Что понимают под нормализованной последовательность климатических испытаний

Методология климатических испытаний

Испытание ЭУ на климатические воздействия проводят для проверки способности изделий выполнять свои функции, сохранять параметры и внешний вид в пределах установленных норм при воздействии и после него. Для воспроизводимости результатов необходимо полное и точное описание испытания, исключающее неопределенностьнеопределённость толкования. Поэтому установлена такая последовательность этапов испытания ЭУ на климатические воздействия:

1) предварительная выдержка изделий (стабилизация их свойств);

2) первоначальные измерения параметров и внешний осмотр;

3) установка изделий в камеры и выдержка их в условиях испытательного режима;

4) извлечение из камер и выдержка для восстановления свойств изделий (конечная стабилизация свойств);

5) внешний осмотр и заключительные измерения параметров изделий.

Предварительную выдержку проводят с целью устранения последствий воздействия на изделия в предыдущих условиях эксплуатации. Изделия выдерживают в нормальных климатических условиях. Продолжительность предварительной выдержки определяется временем установления теплового равновесия изделий с окружающей средой. Обычно оно не превышает 2 ч. Первоначальные и заключительные измерения параметров изделий рекомендуется производить при одних и тех же значениях температуры и влажности окружающей среды.

При установке изделий в камере необходимо следить за тем, чтобы между изделиями и стенками камеры, а также между самими изделиями свободно циркулировал воздух. Способ установки изделий при испытании имеют важное значение для воспроизводимости результатов. Если при эксплуатации возможно несколько вариантов положения изделия, то выбирают вариант, обеспечивающий наибольшую жесткостьжёсткость испытания. Время выдержки в испытательном режиме отсчитывают с момента установления теплового режима ЭУ в камере. Это время при повышенной/пониженной температуре должно быть достаточным для прогрева/охлаждения изделий по всему объемуобъёму.

Изделия при отключеннойотключённой электрической нагрузке считаются достигшими температуры окружающей среды (теплового равновесия), если температура самых массивных частей (или других частей, указанных в программе испытаний и ТУ), определяющих прогрев по всему объемуобъёму, отличается от температуры окружающей среды не более чем на ±3°С. Время прогрева/охлаждения изделий устанавливают на этапе предварительных испытаний с помощью датчиков для контроля температуры. Достижение теплового равновесия при электрической нагрузке определяют косвенно, измеряя те параметры изделий, для которых известна их температурная зависимость.

Климатические испытания проводят на стадии проектирования ЭУ для установления эксплуатационных параметров изделия, в серийном производстве для отбраковки потенциально ненадежныхненадёжных изделий (приемосдаточныеприёмосдаточные испытания) и для контроля стабильности производства (периодические испытания). Режимы и условия испытания ЭУ устанавливают в зависимости от степени жесткостижёсткости, которая определяется условиями дальнейшей эксплуатации ЭУ. Изделия считают выдержавшими испытание, если они во время и после его проведения удовлетворяют требованиям, заданным в ПИ и ТУ для данного вида испытаний.

Для повышения эффективности климатических испытаний целесообразно их проводят в последовательности, при которой каждое последующее испытание усиливает воздействие предыдущего, которое могло бы остаться незамеченным. Рекомендуется нормализованная последовательность климатических испытаний, включающая испытание при повышенной температуре, кратковременное испытание на влагоустойчивость в циклическом режиме (первый цикл), испытания на воздействия пониженных температуры и атмосферного давления, испытание на влагоустойчивость в циклическом режиме (остальные циклы). При этом между любыми из указанных испытаний допускается перерыв не более 3 сут, за исключением интервала между испытаниями на влагоустойчивость и на воздействие пониженной температуры, который не должен превышать 2 ч. Параметры изделий измеряют в начале и конце нормализованной последовательности.

Дата добавления: 2017-02-20 ; просмотров: 1015 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Общая методология климатических испытаний

Климатические испытания проводят для проверки работоспособности и (или) сохранения внешнего вида изделий в пределах, установленных в НТД, в условиях и (или) после воздействия климатических факторов.

