TCASE-特殊环境户外移动照明产品等级划分

引  言特殊户外活动包括科学探险、科学考察、专业户外探险等，是人类对自然的知识探索，也是对自我极限的挑战，更是人类文明发达的内在动力，能促进人类文明的发明、培养人类的勇气和创造力、增强综合国力、促进社会经济繁荣。我国是特殊户外活动的大国，随着生活水平的提高，户外热度持续增长。户外探险（运动）照明设备是户外活动中至关重要的装备，尤其在夜间、低能见度环境或紧急情况下，其性能和可靠性直接关系到用户的安全和体验，主要包括营地灯、手电、头灯、警示灯、驱虫灯、应急灯、战术手电、笔式手电、激光灯等。选择场景适用的户外照明设备并确保其性能指标达到场景要求，是户外准备工作中的重要环节。由于户外场景（高山、沙漠、森林、洞穴、极地等）复杂多变，环境参数差异性极大，户外照明设备比一般场景下有更高的核心性能指标要求（如亮度、续航、照射距离、防水、防尘、光斑等），对于环境适用性、能源革新、材料有着更加严苛要求，比如高海拔中面临低温、低氧、强风、冰雪反射等；在极地面临极寒、持续黑暗、能源补给等；在沙漠面临高温、沙尘、昼夜温差大等；在洞穴面临绝对黑暗、潮湿、狭窄空间等；在森林面临多雨、植被遮挡、蚊虫干扰等；在海洋面临盐水、落水、求救等，在多场景下的多环境兼容、模块化设计以及可靠性需求，有助于相关生产企业做出符合基于户外场景匹配下的照明产品，并提供必要的产品品质信息，解决目前困扰我国科学考察人员和户外探险（运动）人员选择照明设备的难点、痛点、堵点。目前全球范围内移动照明领域的标准主要针对产品性能和测试方法进行规定，并没有针对特殊户外活动使用环境的产品要求做出定义，导致在特殊环境下作业的消费者难以选择到合适产品，或选择的产品在特殊环境下不能使用，甚至出现安全事故。本标准针对高海拔、极地、沙漠、森林、洞穴等特殊环境设定测试标准，明确不同场景下照明设备的综合性能指标（亮度、工作时间、防水、防尘、抗摔、特殊设计、轻量化、信号、可扩展性、携带性、温度适应性）分级与评价模型，以及产品场景实测与验证方法。特殊环境户外移动照明产品等级划分1范围本文件规定了电光源、电源电压不超过36V的特种环境下的移动照明灯具的分级与评价模型，以及产品场景实测与验证方法，标识，使用说明书，运输，包装及贮存。本文件适用于针对高海拔、极地、沙漠、森林、洞穴、海洋等特殊环境下使用的营地灯、手电、头灯、警示灯、驱虫灯、应急灯、战术手电、笔式手电、激光灯等移动照明类产品，明确不同场景下照明设备的综合性能指标（亮度、工作时间、防水、防尘、抗摔、特殊设计、轻量化、信号、可扩展性、携带性、温度适应性）。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ANSI_PLATOFL1FlashlightBasicPerformanceStandardGB/T191-2008包装储运图示标志GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验A：低温GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验B：高温GB/T2423.3-2016环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.10-2008电工电子产品环境试验第２部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka：盐雾GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）GB7000.1-2015灯具第1部分：一般要求与试验GB/T17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T19658-2013反射灯中心光强和光束角的测量方法GB/T20145-2006灯和灯系统的光生物安全性GB/T26178-2010光通量的测量方法GB/T10125-2021人造气氛腐蚀试验盐雾试验JT/T730-2008航标灯光强测量和灯光射程计算3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1光通量（ΦV；Φ）luminousflux（ΦV；Φ）根据辐射对CIE标准光度观察者的作用，从辐射通量Φc导出的光度量。