"掃描二維碼，關(guān)注協(xié)會(huì)動(dòng)態(tài)"
ISO 3538:1997 Road vehicles-Safety glazing materials-Test methods for optical properties
ISO 3538:1997《道路車輛──安全玻璃材料──光學(xué)性能試驗(yàn)方法》
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車安全玻璃的光學(xué)性能試驗(yàn)方法。這種安全玻璃包括各種類型的玻璃加工成的或由玻璃與其他材料組合成的制品。
2 術(shù)語
本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的名詞術(shù)語如下：
2．1 光學(xué)角偏移
入射角與透過角之間的差異。
2．2 光畸變 （給定方向）
2．3 光畸變 （給定位置M）
2．4 CIE標(biāo)準(zhǔn)A施照體
2．5 CIE 1931 標(biāo)準(zhǔn)觀察鏡
2．6 反射比
3 試驗(yàn)條件
除特殊規(guī)定外，試驗(yàn)應(yīng)在下述條件下進(jìn)行：
溫度：20℃±5℃；
大氣壓力：96kPa±10 kPa;
相對(duì)濕度：60％ ± 20％。
4 試驗(yàn)方法
根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康模绻麑?duì)于能從已知性能預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果的某些安全玻璃，則不必進(jìn)行本
準(zhǔn)所規(guī)定的全部試驗(yàn)。
5 要求
5.1 透射比試驗(yàn)
5.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/div>
測(cè)定安全玻璃的透射比。
5.1.2 儀器
5.1.2.1 光源：應(yīng)達(dá)到CIE A施照體的標(biāo)準(zhǔn)要求，包括一盞白熾燈，其燈絲包含在1.5mm×1.5mm×3mm的平行六面體內(nèi)。加于燈絲兩端的電壓應(yīng)使色溫為2856±50K，該電壓穩(wěn)定在±0.1%內(nèi)。用來測(cè)量電壓的儀表應(yīng)有相應(yīng)的精度。
5.1.2.2 光學(xué)系統(tǒng)：（見圖2）由焦距f不小于500mm并經(jīng)過色差校正的兩個(gè)無色透鏡L1和L2組成。透鏡的凈口徑不應(yīng)超過f/20。透鏡L1與光源之間的距離應(yīng)能調(diào)節(jié)，以便獲得基本平行的光束。在離透鏡的L1 100 mm±50mm處遠(yuǎn)離光源的一側(cè)裝一光闌A1，把光束的直徑限制在7 mm±1mm內(nèi)。第二個(gè)光闌A2，應(yīng)放在與L1具有相同性能的透鏡L2前，光源的成像應(yīng)位于接受器（5．1．2．3）的中心，接受器位于A2的焦點(diǎn)平面上。第三光闌A3，其直徑稍大于光源像最大尺寸的橫斷面，應(yīng)放在接受器前，以避免由試樣產(chǎn)生的散射光落到接受器上。測(cè)量點(diǎn)應(yīng)位于光束中心。
5．1．2．3測(cè)量裝置：接受器的相對(duì)光譜靈敏度應(yīng)與國際照明委員會(huì)（CIE）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的白晝視覺光度接受器的相對(duì)光譜靈敏度基本一致（參見附錄A）。接受器的敏感表面應(yīng)用散射介質(zhì)覆蓋，并且至少應(yīng)是光源像最大尺寸橫斷面的兩倍。若使用積分球，則珠的孔截面至少應(yīng)為光源像最大尺寸橫斷面的兩倍。
接受器及配套指示儀器的線性應(yīng)等于或在滿刻度的±2％內(nèi)或在讀數(shù)量程的±10％之內(nèi)，選擇小值。
5．1．3試驗(yàn)程序
試樣放入光路前，調(diào)整接受器顯示儀表的指示值至100分度。在沒有光照射到接受器上時(shí)，指示值為零。
把試樣放入光闌A1和A2之間，調(diào)整試樣方位，使光束的入射角等于0±5°。