Требуемая стойкость ЭА к воздействиям климатических факторов закладывается на этапе проектирования и обеспечивается в производстве.

Наиболее достоверную оценку работоспособности ЭС в условиях воздействия климатических факторов дает опыт эксплуатации или испытания, имитирующие эксплутационные воздействия. Но т.к. электронные средства эксплуатируются в различных условиях, то их имитирование практически невозможно. Поэтому ограничиваются определенным комплексом стандартных климатических испытаний. Простые и универсальные, они основаны на эмпирических принципах и, не имитируя реальных условий эксплуатации, позволяют получить нужную информацию в кратчайшие сроки. Это достигается за счет увеличения уровня нагрузок и их длительности.

Первым и непременным условием проведения испытаний является их полное и точное описание, исключающее всякую неопределенность толкования. Поэтому в НТД испытание принято представлять последовательностью следующих операций:

— предварительная выдержка (стабилизация свойств изделия), первоначальные измерения параметров и внешний осмотр изделий;

— установка изделий в камеры, выдержка их в условиях испытательного режима и извлечение из камер, восстановление (конечная стабилизация свойств);

— внешний осмотр изделий и заключительные измерения их параметров.

Значение воздействующих климатических факторов выбирается в зависимости от типа испытаний и от степени жесткости. На каждое значение существует допустимое отклонение, значения которых приведены в таблице 8.1.

Режимы и условия испытаний ЭС устанавливаются в зависимости от степени жесткости, которая, в свою очередь, определяется дальнейшей эксплуатацией ЭС в составе систем.

При стремлении к наибольшей информативности и эффективности испытаний при освоении и производстве изделий рекомендуется проводить климатические испытания последовательно, когда последующее испытание усиливает влияние предыдущего. Рекомендуется так называемая нормализованная последовательность климатических испытаний, включающая последовательно: испытания при повышенной температуре, кратковременное испытание на влагоустойчивость в циклическом режиме (первый цикл), испытания на воздействие пониженной температуры, пониженного атмосферного давления, влагоустойчивость в циклическом режиме (остальные циклы). При этом между любыми испытаниями допускается перерыв не более трех суток, за исключением интервала между испытаниями на влагоустойчивость и на воздействие пониженной температуры, который не должен превышать 2 часа. Измерения параметров изделий обычно проводятся в начале и конце последовательности.

Температурные испытания

Температурные испытания делятся на испытания:

— воздействия повышенной температуры;

— воздействие пониженных температур;

— циклическое воздействие смены температур.

Источник

Что понимают под нормализованной последовательность климатических испытаний

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий

ИСПЫТАНИЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ТЕМПЕРАТУРЫ

Climatic environment endurance test methods for machines, instruments and other industrial products. Tests for stability to influence of temperature

Дата введения 2012-07-01

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 «Внешние воздействия»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 «Внешние воздействия»

4 В настоящем стандарте учтены основные положения следующих международных стандартов:

Требования настоящего стандарта относятся к вопросам безопасности, обеспечиваемой стойкостью технических изделий к внешним воздействующим факторам при эксплуатации, транспортировании и хранении.

Настоящий стандарт является частью комплекса стандартов «Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий» (комплекс ГОСТ 30630), состав которого приведен в ГОСТ 30630.0.0 (приложение Е).

Настоящий стандарт соответствует международным стандартам, указанным в предисловии.

Стандарты МЭК, устанавливающие положения и методы испытаний изделий на стойкость к воздействию внешних факторов (устойчивость, прочность), объединены серией стандартов МЭК 60068 «Испытания на воздействие внешних факторов», состоящей из трех частей:

60068-1 «Общие положения и руководство»;

60068-3 «Основополагающая информация».

Стандарты МЭК 60068-2 и МЭК 60068-3 в свою очередь состоят из ряда стандартов, нормирующих конкретные методы испытаний и/или устанавливающих технически отработанные рекомендации по применению методов испытаний на стойкость. Они содержат ряд существенных недостатков, главным из которых, как правило, является отсутствие увязки между методами и режимами испытаний и условиями и сроками эксплуатации, что требует корректировки указанных стандартов.

