JJF(有色金屬)-光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱編制說明

JJF（有色金屬）XXXX—JJF（有色金屬）XXXX—XXXX光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準規(guī)范(編制說明)光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準規(guī)范光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準規(guī)范編制組主編單位：西安漢唐分析檢測有限公司討論稿討論稿2024-08一、工作簡況1.立項目的光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱是專用于太陽能光伏組件的測試，用于評價諸如聚合物和保護層等材料抗紫外輻照能力，能夠快速、真實地再現(xiàn)陽光、冷凝、淋雨等自然條件對材料的損害；只需要幾天或者幾周的時間，就可以再現(xiàn)出材料在戶外需要數(shù)月或者數(shù)年才能產(chǎn)生的變化；包括褪色、變色、亮度下降、粉化、龜裂、變模糊、脆化、強度下降及氧化，并與試驗前光伏組件材料性能進行比較。廣泛應(yīng)用于汽車材料、塑料、包裝、油漆與涂層、油墨、顏料、染料、穩(wěn)定劑及添加劑、光化材料、工業(yè)及地表紡織品、科研等行業(yè)。為了使光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱在測量過程中得到準確一致的測量結(jié)果，保證生產(chǎn)和科研工作的正常運行，建立一個能統(tǒng)一量值的光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準規(guī)范。目前，國內(nèi)對光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱的校準工作尚未開展，或存在不合理不統(tǒng)一的操作。所提出的校準規(guī)范未能開展對光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱溫度參數(shù)校準等工作，促進光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱在科研院所及工業(yè)產(chǎn)品中更合理更準確的應(yīng)用。確保量值傳遞的準確可靠。因此，制定《光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準規(guī)范》行業(yè)計量校準規(guī)范非常必要。2.任務(wù)來源為適應(yīng)我國有色金屬行業(yè)的快速發(fā)展和滿足國內(nèi)外市場的需要，工業(yè)和信息化部以工信廳下達了《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于印發(fā)2023年行業(yè)計量技術(shù)規(guī)范制修訂計劃的通知》（工廳科〔2023〕476號），其計劃項目代號為：JJFZ(有色金屬)020-2023，計劃完成年限為2024年。項目編制組單位簡況3.1編制組成員單位本規(guī)范的編制組單位為：西安漢唐分析檢測有限公司等。3.2主編單位簡介3.2.1西安漢唐分析檢測有限公司西安漢唐分析檢測有限公司是西北有色金屬研究院(集團)控股子公司，屬國有企業(yè)，主要從事有色產(chǎn)品的檢測、可靠性評價、失效分析、質(zhì)量評估、腐蝕性能及表面測試與表征、規(guī)范起草、檢測方法的開發(fā)、標(biāo)物的研制、設(shè)備的計量校準等。公司于1985年被陜西省質(zhì)監(jiān)局授權(quán)為陜西省有色金屬產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站。1987年中國有色金屬工業(yè)總公司授權(quán)為西北質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，先后被國家質(zhì)檢總局確定為鈦及鈦合金、銅及銅合金管材生產(chǎn)許可證檢驗工作實施單位；公司通過CNAS、CMA、國防DiLAC等認證認可，是陜西省有色金屬材料分析檢測與評價中心、陜西省稀有金屬材料安全評估和失效分析中心、工業(yè)（稀有金屬）產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)評價實驗室、陜西省核工業(yè)用金屬材料檢測與評價服務(wù)平臺掛靠單位。