对于明视觉。有Φv=Km0式中：dΦc(λ)/dλ辐射通量的光谱分布；V（λ）光谱光视效率。单位：lm。[来源：GB/T26178-2010，2.1.1]3.2发光强度（IV;I）luminousintensity（IV;I）离开光源的在包含制定方向的立体角元dΩv除以该立体角元之商，即I=dΦv单位：cd=lm/sr[来源：GB/T26178-2010，2.1.2]3.3光束角beamangle在通过光束轴线的平面上的两条虚构直线之间的夹角，这两条直线分别通过灯的正面中心和发光强度为中心光强50%的点。[来源：GB/T19658-2013，2.4]3.4照射距离灯具在照射物体达到0.25lux的照度时的距离为照射距离。注：0.25lux为自然环境下夜间满月时的照度。3.5初始光通量灯具启动30s时的光通量。3.6工作时间灯具满电状态工作至光通量为初始光通量10%的持续时间。3.7抗冲击性抗冲击性是指被测设备抵抗跌落到固体表⾯时所受到的损坏程度。3.8特殊户外环境移动照明工具工作的高海拔、极地、沙漠、森林、洞穴、海洋等环境。3.9SOS\信号灯可视距离大气条件（T=0.74）和人眼阈值（0.2μlx）条件下，产品在工作状态时在任何立体发光面≥120度范围内被看见的距离。3.10可更换电池不需要代借助任何工具即可为产品更换电池，且更换后不应影响灯具的IP防护等级和耐腐蚀性能。4要求4.1一般要求4.1.1灯具的电源、光源等零部件应符合相关国家标准。4.1.2电源采用可充电电池的灯具应配备相应的充电装置。仅配备充电线的灯具应充分考虑充电器功率不同带来的风险。4.1.3不可替换电源的灯具电池应牢固安装，不应徒手即可拆卸。4.1.4使用可更换电池的灯具应具有电池反接、短路保护功能。4.1.5使用可充电电池的的灯具应具有电池过充、过放保护功能。4.1.6产品宜有SOS求救功能。4.2标记4.2.1灯具或说明书上应标明持续工作时间。4.2.2灯具宜在包装明显位置或说明书上标明照射距离。4.2.3灯具应在包装明显位置或说明书上标明光通量。4.2.4灯具应在包装明显位置或说明书上标明IP防护等级。4.2.5灯具包装或说明书上应标明使用电池的规格型号。4.2.6灯具包装或说明书上应标明特殊环境分类等级。4.2.7可更换电池的灯具应在说明书上标明电池更换方法并在灯具上给出正负极方向。4.3光通量在产品外包装或说明书上标明光通量的灯具，按5.6的方法进行试验，测得结果不应低于标明值的90%。4.4照射距离在产品外包装或说明书上标明照射距离的灯具，按5.7的方法进行试验，测得结果不应低出标明值的95%。4.5防尘、防固体异物和防水按GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）要求，在产品包装上标注产品IP防护等级。4.6持续工作时间按5.11的方法进行试验，灯具应符合标识声明档位的持续工作时间。4.7SOS\信号灯可视距离按5.15的方法进行试验，灯具应符合标识的参数要求。4.8特殊环境等级灯具按照表1所规定条件下进行各项试验后，灯具各项性能应能正常使用，并在产品包装和产品表面进行标注。表1特殊环境性能要求环境条件场所I级基础环境II级次极端环境III级极端环境海拔（对应气压）H≤1000m（1000m@89.9kPa）2000m＜H≤4500m（2000m@79.5kPa）H＞4500m（4500m@57.2kPa）储存温度-20℃≤T≤50℃-30℃＜T≤60℃-40℃＜T≤80℃使用温度-10℃≤Ta≤40℃-20℃≤Ta≤50℃-40℃≤Ta≤60℃IP防护IP68-1MIP68-10MIP68-100M防腐能力24小时NSS48小时NSS96小时NSS跌落高度1米3米5米信号灯可视距离（如配置）500米1000米1500米可更换电池不要求要求要求4.8机械环境适应性灯具按照表2所规定条件下进行各项试验后，灯具应无机械损伤和紧固件松动，各项功能应能正常使用。表2机械环境适应性要求试验项目名称试验参数实验条件工作状态振动频率/Hz60非工作状态振幅/mm2振动方向X、Y、Z每轴线振动时间/min10跌落跌落高度/m按等级要求跌落方向X、Y、Z每轴线跌落次数24.9耐腐蚀性GB/T10125-2021人造气氛腐蚀试验盐雾试验5试验方法5.1试验环境灯具的试验应在以下条件下进行：a)环境温度（21±3）℃；b)环境相对湿度（60±20）%；c)暗室照度不大于1lx；d)标准大气压下测试；e)用应使用随灯具一同出售的电池或标识推荐使用的电池。