхность, без шероховатостей и выступов, лишенную поверхностных неровностей и неровностей.
• Зеркальность указывает на то, что поток исходит от поверхности или среды под углом, численно равным углу падения, лежащим в той же плоскости, что и падающий луч, и перпендикулярно, но на противоположной стороне от перпендикуляра к поверхности. В прошлом диффузный использовался для обозначения коллекции полушарий (включая зеркальный компонент). Это использование устарело в пользу более точного термина «полушарие».
• Характер текстурированной, неровной поверхности. Это относится к наличию некоторой степени шероховатости, шероховатостей или выступов.

Измерения спектрального нормального околополушарного пропускания (или отражения) проводятся в спектральном диапазоне от 300 до 2500 нм с помощью интегрирующего сферического спектрофотометра. Коэффициент пропускания, отражения или поглощения солнечной энергии получают путем прямого расчета соответствующих интегралов свертки или путем расчета средневзвешенного значения со стандартной или выбранной солнечной спектральной освещенностью в качестве весовой функции с помощью метода взвешенной или выбранной ординаты.

Поглощение, отражение и пропускание солнечной энергии важны для работы всех систем солнечной энергии, от пассивных систем зданий до централизованных систем получения электроэнергии. Этот метод испытаний обеспечивает средства определения этих значений в постоянных условиях, которые представляют собой среднее значение, которое может возникнуть при использовании системы в умеренной зоне.

Поглощение, отражение и пропускание солнечной энергии важны для теплового контроля космических кораблей и солнечной энергии внеземных систем. Этот метод тестирования также дает возможность определить эти значения для внеземных условий.

Этот метод испытаний предназначен для получения воспроизводимых данных, пригодных для сравнения результатов разных лабораторий или одной и той же лаборатории в разное время, а также для сравнения данных, полученных на разных материалах.

Этот метод испытаний доказал свою практичность для гладких материалов, обладающих как зеркальными, так и диффузными оптическими свойствами. Текстурированные, неоднородные, узорчатые или рифленые материалы требуют особого внимания. Шероховатость поверхности может возникать в результате физических или химических процессов, таких как прессование, прокатка, абразивная обработка или нанесение пленочных или химических слоев на материалы, что приводит к образованию текстурированных поверхностей.

Величина шероховатости поверхности спектрофотометра и его компонентов (размеры луча, апертуры сферы, конфигурация держателя образца) может существенно влиять на точность измерений, проводимых с использованием этого метода. Даже если воспроизводимость или чувствительность измерений текстурированных материалов высока, включая повторные измерения в различных местах или ориентациях образца, различные характеристики разных спектрофотометров в разных лабораториях могут приводить к существенным различиям в результатах измерений.

Среди многочисленных исследований по тестированию, измерениям, анализу и оценке, проводимых для предприятий в различных секторах, наша организация, с ее обученным и опытным персоналом и передовым технологическим оборудованием, соответствует «Стандартному методу испытаний ASTM E903-20 на поглощение, отражение и Стандарт «проницаемость материалов с использованием интегрированных сфер». Он также предоставляет определенные услуги по тестированию.