公司是國內(nèi)最早從事有色金屬材料及其產(chǎn)品分析檢驗檢測與評價研究的專業(yè)機構(gòu)之一，技術(shù)裝備水平國內(nèi)一流、國際先進，在我省優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)稀有金屬材料領(lǐng)域的檢測能力和水平處于領(lǐng)先地位；先后承擔(dān)了國家、省市多項重大課題，目前已建成國內(nèi)唯一的核電堆芯材料分析檢測平臺、多層金屬復(fù)合材料測試和評價平臺、鈦及鈦合金專業(yè)檢測平臺。近10年起草有色金屬國家/行業(yè)規(guī)范共80余項、發(fā)表論文120余篇、授權(quán)專利30余項。先后榮獲中國有色金屬工業(yè)一等獎、二等獎20余次。本單位積極組織編制組各次工作會議，開展相關(guān)的校準，有效組織參編單位多次對規(guī)范的各版《征求意見稿》進行認真的討論和審議，提出大量有益的意見和建議，在編制組中發(fā)揮了牽頭作用。3.3成員單位簡介4.主要工作過程西安漢唐分析檢測有限公司接到有色金屬行業(yè)計量技術(shù)委員會轉(zhuǎn)發(fā)下達的制定任務(wù)后，成立了計量規(guī)范編制組，對計量技術(shù)規(guī)范編寫工作進行了部署和分工，制定了制定原則及計劃工作。本項目主要工作過程經(jīng)過了以下幾個階段：1）2023年8月成立了計量規(guī)范編制組，明確了編制組成員各自的工作內(nèi)容和任務(wù)。2）2023年9月～2024年4月，計量規(guī)范編制組成員搜集了光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱相關(guān)技術(shù)資料、檢測/校準方法等，研究光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準方法，制定光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準方案，并進行前期基礎(chǔ)性實驗，驗證試驗方法可行性，確定光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱技術(shù)要求、校準項目、校準方法等，2024年1月，形成《光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準規(guī)范-初稿》，并發(fā)往計量技術(shù)機構(gòu)和相關(guān)使用單位、制造單位廣泛征求意見，收到意見20余條。2024年4月，本單位根據(jù)收到的意見對《光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準規(guī)范-初稿》進行修改，最終形成《光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱校準規(guī)范-討論稿》。二、規(guī)范編制原則和確定主要內(nèi)容編制原則本規(guī)范是以JJF1071-2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001-2011《通用計量術(shù)語及定義》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》為基礎(chǔ)性系列規(guī)范進行編寫。本規(guī)范主要參考標(biāo)準JJF2062-2023《光伏組件用紫外老化箱校準規(guī)范》，引用了JJF1101-2019環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準規(guī)范校準方法等相關(guān)內(nèi)容。確定主要內(nèi)容1范圍本規(guī)范適用于光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱的校準。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJF1101-2019環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3概述光伏組件紫外預(yù)處理試驗箱(以下簡稱紫外預(yù)處理試驗箱)是模擬太陽光光譜里紫外部分的裝置，配合適當(dāng)?shù)臏囟?，用于考核光伏組件抗紫外輻射能力的試驗。