ISO 9022-22015Amd 12023 光学和光子学环境试验方法第2部分冷、热和湿修改件1标准立项发展报告

光学和光子学环境试验方法第2部分：冷、热和湿修改件1标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:OpticsandPhotonics—EnvironmentalTestMethods—Part2:Cold,HeatandHumidity—Amendment1摘要光学和光子学产品广泛应用于航空航天、国防军工、精密制造、医疗设备及科学研究等关键领域，其环境适应性与可靠性直接关系到系统整体性能与安全。环境试验方法是验证光学产品在极端温度与湿度条件下性能稳定性的核心手段。ISO9022-2:2015作为光学和光子学环境试验方法系列标准的重要组成部分，规定了光学仪器及类似设备在冷、热和湿环境条件下的试验方法。随着光学材料、镀膜工艺及测试技术的高速发展，以及全球光学产品应用场景的持续拓展，国际标准化组织（ISO）于2023年7月28日正式发布了ISO9022-2:2015/Amd1:2023修改件1。该修改件在原有标准基础上，针对试验参数精确度、测试设备要求及环境条件控制等方面进行了技术更新与补充完善，进一步提升了试验方法的科学性、可操作性和国际适用性。本报告系统梳理了该修改件的立项背景、技术内容、修订过程及预期影响，旨在为国内相关标准化工作者、光学产品研发与测试人员提供全面的技术参考和决策支撑。关键词：光学；光子学；环境试验；冷热湿；ISO9022；标准修订Keywords:Optics;Photonics;EnvironmentalTest;Cold,HeatandHumidity;ISO9022;StandardAmendment一、引言1.1标准立项背景随着全球光学与光子学产业的快速发展，光学仪器和元器件已在从深空探测到深海作业的极端环境中得到广泛应用。无论是高分辨率卫星遥感系统中的光学载荷、精密激光加工设备，还是医用内窥镜和自动驾驶车载光学传感器，其在实际服役过程中均面临严苛的温度与湿度交变考验。光学元件在冷热交替与高湿环境下可能出现的玻璃起雾、胶层老化、镀膜开裂、结构变形等问题，轻则降低成像质量和测量精度，重则导致整机功能失效，造成重大经济损失甚至安全事故。因此，建立一套科学、统一且可重复的环境试验方法，对于保障光学产品的质量与可靠性具有不可替代的作用。ISO9022标准系列是国际光学与光子学领域环境试验方法的基础性标准体系，由ISO/TC172“光学和光子学”技术委员会（SC1“基础标准”分技术委员会）归口管理。其中，ISO9022-2《光学和光子学环境试验方法第2部分：冷、热和湿》定义了用于评价光学仪器在低温、高温及湿热条件下性能稳定性的标准化试验程序，是各类光学产品设计验证、型式检验和质量控制的重要依据。该标准在世界范围内被广泛采用，许多国家和地区将其直接转化为本国国家标准，或者在其基础上制定更为细化的行业标准。1.2修订的必要性自ISO9022-2:2015发布以来，光学与光子学领域的技术生态已发生显著变化。一方面，新型光学材料（如硫系玻璃、陶瓷基复合光学材料）和纳米级光学薄膜的批量应用，对温湿度试验中的参数控制精度和试验结果的重复性提出了更高要求；另一方面，环境试验设备技术本身也取得了长足进步，新一代试验箱在温度均匀性、升降温速率和湿度控制稳定性方面均有大幅提升，为制定更精确的试验条件提供了硬件基础。与此同时，国际社会对产品环保性和能效的要求不断提高，促使标准中对试验设备能效和环境友好性做出相应引导。此外，在ISO9022-2:2015的实施过程中，部分用户反映某些技术条款表述存在歧义，试验参数范围部分已不能完全覆盖当前工业界的先进测试需求，且部分术语定义与同期修订的ISO9022其他部分（如第1部分、第3部分等）在表述上需要进一步协调统一。在此背景下，ISO/TC172/SC1于2021年正式启动了对ISO9022-2:2015的修订立项程序，经过多轮讨论和起草工作，最终形成了修改件1并发布实施。二、标准修订目标与范围2.1修订目标本修改件的修订目标可归纳为以下几个核心方面：第一，适应技术进步需要。通过引入更精确的温度和湿度参数控制要求，使试验方法能够覆盖当前先进光学材料和产品对环境适应性验证的最新需求，确保标准的技术内容不落后于产业发展步伐。第二，增强标准的国际普适性与可操作性。