用于直接比较自然光源的光谱能量分布和户外加速风化装置目标区域的光谱能量分布的方法，用于比较户外加速风化装置上的光谱测量组件和在同一时刻测量相同光源的可追踪光谱测量组件的方法，用于比较不同的户外加速风化装置，通过对每个这类装置的集中连续直接测量将每一个装置的质量返回给一个由所有装置测量过的单一标准，并且用一个单独的光谱测量设备设计来使不同的抗风化测试方法的结果合理化的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及一种与户外加速风化装置相关的光谱监测设备的应用，尤其是涉及以下方法用于直接比较自然光源(太阳)的光谱能量分布和从户外加速风化装置的目标区域上接收的光谱能量分布，比较同一时刻加速风化装置上的光谱传感器和测量相同光源(太阳)的可追踪传感器的情况，比较不同的户外加速风化装置，通过对每个这类装置的集中连续直接测量将每一个装置的质量返回给一个由所有装置测量过的单一标准，并且用一个单独的光谱测量设备设计来使不同的抗风化测试方法的结果合理化。
技术介绍
户外风化测试曝露量的传统辐射测量法按适当的主要标准描述如下(1)ASTM G 90描述了用于户外加速风化装置的当前方法；(2)ASTM G 7描述了用于户外实时风化测试的当前方法。本领域技术人员知道还有很多其它测试标准方法，就不在此一一列举所有这些标准了。一般而言，每个传统方法采用宽带全日光和紫外线区域测量来计算，以确定测试样本的宽带日光辐射曝露量。这些方法不允许为户外加速测试监测特定的光谱波长。这些方法也不允许各机器辐射曝露量的测量或者用可追踪的方法以确定各户外加速风化装置的辐射曝露量或光谱剂量。有一些公开了光谱监测设备的现有技术参考。然而，这些参考都没有公开直接比较室内、户外实时方法和户外加速方法。这些参考也没有公开采用这些参考中的光谱监测设备的校准技术或自然日光与汇聚的自然日光的比较。一般地，多种传统方法已经被用于确定采用非加速曝露的自然终端上样本的辐射曝露量(光剂量)，即日历的年月日；采用聚焦透镜和烧毁纸条的日照时间；测量全日光辐射的日照强度计装置；及测量紫外线波段的总紫外线辐射计(“TUVR”)装置。此外，多种传统方法已经被用于确定人造风化室中的辐射曝露量；即时间、过滤宽带波长的探测器；如宽带和窄带光电探测器与辐射计等装置；以及基于超时综合辐射通量的剂量计算。此外，一些传统方法已经被用于确定户外加速(汇聚的)风化方法中的辐射曝露量，即远离加速风化装置安装的辐射计；比较有遮蔽盘的辐射计和没有遮蔽的辐射计；装配有校准管的辐射计；以及基于集中元件的假定反射系数值的计算。用于校准户外加速风化方法和户外实时风化测试中用到的日光辐射传感器的校准方法采用了一种多步校准方法，将辐射测量法链接回到一个主要的参考标准。考虑到在户外加速方法如菲涅耳反射日光汇聚装置中执行的测试，这个校准链是不完整的。传统的校准方法一般可总结如下曝光实验室中的主要参考传感器在实验室中被校准到一个可追踪的光源，这是来自任何适当标准组织的一个标准，如可能由国家标准和技术研究所提供。例如，分光光度计测量一个标准光源，并且由分光光度计测得的每个波长的信号被调整以匹配该光源的标准给定值。这一主要标准传感器接着与其它主要标准测量装置并行使用来测量同一时刻的阳光。例如，一个标准的可追踪分光光度计被装配在户外，在阳光下紧挨着主要的标准TUVR，如来自Newport Rhode岛的Eppley Laboratory公司的模型TUVR。分光光度计和TUVR装置测量了同一时刻的阳光，而且TUVR被调整至与标准的可追踪分光光度计主传感器测量的一样。需要注意的是，分光光度计是一个测量光线精确波长的光谱工具，而TUVR是一个全紫外线仪器且测量波长在295nm到385nm间的所有光线。简单计算允许光谱数据合并到全紫外线数据。主标准TUVR工具随后与正在工作的TUVR仪器并行安装在一起，以测量同一时刻的阳光，并且工作中的TUVR被调整到读数与主TUVR一致。两个已校准的正在工作的TUVR接着被安装到一个跟踪装配上，该装配按照与那些常规户外加速风化装置相似的方式跟随阳光的移动，一个装置在遮蔽盘下而另一个装置直接照射阳光，并且这些测量法根据ASTM G 90来计算到达实验室及其中的加速风化装置的日光通量的精确分量。采用户外加速风化装置全部区域集合的平均镜面反射系数(即，户外加速风化装置全部区域集合的平均反射系数乘以每个装置上的镜面数目)的传统方法在一个宽的波长区域上产生了一个单一的平均计算剂量，该区域为所有材料曝光而被确定，不考虑那些材料过去暴露于其下的各机器特性。针对ASTM G 90进行更彻底的探讨，在此被并入作为参考。