紫外預(yù)處理試驗箱通常采用中空箱體式結(jié)構(gòu)，光源側(cè)置或頂置。4計量特性4.1紫外預(yù)處理試驗箱溫度偏差紫外預(yù)處理試驗箱溫度偏差允許誤差±5℃。4.2紫外輻照度示值誤差紫外輻照度示值誤差不超過(0.6~1.4)。4.3紫外光譜積分輻照度UVC波段:(250~280)nm、UVB波段:(280~320)nm和UVA波段:(320~400)nm的積分輻照度。4.4紫外輻照度不均勻度紫外預(yù)處理試驗箱內(nèi)指定測量平面上的紫外輻照度不均勻度不超過15%。4.5紫外輻照度不穩(wěn)定度紫外預(yù)處理試驗箱內(nèi)的紫外輻照度不穩(wěn)定度不超過5%。5校準條件5.1環(huán)境條件環(huán)境溫度：15℃～35℃；相對濕度：30%～85%；電網(wǎng)電壓波動符合紫外預(yù)處理試驗箱和檢測設(shè)備的使用要求，無影響其正常工作的電磁場、機械振動；校準地點應(yīng)無影響輻照度和光譜測量的雜散光。5.2測量標(biāo)準及其他測量設(shè)備測量標(biāo)準及其他測量設(shè)備技術(shù)指標(biāo)見表1。表1測量標(biāo)準及其他測量設(shè)備技術(shù)指標(biāo)序號名稱測量范圍技術(shù)要求1多通道數(shù)據(jù)采集器（0～1100）℃不低于0.02級2熱電阻（0～300）℃B級及以上3UVA紫外輻照度計(320~400)nm波段示值誤差不應(yīng)超過±10%;零值誤差不超過滿量程示值的±1%;受到大于1mW/cm2的穩(wěn)定紫外輻射源穩(wěn)定照射10min,紫外輻照度計的初始和結(jié)束示值相對變化應(yīng)小于2%;各量程測量的非線性不超過±1%;校準紫外輻照度計時采用的上一級標(biāo)準光源的類型應(yīng)與紫外老化箱內(nèi)紫外光源相一致。4UVB紫外輻照度計(280~320)nm波段5UVA+UVB復(fù)合紫外輻照度計(280~400)nm波段6光譜儀(250~400)nm/6校準項目和校準方法6.1校準項目校準項目見表2。表2校準項目表序號校準項目1紫外預(yù)處理試驗箱溫度偏差2紫外輻照度示值誤差3紫外光譜積分輻照度4紫外輻照度不均勻度5紫外輻照度不穩(wěn)定度6.2.1校準前檢查用目視和手動檢查,內(nèi)容包括:制造廠名或商標(biāo)、出廠編號、儀器名稱、型號;燈管玻殼無發(fā)黑,通電后各個燈管均正常點亮;輻照度和溫度測量和顯示裝置能正常工作。6.2.2溫度偏差校準6.2.2.1校準溫度點紫外預(yù)處理試驗箱的校準點選擇60℃。6.2.2.2測量點位置測量點位置應(yīng)符合JJF1101-2019中7.2.2的相關(guān)要求。6.2.2.3測量點數(shù)量測量點數(shù)量應(yīng)符合JJF1101-2019中7.2.3的相關(guān)要求。6.2.2.4溫度的校準紫外預(yù)處理試驗箱正常啟亮后不少于30min，具體校準方法應(yīng)符合JJF1101-2019中7.2.4的相關(guān)要求。6.2.3紫外輻照度示值誤差紫外預(yù)處理試驗箱正常啟亮后不少于30min，紫外預(yù)處理試驗箱內(nèi)設(shè)定溫度為60℃，待設(shè)備穩(wěn)定后進行后續(xù)測量。如圖1所示,將UVA和UVB紫外輻照度計分別垂直放置于指定測試面的中心點,直接測得UVA波段和UVB波段的輻照度,分別測量3次,取平均值作為測量結(jié)果。使用紫外輻照度計對紫外預(yù)處理試驗箱進行校準的過程中,應(yīng)考慮紫外預(yù)處理試驗箱工作溫度和校準紫外輻照度計時的溫度之間的差異對紫外輻照度計性能產(chǎn)生的影響。如紫外輻照度計的額定工作溫度范圍能覆蓋65℃,則應(yīng)在測量時進行與紫外預(yù)處理試驗箱內(nèi)工作溫度相適應(yīng)的溫度修正。如紫外輻照度計的額定工作溫度范圍不能覆蓋65℃,則不適合用于直接測量紫外預(yù)處理試驗箱的紫外輻照度，應(yīng)考慮為其配置溫控裝置，使其在測量時工作在被校準時的溫度(可通過查閱有效的校準報告得到)。注意溫控裝置受光面采用的材料在波段(250~400)nm的透過率是一致的。圖1紫外輻照度測量示意圖6.2.4紫外光譜積分輻照度將光譜儀的受光探頭垂直放置于測試面的中心點,以不大于5nm的波長間隔測量(250~400)nm范圍內(nèi)的紫外輻射光譜分布,應(yīng)根據(jù)被校光源的特性合理選擇積分時間。為了避免高溫對光譜儀本體的影響,光譜儀應(yīng)放置在紫外預(yù)處理試驗箱外,使用具有抗外封裝的光纖進行耦合。