對(duì)每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)讀取顯示儀表的指示值n，透射比τr等于n/100。
5．1．4結(jié)果表達(dá)
按上述5．1．3方法，透射比τr，應(yīng)以試樣上任意一點(diǎn)的測(cè)定值表示。
5．1．5替換方法
只要滿足5．l．2．3條規(guī)定，可采用給出相同透射比結(jié)果的其它方法。
5．2副像偏離試驗(yàn)
5．2．1 試驗(yàn)?zāi)康?/div>
測(cè)定主像與副像間的角分離。
5．2．2 試驗(yàn)類型
可采用兩種試驗(yàn)方法：
a） 靶試驗(yàn)
b） 準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡試驗(yàn)
這些試驗(yàn)根據(jù)情況可用于產(chǎn)品的認(rèn)可、質(zhì)量控制及鑒定產(chǎn)品的適用性。
5．2．3靶試驗(yàn)
5．2．3．1 試驗(yàn)原理
本試驗(yàn)包括透過試樣觀察發(fā)光靶。
5．2．3．2儀器及使用器具
5．2．3．2．1
光盒：大小約300mmX300mmX150mm，其前端支撐靶（5．2．3．2．2），是蒙有不透明黑紙或涂有無光澤黑漆的玻璃制成的“環(huán)斑”靶，光盒內(nèi)有合適的光源，內(nèi)表面涂無光澤白漆。
5．2．3．2．2 靶
應(yīng)符合見圖3所示，形式最好是其中任何之一：
a） 發(fā)光環(huán)靶。外直徑為D，在距離x構(gòu)成角度η，如圖3a，或者
b） 發(fā)光“環(huán)斑”靶。光斑外緣的一點(diǎn)到環(huán)內(nèi)側(cè)最近的一點(diǎn)之間的距離，D，在距離x構(gòu)成角度η，如圖3b。
基于“過-不過驗(yàn)規(guī)”，靶的設(shè)計(jì)應(yīng)使測(cè)試容易。
采用其他靶也可能方便測(cè)試，例如圖6所示。也可以用投射系統(tǒng)來代替靶系統(tǒng)，這樣可以觀察幕布上的影象。
5．2．3．3 試驗(yàn)程序
按照設(shè)定的傾斜角度安裝安全玻璃材料，使觀察能夠在與靶心所在的水平面里進(jìn)行。
光盒放在暗處或暗室中，應(yīng)從觀察區(qū)域內(nèi)觀察到光盒，以觀測(cè)到光靶的任何副像。旋轉(zhuǎn)試樣，以確保正確的觀測(cè)方向，也可使用單筒望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察
按圖3設(shè)置試樣。
b．將試樣在水平方向回轉(zhuǎn)，保證被測(cè)點(diǎn)的水平切線與觀察方向基本垂直，并在水平和垂直方向移動(dòng)，以觀察整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域。應(yīng)透過試樣進(jìn)行觀察，也可使用單簡望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察。
5.3.4.3 結(jié)果表達(dá)
記錄如下之一的結(jié)果：
-- 采用環(huán)靶（5．2．3．2．2a），確定主副像分離是否超過極值η，或
-- 采用環(huán)斑靶（5．2．3．2．2b），確定位于靶式光源儀中央的光斑的副像是否超過與圓環(huán)內(nèi)緣相切的點(diǎn)，即：是否超過極限值η。
5.2.4 準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡試驗(yàn)
5.2.4.1 儀器及使用器具
由準(zhǔn)直鏡和望遠(yuǎn)鏡組成，可以按圖５建立，也可以使用任何等效的光學(xué)系統(tǒng)。
5．2．4．2 試驗(yàn)原理
準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡將中心有一亮點(diǎn)的極坐標(biāo)系成像于無限遠(yuǎn)處（見圖６）。
在望過鏡的焦平面內(nèi)放置一個(gè)直徑比亮點(diǎn)的投影稍大的不透明斑于光軸上以遮住亮斑。