传统方法没有直接测量户外加速风化机器上的汇聚日光，而且没有直接比较实际日光和户外加速风化机器上的汇聚日光。由于宽带测量法是在日光光源下进行并通过计算推断为户外加速风化装置目标板汇聚后的堆积，传统方法也会导致错误。实际上，镜面光谱反射系数可能已经改变了其特定的反射系数特性，它不会通过位于远端的宽带监测器观察到。在传统的方法中，光谱的改变可能未加以考虑。传统方法还采用了由安装在户外加速风化装置上的反射元件的单一窄波长反射系数测量法而得到的反射因素。窄波带的反射系数测量法没有精确地描述反射元件的实际光谱反射系数，而且在计算各户外加速风化装置的汇聚因素时会导致相当大的错误。在传统方法中，积累的辐射曝露量没有由安装在各机器上的各系统所测量，而是通过一个共用的系统测量并被应用于一些忽略了机器间变化的独特机器的采集。此外，传统方法基于菲涅耳反射汇聚装置的镜面反射系数值。这通常是由平均测量法从许多不同的单个机器和各机器的镜面元件中得到的一个平均值。各特定机器的实际数值与均值的差别很大。传统方法也没有考虑各机器的特性。例如，各机器的镜面对准(在目标区域内反射光的精确对准)的质量是不同的。各机器间的不同在传统方法中未加以考虑。通过采用这里所公开的独特方法实际测量各机器的目标板上的日光光谱能量分布，可以得到一个更精确的实际光通量和辐射曝露量的测量。对从不同户外加速风化装置上获得的结果进行相关的传统方法采用宽带全日光和紫外线区域测量法来计算以确定测试样本的日光辐射曝露量。这些方法不允许特定的光谱波长被监测用以测试。此外，传统方法不在户外自然实时照射时执行的测试或户外加速照射测试上复制在氙弧室测试中获得的测量法。在此公开的独特方法在全部三种照射类型中采用了相同的装置重复了相同的测量。通过采用相同的装置设计，能够进行更具有可比性的仿真，且三种不同风化测试方法的结果比传统方法得到的结果更具有可比性。重要的是，需要指出，传统的户外加速方法采用了一个宽的光谱区域且不同个体材料的光谱波长不是唯一的。因此，本领域中需要一些独特的方法，其允许真正地直接比较自然日光和户外加速风化装置目标区域的汇聚的日光，由于光监测器的校准序列中步骤较少，因此得到了更为直接的可追踪路线，区域中的所有户外风化装置同时被测量，采用了相同的光源并对风化测试结果进行相关，而不考虑所采用的风化装置的类型。此方法克服了上述缺点，同时减低了成本并在使用中提供了更好的性能。附图说明某些实施例如附图所示。然而，应当理解的是，本专利技术不限于附图所示的设置和实现手段，其中图1示出了为便于执行根据本专利技术的一个实施例的方法而配置的组件的简要图示。图2示出了为便于执行根据本专利技术的一个实施例的方法而配置的组件的简要图示。图3示出了为便于执行根据本专利技术的一个实施例的方法而配置的组件的简要图示。图4示出了为便于执行根据本专利技术的一个实施例的方法而配置的组件的简要图示。图5示出了用于确定直射日光风化装置、户外加速风化装置和室内加速风化装置相互之间的相关因素的方法。具体实施例方本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于确定户外加速风化装置的汇聚因素的方法，该方法包括：将第一光线采集装置定向到户外加速风化装置的目标板上，以曝露在汇聚日光下；将第二光线采集装置定向到户外加速风化装置的上表面上，以曝露在直射日光下，其中第一和第二个光线采集装置基本上相同；将来自第一个光线采集装置的汇聚日光和来自第二个光线采集装置的直射日光引导至一个开关；在第一个操作位置和第二个操作位置之间启动开关，使得来自第一个光线采集装置的汇聚日光和来自第二个光线采集装置的直射日光中的一个被引导到在第一个操作位置的公共采样结构，而来自第一个光线采集装置的汇聚日光和来自第二个光线采集装置的直射日光中的另一个被引导到第二个操作位置的公共采样结构；当开关在第一个操作位置和第二个操作位置之间被启动时，定向光谱测量装置以观察公共采样结构上的汇聚日光和直射日光；当开关处在第一个操作位置时，记录来自公共采样结构的第一个日光光谱能量分布（“ＳＳＰＤ”）；当开关处在第二个操作位置时，记录来自公共采样结构的第二个日光光谱能量分布；比较第一个ＳＳＰＤ和第二个ＳＳＰＤ以确定户外加速风化装置的汇聚因素。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亨利K哈德卡斯特，
申请(专利权)人：阿特拉斯材料测试技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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