对原标准中在实施过程中反馈的歧义性表述和不明确的技术条款进行澄清与完善，使不同国家和地区、不同技术能力的实验室均能按照统一要求执行试验，提高试验结果的可比性和互认性。第三，加强标准体系的内部协调性。确保修改后的条款与ISO9022系列其他部分（如第1部分“温度变化”、第3部分“冲击”等）在术语、符号、试验条件表达方式和格式结构上保持高度一致，便于标准使用者的系统查阅和实施。2.2适用范围修改件1适用于ISO9022-2:2015所覆盖的全部技术范围，即适用于光学仪器、光子学设备以及含有光学元器件的其他装置（含相关附件和材料）在冷、热和湿热环境条件下的环境适应性试验。修改件所补充和完善的技术内容不改变原标准的总体框架和适用范围，但在具体试验等级（如温度值、持续时间、相对湿度水平）、设备精度要求和试验程序细节上进行了优化与明确。2.3与相关标准的关系本次修改件在制定过程中高度重视与以下标准的协调一致：ISO9022-1（总则与定义）、ISO9022-3（机械作用力）、ISO9022-6（尘埃）等同系列标准；ISO10109（光学仪器环境要求）系列中关于使用条件分级和试验严酷等级选择的规定；以及IEC60068（环境试验）系列中关于试验箱校准和测量不确定度的通用要求。通过协调，进一步巩固了ISO9022在光学领域环境试验标准体系中的核心地位。三、标准主要技术内容ISO9022-2:2015/Amd1:2023修改件1的主要技术内容围绕对原标准若干关键条款的修订和补充展开，具体包括以下几个方面：3.1试验条件分级与参数优化修改件对原标准中规定的低温、高温和湿热试验条件进行了技术性优化。在温度等级方面，结合当前光学产品实际服役环境的新特点，对部分温度档位进行了合理性调整，使温度等级系列更贴近实际使用条件需求，同时保持了与ISO10109中规定的使用环境等级的良好衔接。在温度容差方面，修改件对试验箱工作空间内的温度均匀性和温度波动度提出了更为明确的允差要求，明确了在试验稳定阶段温度的允许波动范围。在湿度控制方面，针对湿热试验条件，修改件对相对湿度的控制精度和测量方法进行了补充说明，并对冷凝风险的预防和控制给出了技术指导。3.2试验设备要求补充修改件对试验设备提出了若干新的技术要求和推荐做法，特别是对温湿度传感器的布置位置、校准周期和校准方法给出了更为具体的建议。在温度测量方面，明确了传感器的精度等级要求和响应时间要求；在湿度测量方面，强调了干湿球法与电子传感法在不同温区内的适用性和注意事项。此外，修改件还增加了对试验箱升降温速率控制模式（如线性升降温或阶梯升降温）的描述和推荐方案，以及在试验过程中温度过冲和欠冲量的允许范围，为试验结果的准确性和可重复性提供了设备层面的技术保障。3.3试验程序细节澄清针对原标准中部分试验步骤描述不够清晰的方面，修改件进行了系统性澄清和完善。其中，包括：试验样品在放入试验箱前的预处理条件和温度稳定判定方式；试验过程中样品表面凝露的观察与判定方法；试验结束后样品恢复阶段的环境条件和恢复时间的确定原则；以及试验中断（如设备故障或停电）时的处理程序和结果有效性判定规则等。这些澄清有助于减少不同实验室在操作细节上的差异，提高试验的一致性和可比性。3.4规范性引用文件更新修改件对ISO9022-2:2015中的规范性引用文件进行了更新，将通过日期标注的引用方式调整为部分通过日期标注、部分不标注日期引用的混合方式，以适应当前国际标准快速更新的趋势。同时，增加了部分近年发布的相关国际标准作为参考文件，使标准使用者在实际操作中能够获得更为丰富的技术参考和依据。四、标准修订过程ISO9022-2:2015/Amd1:2023修改件的制定遵循了ISO/IEC导则规定的标准制定程序，过程主要分为以下几个阶段：提案阶段（2021年）。ISO/TC172/SC1在年度工作会议上，结合各成员国提交的反馈意见和国内标准实施情况，对ISO9022-2的修订必要性和紧迫性进行了讨论。经投票表决，正式通过了启动修改件制定的提案，确定了修订方向和基本框架。起草阶段（2021—2022年）。SC1成立了专项工作组（WG），由来自德国、中国、日本、美国、英国等主要光学产业国家的专家组成。工作组先后召开了多次线上和线下讨论会议，对原标准中需修改的技术条款逐条进行了审议，形成了工作组草案（WD）和委员会草案（CD）。征询意见与投票阶段（2022—2023年）。委员会草案经ISO中央秘书处分发给各成员国进行征询意见和投票。各成员国组织本国相关利益方对草案进行了认真审议，提出了大量建设性意见。