當(dāng)造成副像的試樣以實(shí)車安裝角放置在望遠(yuǎn)鏡和準(zhǔn)直鏡之間時(shí)，一個(gè)副的、較弱的亮點(diǎn)就呈現(xiàn)在與極坐標(biāo)中心相距一定距離的地方。副像偏離值可由望遠(yuǎn)鏡觀察極坐標(biāo)中出現(xiàn)的副像所處的位置讀?。ㄒ妶D６），即：暗斑與極坐標(biāo)中心處亮點(diǎn)間的距離為光學(xué)偏移。
5.2.4.3 試驗(yàn)程序
觀測(cè)試樣，使副像偏離達(dá)到最大，然后用5.2.4.1 中描述的光學(xué)系統(tǒng)檢查最嚴(yán)重的區(qū)域，測(cè)量適當(dāng)入射角度下的最大副像偏離。
5.2.4.4 結(jié)果表達(dá)
記錄最大的副像偏離值。
5.3 光畸變?cè)囼?yàn)
5.3.1 試驗(yàn)?zāi)康?/div>
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測(cè)定安全玻璃的光畸變。
5.3.2 原理
安全玻璃的光畸變是通過幻燈投射到試樣上，在屏幕上觀察影象。投射像的形狀變化用來評(píng)定光畸變。
5.3.3 儀器及使用器具
如圖7所示。
5.3.3.1 幻燈機(jī)：質(zhì)量好，高靈敏度，點(diǎn)光源，有如下特性：
- 焦距：90mm以上；
- 相對(duì)孔徑：約1/2.5；
- 150W石英鹵燈（如果沒有濾光片）；
- 250W石英鹵燈（如果有濾光片）。
幻燈機(jī)光路示于圖8中，在透鏡前面約10mm處放置一直徑8mm的光闌。
5．3．3．2幻燈片：暗背景上的亮圓陣列，如圖9所示?；脽羝馁|(zhì)量和對(duì)比度應(yīng)符合試驗(yàn)要求，以便把測(cè)量誤差控制在5％以內(nèi)。在光路中未放入試樣時(shí)，幻燈片應(yīng)在屏幕上得到系列圓環(huán)，直徑d等于（R1+R2）×Δx/R1，此處，
R1 如圖7所示，幻燈機(jī)的鏡頭到試樣的距離；
R2 如圖7所示，試樣到屏幕的距離；
Δx 2個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的距離（參見2.2的注釋1和圖1）。
也可以采用能獲得相同精度的其他方法。
5．3．3．3 試樣支架：可進(jìn)行水平及垂直方向的掃描，同時(shí)，試樣可以轉(zhuǎn)動(dòng)。
5．3．3．4 檢驗(yàn)樣板：在需要迅速評(píng)價(jià)的地方，用以測(cè)量尺寸的改變，可使用圖10所示的檢驗(yàn)樣板。
5．3．4 試驗(yàn)程序
5．3．4．1 大致程序
將試樣安裝在支架（5．3．3．3）上，對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行投影，可以旋轉(zhuǎn)安全玻璃，水平或垂直移動(dòng)試樣，以使檢查到整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域。
對(duì)試樣表面被檢測(cè)的任何測(cè)試點(diǎn)，從任何方向測(cè)定出投射像的最大直徑變形量Δd，來評(píng)定安全玻璃的光畸變。
5．3．4．2 使用檢驗(yàn)樣板進(jìn)行評(píng)價(jià)
當(dāng)進(jìn)行快速評(píng)定就足夠的情況下，精確度不超過20%，可以從下式計(jì)算A值（如圖10所示），單位是mm：
A=0.145ΔаLR2， 式中
ΔаL 光畸變的極值；
R2 試樣到屏幕的距離，單位m。
投影的最大變形量Δd（mm）和角度變化Δа（弧度分）由如下公式給出：
Δd=0.29ΔаR2
5．3．4．3 用光電裝置測(cè)量
當(dāng)要求精確測(cè)量時(shí)，即精確度高于10%時(shí)，測(cè)量光度值是最大光度值的一半時(shí)，在投影軸線上測(cè)量斑點(diǎn)寬度Δd。
5．3．5 結(jié)果表達(dá)
記錄投影的最大的直徑變形量Δd。
5．3．6 其他方法
另外可以采用輝光環(huán)（striostropic）技術(shù)來代替投影法，在測(cè)量精度保持在5．3．4．2 和5．3．4．3的情況下。