f)应使用全新电池或将灯具充满电。5.2一般要求目视及感官检查。5.3标记目视检查。5.4外观目视及感官检查。5.6光通量5.6.1按GB/T26178-2010规定的方法检验灯具光通量。5.6.3可变焦距或者可调节光束角的灯具，应将灯具调至最大值焦距或最大光束角再测试。5.6.4当灯具发光角度≤180°时应使用此测试方法。对于在2π几何球面中测试的灯具，最小球面直径应等于或大于光线进入球面上端口最大直径的3倍,5.6.5当灯具发光角度＞180°时应使用此测试方法。对于在4π几何球面内测试的灯具，作为准则，光的总表面积(包括非发光面)应小于球壁总表面积的2%，5.6.6在灯具工作30s到120s之间进行测试。5.6.7取3个灯具进行测试，测得结果的平均值为该灯具光通量。5.6.8在测试期间，设定的流明输出值在短时间内明显受到的影响应忽略不计。5.6.8极限温度情况下光通量不低于标准测试温度下的80%5.7照射距离5.7.1将灯具光束角调整至最小，亮度档位调整至最大。5.7.2按GB/T26148-2010中的2.1规定的方法测量灯具发光强度。5.7.3根据公式(3)计算灯具的照射距离：L=I/k式中：L——灯具的照射距离，单位为米（m）；I——灯具峰值发光强度，单位为坎德拉（cd）。k——0.25,单位为勒克斯（lx）5.7.4极限温度情况下照射距离不低于标准测试温度下的80%5.10防尘、防固体异物和防水按GB/T4208-2017规定的方法检验，测试后产品功能正常。5.11持续工作时间试验5.11.1按5.6的方法进行试验，测量灯具光通量，从灯具打开30s后开始计时。5.11.2每15min记录灯具光通量以及试验时间，时间精确到min。5.11.3当灯具的光通量降到初始值的10%时测试结束并计时。5.11.4带有自动关闭功能的灯具，测试人员应在灯具关闭15秒内打开灯具。5.11.5取3个灯具进行测试，持续工作时间为3个灯具运行时间的平均值。5.11.6在不同档位重复5.11.1～5.11.5的操作，测试灯具在不同档位持续工作时间。5.11.7如灯具在运行过程中受散热条件影响，设计有主动降低亮度的产品，则应在包装或说明书上标明亮度与工作时间的关系曲线。5.11.8具有强光、弱光或多色光源的灯具，在不同挡位重复5.11.1~5.11.7的操作，测试灯具在不同档位的持续工作时间。5.11.9极限温度情况下持续工作时间不低于标准测试温度下的60%。5.12环境适应性试验5.12.1低温性能试验按GB/T2423.1-2008的规定进行试验。5.12.2高温性能试验按GB/T2423.2-2008的规定进行试验。5.12.3湿热性能试验按GB/T2423.3-2016的规定进行试验。5.12.4低温贮存性能试验按GB/T2423.1-2008的规定进行试验。5.12.5高温贮存性能试验按GB/T2423.2-2008的规定进行试验。5.12.5测试后产品所有功能正常。5.13机械环境适应性试验5.13.1抗振动性能试验按GB/T2423.10-2019的规定进行试验。5.13.2抗跌落性能试验按照表2的的试验高度，将灯具沿X、Y、Z三个轴方向各跌落到混凝土地面各2次。5.14耐腐蚀性试验耐腐蚀性能试验按GB/T10125-2021人造气氛腐蚀试验盐雾试验规定进行试验，并在产品包装或说明书上进行标注。5.15SOS\信号灯可视距离5.15.1测试环境：暗室，杂散光远低于测量值（建议低于1×10⁻⁴lux）。5.15.2仪器：经校准的微光照度计（分辨率需至少达到0.0001lux），探头直径不宜过大。5.15.3将电筒按正常工作状态安装，光轴对准照度计探头中心。5.15.4精确测量电筒发光面到探头的距离为10.00米。5.15.5读取照度计最大值。5.15.6判定：若实测值≥表中对应值，则判定电筒满足该距离的可见性要求（基于T=0.74/km轻雾大气）。轻雾条件（T=0.74/km）下各距离对应的10米处照度要求等级目标可见距离所需最小光强(cd)10米处所需最小照度(lux)I级基础环境500米≥0.06≥6.0×10⁻⁴

(0.0006lux)II级基础环境1000米≥0