Štandardná testovacia metóda ASTM E903-20 na absorpciu, odraz a priepustnosť materiálov s použitím integrovaných guľôčok

Štandardná „štandardná testovacia metóda ASTM E903-20 pre slnečnú absorpciu, odraz a priepustnosť materiálov s použitím integračných guľôčok“ publikovaná Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM) opisuje testovaciu metódu, ktorá špecifikuje meranie spektrálnej absorpcie, odrazivosti, a priepustnosť materiálov pomocou spektrofotometrov vybavených integračnými guľôčkami.

Táto norma špecifikuje metódy na výpočet solárne vážených vlastností z nameraných spektrálnych hodnôt. Táto skúšobná metóda je použiteľná pre materiály so zrkadlovými aj difúznymi optickými vlastnosťami. Táto testovacia metóda je použiteľná na materiály s optickými povlakmi aplikovanými s osobitným zreteľom na účinok testovaného materiálu na tkanivá.

Materiály vodivých dosiek, ktoré sú nehomogénne, štruktúrované, vzorované alebo zvlnené, si vyžadujú osobitné zohľadnenie použiteľnosti tejto testovacej metódy. V tomto ohľade sa štandardná „štandardná testovacia metóda ASTM E1084-86 pre slnečnú priepustnosť (pozemnú) plošných materiálov využívajúcich slnečné svetlo“ považuje za vhodnejšiu na stanovenie objemových optických vlastností textúrovaných alebo nehomogénnych materiálov. Pre homogénne materiály je táto testovacia metóda uprednostňovaná pred testovacou metódou opísanou v ASTM E1084-86(2023).

Táto testovacia metóda sa vzťahuje na aplikácie využívajúce štandardné referenčné solárne spektrálne rozloženia, ale môže sa použiť aj s použitím alternatívnych vybraných spektier, pokiaľ je uvedený zdroj a podrobnosti o solárnom spektrálnom rozdelení a vážení.

Na účely tohto štandardu platia okrem definícií uvedených v ASTM E772-15 aj tieto termíny a definície:

• Integračná guľa je optické zariadenie používané na zhromažďovanie odrazeného alebo prenášaného toku zo vzorky do hemisféry alebo na dosiahnutie izotropného ožiarenia vzorky z celej hemisféry. Pozostáva z dutiny približne guľového tvaru s otvormi na prijímanie a detekciu toku a často s ďalšími otvormi, do ktorých sa umiestňujú vzorky a referenčné vzorky.
• Takmer normálna hemisféra naznačuje, že žiarenie je smerované blízko povrchu vzorky a tok z povrchu alebo prostredia sa zhromažďuje cez celú hemisféru na detekciu.
• Fotovoltaické slnko sa vzťahuje na optickú vlastnosť a špecifikuje vážený priemer spektrálnej vlastnosti, pričom ako váhovú funkciu používa počet fotónov za sekundu na jednotku plochy odvodený zo štandardnej distribúcie slnečného žiarenia.
• Je to povrch, ktorý má hladký, rovný a vodorovný povrch, bez drsnosti alebo výčnelkov a bez povrchových nerovností alebo nepravidelností.
• Specular znamená, že tok sa odchyľuje od povrchu alebo média pod uhlom, ktorý sa číselne rovná uhlu dopadu, leží v rovnakej rovine ako dopadajúci lúč a je kolmý, ale na opačnej strane kolmice k povrchu. Difúzne sa v minulosti používalo na označenie hemisférického zberu (vrátane zrkadlového komponentu). Toto použitie bolo zastarané v prospech presnejšieho termínu hemisféra.
• Povaha textúrovaného, ​​nerovného povrchu. Vzťahuje sa na určitý stupeň drsnosti, drsnosti alebo výčnelkov.

Merania spektrálnej normálnej blízkej hemisféry transmitancie (alebo odrazivosti) sa uskutočňujú v spektrálnom rozsahu od 300 do 2500 nm pomocou integračného guľového spektrofotometra. Slnečná priepustnosť, odrazivosť alebo absorpcia sa získa priamym výpočtom vhodných konvolučných integrálov alebo výpočtom váženého priemeru so štandardnou alebo zvolenou slnečnou spektrálnou ožiarenosťou ako váhovou funkciou váženou alebo zvolenou metódou ordinátov.

Absorpcia, odraz a priepustnosť slnečnej energie sú dôležité pre výkon všetkých solárnych energetických systémov, od pasívnych stavebných systémov až po centralizované systémy prijímania energie. Táto testovacia metóda poskytuje prostriedky na určenie týchto hodnôt za konštantných podmienok, ktoré predstavujú priemer, s ktorým sa možno stretnúť počas používania systému v miernom pásme.

Absorpcia, odraz a priepustnosť slnečnej energie sú dôležité pre tepelnú kontrolu kozmických lodí a slnečnú energiu mimozemských systémov. Táto testovacia metóda tiež poskytuje spôsob, ako určiť tieto hodnoty pre mimozemské podmienky.

Táto testovacia metóda je navrhnutá tak, aby poskytovala reprodukovateľné údaje vhodné na porovnanie výsledkov medzi laboratóriami alebo tým istým laboratóriom v rôznych časoch a na porovnanie údajov získaných o rôznych materiáloch.

Táto testovacia metóda sa osvedčila pre hladké materiály so zrkadlovými aj difúznymi optickými vlastnosťami. Textúrované, nehomogénne, vzorované alebo drážkované materiály si vyžadujú osobitnú pozornosť. Drsnosť povrchu môže vzniknúť fyzikálnymi alebo chemickými procesmi, ako je lisovanie, valcovanie, odieranie alebo nanášanie filmu alebo chemických vrstiev na materiály, čo vedie k textúrovaným povrchom.

Veľkosť drsnosti povrchu spektrofotometria a jeho komponentov (veľkosti lúča, otvory gule, konfigurácia držiaka vzorky) môže významne ovplyvniť presnosť meraní vykonaných pomocou tejto testovacej metódy. Aj keď je opakovateľnosť alebo citlivosť meraní textúrovaného materiálu dobrá, vrátane opakovaných meraní na rôznych miestach alebo v rôznych orientáciách vzorky, rôzne špecifikácie rôznych spektrofotometrov v rôznych laboratóriách môžu viesť k významným rozdielom vo výsledkoch meraní.

Spomedzi mnohých testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií vykonaných pre podniky v rôznych sektoroch naša organizácia so svojim vyškoleným a odborným personálom a pokročilým technologickým vybavením spĺňa štandardnú testovaciu metódu ASTM E903-20 pre absorpciu, odraz a odraz slnka. priepustnosť materiálov pomocou integrovaných gúľ“ štandard. Poskytuje tiež definované skúšobné služby.