5． 4 破碎后的能見度試驗(yàn)
5．4．1 試驗(yàn)?zāi)康?/div>
檢驗(yàn)當(dāng)安全玻璃的外層玻璃片破裂后的能見度。
5．4．2 使用器具
5．4．2．1 使用諸如尖頭錘子或自動(dòng)沖頭等可以造成受沖擊面的玻璃破裂的器具。
5．4．3 試驗(yàn)程序
取一塊尺寸及形狀與試樣相同的玻璃，將試樣放在玻璃上。在其間放感光紙，用透明膠帶沿周邊把它們固定在一起。感光紙的曝光開始時(shí)間應(yīng)不遲于沖擊后10s，曝光終止時(shí)間應(yīng)不遲于沖擊后3min，只分析那些代表初始裂紋的線條。
沖擊點(diǎn)的位置應(yīng)該這樣確定（見圖11所示）：
點(diǎn)1：在安全玻璃的角上或周邊曲率半徑最小處，距邊30mm；
點(diǎn)2：在一條中心線上，距邊距邊30mm；
點(diǎn)3：在主視區(qū)的中央；
點(diǎn)4：在彎型制品的最長中線上位于曲率最大處。應(yīng)沖擊其凸面，必要時(shí)，也可沖擊其凹面。
5．4．4 結(jié)果表達(dá)
從感光紙的記錄，根據(jù)主視區(qū)中碎片的塊數(shù)及其尺寸，評(píng)價(jià)安全玻璃破碎后的能見度。
5．5 反射比試驗(yàn)
5．5．1 試驗(yàn)?zāi)康?/div>
本測(cè)試的目的在于提供一種簡單、可行和廣泛可接受的測(cè)試方法，來評(píng)價(jià)汽車玻璃在A施照體條件下反射比。
本測(cè)試適用于合理的條件要求下，而并非是精確測(cè)定，這一點(diǎn)是首要要件，例如，當(dāng)在實(shí)驗(yàn)室外進(jìn)行質(zhì)量控制，而與應(yīng)用場合類似時(shí)，此時(shí)，受測(cè)試的玻璃不是小的試樣。
5．5．2 儀器
5．5．2．1 一級(jí)儀器：能在A施照體確定小批量標(biāo)樣的放射率的高精密度的積分球、實(shí)驗(yàn)室光度計(jì)或光譜光度計(jì)。
一級(jí)儀器的幾何（光學(xué)）條件應(yīng)為下列情況之一：
a）漫射/垂直（符號(hào)d/0）：試樣被積分球漫射照明，試樣法線和測(cè)量光束的軸線之間的夾角不應(yīng)超過10°。
b）垂直/漫射（符號(hào)8/ d）：試樣被一束光線照明，該光束的軸線與試樣法線的夾角不應(yīng)超過8°，用積分球收集反射光通量。
一級(jí)儀器的積分球的直徑應(yīng)不小于100mm，且開口總面積不得大于球表面的10%。球內(nèi)表面用幾乎對(duì)光譜無選擇性的高漫反射材料（最好反射比大于95%）涂敷。
5．5．2．2 二級(jí)儀器：比一級(jí)儀器的精度低，一般為便攜式，能測(cè)量A施照體條件下安全玻璃光反射比的光度計(jì)，并且通過5．5．4．5給出的公式計(jì)算其測(cè)量值。
5．5．2．3 吸光阱：一種能把透射光引起的反射減少到所測(cè)反射比值的1%或更小的裝置，也能擋住試樣反側(cè)面的雜散透射光。
5．5．3 試驗(yàn)條件
5．5．3．1 溫度、氣壓和濕度條件不應(yīng)影響反射率的測(cè)量。
5．5．3．2雜散的光不應(yīng)該影響試樣的反射率測(cè)量，所有試驗(yàn)都應(yīng)該在光阱中進(jìn)行。
5．5．3．3 一級(jí)光度計(jì)必須有一個(gè)準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)于CIE標(biāo)準(zhǔn)A施照體的光源。精確適應(yīng)于V（λ）的探測(cè)器，并將直接得出A施照體的反射比。
5．5．3．4 一級(jí)光譜光度計(jì)應(yīng)該能從測(cè)得的光譜反射比值ρ（λ），利用A施照體相對(duì)光譜功率分布函數(shù)SA（λ），和CIE光譜發(fā)光效率V（λ）來計(jì)算對(duì)A施照體條件下的反射比。
5．5．3．5 要求用一級(jí)標(biāo)樣來校準(zhǔn)一級(jí)儀器。它們一般是反射率值已知的高漫反射的平型地磚。附件B中列出了部分標(biāo)樣的提供者。
5．5．3．6 一級(jí)儀器總誤差應(yīng)在一級(jí)標(biāo)樣標(biāo)定值的1%以內(nèi)。