工作组对反馈意见逐条进行了处理和回复，形成了最终国际标准草案（FDIS）。最终，草案以高赞成率通过了成员国投票。批准发布阶段（2023年）。2023年7月28日，ISO正式批准并发布了ISO9022-2:2015/Amd1:2023修改件1，标志着该标准修订工作顺利完成。五、主要参与单位介绍在本修改件的制定过程中，德国标准化协会（DIN）及其下属光学技术委员会发挥了极为重要的技术牵头和组织协调作用。作为ISO/TC172的秘书处承担国和主要技术贡献国，德国在光学与光子学标准化领域长期处于国际领先地位。德国标准化协会（DIN）成立于1917年，是德国国家级标准化机构，代表着德国在国家、欧洲和国际层面的标准化利益。DIN在光学与光子学领域拥有深厚的技术积累和完善的组织架构，其下属的NA027“精密机械与光学”标准委员会（FNLW）具体负责光学领域标准的国内协调工作，并承担ISO/TC172/SC1的秘书处职能。在ISO9022-2:2015/Amd1:2023的编制过程中，DIN不仅提供了秘书处层面的组织协调支持，还深度参与了技术方案的设计和文本起草工作。来自德国蔡司（ZEISS）、莱卡（Leica）等全球知名光学企业的技术专家，在试验方法设计、极限参数设定、设备精度要求等方面作出了重要贡献，为标准的科学性和实用性提供了坚实保障。DIN凭借其在标准制定领域的丰富经验和高效组织能力，有效协调了各成员国之间的意见分歧，推动了标准顺利按期发布。六、标准预期影响与应用前景6.1对行业的影响ISO9022-2:2015/Amd1:2023的发布实施，将对全球光学与光子学产业产生深远影响。在产品质量控制方面，更为精确的试验参数要求将促使光学产品制造企业在设计和制造阶段更加注重产品的环境适应性，从而推动整体产品质量水平的提升。在国际贸易方面，修改件的实施将进一步统一各国在光学产品环境试验方面的技术要求，减少技术性贸易壁垒，促进光学产品的国际流通。同时，修改件中对试验设备能效和环保性能的关注，也将引导环境试验设备制造商不断进行技术升级与绿色创新。6.2在我国的应用前景我国是全球重要的光学产品制造和出口大国，光学元件和光学仪器的产量和出口额均位居世界前列。ISO9022-2作为光学领域环境试验的重要依据，已被我国大量企业、检测机构和科研院所广泛采用。修改件发布后，全国光电测量标准化技术委员会等国内对口机构正积极推进该修改件的跟踪研究和转化应用工作。可以预见，修改件的实施将对我国光学产品环境试验的规范化和国际化起到重要的推动作用。建议国内相关企业密切关注标准的更新动态，及时组织技术人员学习新标准的技术要求，对本单位环境试验能力和试验流程进行必要的调整与升级。6.3未来发展趋势从当前国际标准化发展趋势来看，ISO9022系列标准在未来将持续进行修订和完善。随着智能制造、工业互联网等新技术的蓬勃发展，光学产品与数字化、智能化技术的融合不断加深，这对环境试验方法的数据化、自动化水平提出了更高要求。未来标准中可能会引入基于数字孪生的虚拟试验技术、基于大数据的可靠性分析方法等前沿内容。同时，ISO9022系列标准与IEC60068系列标准之间的协调与互通也将是未来发展的重要方向之一。七、结论与展望ISO9022-2:2015/Amd1:2023修改件1的发布是ISO/TC172/SC1各成员国家共同努力的成果，也是光学与光子学环境试验技术标准化工作的重要阶段性进展。修改件通过优化试验条件参数、补充设备精度要求、澄清试验程序细节和更新规范性引用文件，有效提升了ISO9022-2标准的技术水平和实际可用性，为全球光学产品的质量保障和国际互认提供了更加坚实的技术基础。展望未来，随着光学与光子学技术的持续演进和应用场景的不断拓展，环境试验标准化工作将面临更多新课题和新挑战。我们期待ISO/TC172继续发挥其在国际光学标准化领域的引领作用，不断推进相关标准的修订与完善。同时，也呼吁我国光学行业的相关企事业单位、科研院所和标准化技术机构更加积极地参与国际标准的制定工作，在国际标准化舞台上贡献更多中国智慧和中国方案，推动全球光学与光子学标准化事业迈向更高水平。参考文献[1]ISO9022-2:2015/Amd1:2023,Opticsandphotonics—Environmentaltestmethods—Part2:Cold,heatandhumidity—Amendment1[S].Geneva:InternationalOrganization