6.2.5紫外輻照度不均勻度將圖1中的指定測試面劃分成面積不超過20cm×20cm的等分區(qū)域,每個測試點位于每一等分區(qū)域的正中央。將UVA+UVB復(fù)合輻照度計放置在測試點上,測量各個測試區(qū)域的紫外輻照度。6.2.6紫外輻照度不穩(wěn)定度將UVA+UVB復(fù)合輻照度計放置在指定測試面上的中心點上,每2min記錄該點的紫外輻照度一次，連續(xù)測量30min,共記錄16次。6.3數(shù)據(jù)處理6.3.1溫度偏差Δtmax=tmax–ts（1）Δtmin=tmin–ts（2）式中：Δtmax—溫度上偏差,℃；Δtmin—溫度下偏差,℃；tmax—各測量點規(guī)定時間內(nèi)測量的最高溫度,℃；tmin—各測量點規(guī)定時間內(nèi)測量的最低溫度,℃；ts—設(shè)備設(shè)定溫度,℃。6.3.2紫外輻照度示值誤差由公式(3)定義:α=G0式中：α—紫外預(yù)處理試驗箱的紫外輻照度修正系數(shù),無量綱;G—紫外預(yù)處理試驗箱的紫外輻照度指示值,W/m2;G0—標(biāo)準器的紫外輻照度測量值,W/m2。也可使用光譜儀進行紫外輻射的絕對光譜輻照度測量,然后根據(jù)公式(4)在需要波段的光譜范圍對絕對光譜輻照度測量數(shù)據(jù)進行積分,得到該波段的紫外輻照度。G=λBλA式中：λA,λB—關(guān)注波段范圍內(nèi)的波長上限和下限,nm;SR(λ)—光譜儀測得的紫外輻射的絕對光譜輻照度,W·m-2·nm-1。公式(3)中的輻照度G0同樣需要測量3次,取平均值作為測量結(jié)果。6.3.2紫外光譜積分輻照度按照6.2.4要求，測量后分別計算UVC波段(250~280)nm、UVB波段(280~320)nm和UVA波段(320~400)nm積分輻照度占整個測量波段范圍(250~400)nm積分輻照度的比例。6.3.3紫外輻照度不均勻度GNU=G式中：GNU—紫外預(yù)處理試驗箱Gmax—紫外預(yù)處理試驗箱Gmin—紫外預(yù)處理試驗箱6.3.4紫外輻照度不均勻度將UVA+UVB復(fù)合輻照度計放置在指定測試面上的中心點上,每2min記錄該點的紫外輻照度一次,連續(xù)測量30min,共記錄16次。測量完畢后,將數(shù)據(jù)按公式(6)計算得到紫外輻照度不穩(wěn)定度。GIS=Gmax式中：GIS—紫外預(yù)處理試驗箱Gmax—Gmin—7校準結(jié)果表達校準結(jié)果應(yīng)在校準證書上反映。校準證書應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題：“校準證書”；b)實驗室名稱和地址；c)進行校準的地點（如與實驗室的地址不同）；d)證書的唯一性標(biāo)識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e)客戶的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標(biāo)識；g)進行校準的日期，如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h)校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；i)本次校準所用測量標(biāo)準的溯源性及有效性說明；j)校準環(huán)境的描述；k)校準結(jié)果及測量不確定度的說明；l)對校準規(guī)范的偏離的說明；m)校準證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識以及簽發(fā)日期；n)校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；o)未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復(fù)制證書的聲明。8復(fù)校時間間隔建議復(fù)校時間間隔為1年。紫外預(yù)處理試驗箱使用頻繁時應(yīng)適當(dāng)縮短周期，在使用過程中紫外預(yù)處理試驗箱經(jīng)過修理、更換重要部件時應(yīng)重新校準。9附錄附錄主要包含校準原始記錄參考格式、校準證書內(nèi)頁參考格式、溫度偏差校準不確定度評定示例三部分。三、規(guī)范水平分析3.1采用國際標(biāo)準及國外先進規(guī)范的程度據(jù)查，目前國內(nèi)外沒有針對紫外預(yù)處理試驗箱的校準規(guī)范，計量檢測機構(gòu)也未開展該類儀器的檢定校準。本規(guī)程的制定填補了有色金屬行業(yè)用空氣熱老化箱校準的空白，屬