5．5．3．7 要求用二級(jí)標(biāo)樣來校準(zhǔn)二級(jí)儀器。二級(jí)標(biāo)樣類似于被測(cè)的安全玻璃，其反射率已經(jīng)由一級(jí)儀器測(cè)出。
5．5．3．8 二級(jí)標(biāo)樣和試樣應(yīng)該是安全玻璃，無光散射，加工模糊度小于2%，中度彎曲，曲率半徑等于或大于750mm，厚度均勻，不超過10mm。它們應(yīng)清潔、干燥，在測(cè)試區(qū)域沒有碎裂。
5．5．3．9 為了確定二級(jí)儀器的精度，在二級(jí)儀器上測(cè)得的試樣值與標(biāo)樣值之比相對(duì)于由一級(jí)儀器測(cè)得的該比值的誤差應(yīng)不超過± 5%。參見5．5．4．5。
為符合本要求，對(duì)標(biāo)樣和試樣進(jìn)行測(cè)定應(yīng)在二級(jí)儀器進(jìn)行實(shí)測(cè)之前進(jìn)行。
5．5．3．10 當(dāng)諸如厚度、散射率或曲率中的一項(xiàng)或多項(xiàng)指標(biāo)超出5．5．3．8規(guī)定之外時(shí)，用二級(jí)儀器測(cè)定的數(shù)據(jù)不應(yīng)該受到懷疑。
當(dāng)二級(jí)儀器測(cè)得的反射比值有問題時(shí)，應(yīng)該按照符合CIE標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)所有試樣或其等同替代品進(jìn)行重新測(cè)試。參見5．5．4．3、5．5．4．4和5．5．4．5。
5．5．4 試驗(yàn)程序
5．5．4．1 一級(jí)儀器的校準(zhǔn)
接通電路，待光源、探測(cè)器穩(wěn)定后，把吸光阱放在反射試樣的測(cè)量孔處調(diào)整反射比值為零。把一級(jí)標(biāo)樣放在試樣的測(cè)量孔處，根據(jù)已知反射比值設(shè)定一級(jí)儀器。
5．5．4．2 一級(jí)儀器的測(cè)量
注明二級(jí)標(biāo)樣的膜面和彎曲方向，并把它放在試樣的測(cè)量孔處，根據(jù)儀器制造廠的推薦操作規(guī)程來測(cè)量反射比。
5．5．4．3 二級(jí)儀器的校準(zhǔn)
接通電路，待光源、探測(cè)器穩(wěn)定后，把吸光阱放在反射試樣的測(cè)量孔處調(diào)整反射比值為零。按照5．5．4．2標(biāo)明的試樣反射位置定位二級(jí)標(biāo)樣，在二級(jí)標(biāo)樣的后方放置吸光阱。盡可能調(diào)整二級(jí)儀器的值到由一級(jí)儀器測(cè)得反射比值。
5．5．4．4 二級(jí)儀器的測(cè)量
與校準(zhǔn)二級(jí)儀器時(shí)標(biāo)樣和吸光阱的定位條件相同，用二級(jí)儀器來測(cè)量試樣，根據(jù)儀器制造廠的推薦操作規(guī)程來測(cè)量反射比。
觀察試樣最平的區(qū)域，取得至少3次單獨(dú)的測(cè)量值。
5．5．4．5 校準(zhǔn) A施照體反射比值的計(jì)算
如果二級(jí)儀器沒有按照5．5．4．3的要求進(jìn)行調(diào)整，則由二級(jí)儀器測(cè)量值用如下公式來校正在A施照體條件下的放射比值：
ρcor=ρSTD1×ρ2/ρSTD2， 此處，
ρcor 校正過的二級(jí)儀器試樣值，條件是A施照體，用%來表示；
ρSTD1 一級(jí)儀器的測(cè)定的標(biāo)樣數(shù)據(jù)，條件是A施照體，用%來表示；
ρ2 二級(jí)儀器測(cè)定的試樣數(shù)據(jù)，條件是A、C或D65施照體；
ρSTD2 二級(jí)儀器測(cè)定的標(biāo)樣數(shù)據(jù)，條件是A、C或D65施照體。
5．5．5 結(jié)果表達(dá)
按照上述試驗(yàn)程序，反射比值可以在安全玻璃試樣上的任一點(diǎn)測(cè)量，記錄試樣的類型、結(jié)構(gòu)和曲率半徑，所用的一級(jí)和二級(jí)儀器，一級(jí)和二級(jí)標(biāo)樣的類型和方位二級(jí)標(biāo)樣和試樣的反射比值。
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