Эти недостатки являются одной из причин того, что указанные стандарты пока не использованы многими техническими комитетами МЭК для введения в стандарты МЭК на группы изделий (например, серия стандартов МЭК 60068 практически не введена в стандарты МЭК на сильноточные и крупногабаритные изделия).

Таким образом, в настоящее время невозможно полное использование стандартов МЭК по внешним воздействиям в качестве национальных и межгосударственных стандартов.

Настоящий стандарт дополняет и уточняет методы проведения испытаний, их классификацию и состав, увязывая методы (режимы) испытаний с условиями и сроками эксплуатации изделий и охватывая всю совокупность технических изделий, что в настоящее время не имеется в международных стандартах, относящихся к внешним воздействующим факторам.

По сравнению с заменяемым ГОСТ Р 51368-99 в настоящий стандарт внесены следующие основные изменения:

— уточнено понятие теплового равновесия для изделий, содержащих полимерные жидкости;

— метод 201-2.2 переработан, ввиду трудности выполнения метода в ГОСТ Р 51368-99;

— стандарт дополнен методом 205-1.2 «Испытание в камере с быстрым изменением температуры»;

— уточнена методика проведения испытаний по методу 205-4. В наименовании метода слова «комбинированные испытания» были заменены на «составные испытания» в связи с уточнением понятия «комбинированные испытания» в других стандартах комплекса;

— уточнен раздел «Термины и определения», в частности установлены определения новых терминов:

— малая скорость циркуляции воздуха в камере;

— большая скорость циркуляции воздуха в камере;

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний машин, приборов и других технических изделий на устойчивость к воздействию верхнего и нижнего значений, изменения значений температуры среды при эксплуатации, транспортировании и хранении, увязывая методы и режимы испытаний с условиями эксплуатации (видами климатического исполнения по ГОСТ 15150), а также транспортирования и хранения изделий.

Стандарт применяют совместно с ГОСТ 30630.0.0.

Требования разделов 4-8 приложений Б и В настоящего стандарта относятся к требованиям безопасности и являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51369-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие влажности

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения

ГОСТ Р 54083-2010 (МЭК 60068-3-7) Требования к характеристикам камер для испытаний технических изделий на стойкость к внешним воздействующим факторам. Методы аттестации камер (с загрузкой) для испытаний на стойкость к воздействию температуры

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15543.1-89 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 26883-86 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения

ГОСТ 30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями, относящиеся к областям:

3.1 малая скорость циркуляции воздуха в камере: Скорость циркуляции воздуха в полезном объеме камеры (как правило, не более 0,5 м/с), которая достаточна для достижения образцом установившейся температуры и в то же время мала для того, чтобы температура в каждой точке испытуемого образца различалась не более чем на 5 °С.

3.2 большая скорость циркуляции воздуха в камере: Скорость циркуляции воздуха в полезном объеме камеры, при которой поддерживается установившаяся температура образца, но при этом температура наружных его частей под воздействием циркуляции воздуха снижается так, что разность между температурами различных точек образца становится больше 5 °С.

3.3 последовательные испытания: Испытания, состоящие из нескольких этапов, выполняющихся последовательно, причем каждый этап представляет собой самостоятельный вид испытания на воздействие ВВФ.

4 Испытание на воздействие верхнего значения температуры среды при эксплуатации (испытание 201)

4.2 Испытание проводят методами:

Применяется в случае, если испытательное оборудование не позволяет обеспечить условия для проведения испытаний по методу 201-2.1, в частности, если мощность камеры недостаточна для компенсации мощности тепловыделения испытуемого образца;

4.3 При проведении испытания следует руководствоваться общими требованиями согласно 4.3.1-4.3.7.

4.3.1 Испытание проводят в камере тепла, которая должна обеспечивать испытательный режим с отклонениями, не превышающими указанные в ГОСТ 30630.0.0. Влажность воздуха в камере контролируют только в том случае, когда влажность воздуха в окружающем камеру пространстве превышает влажность воздуха при нормальных климатических условиях испытаний по ГОСТ 15150. В этом случае значение абсолютной влажности воздуха в камере не должно превышать наибольших значений, соответствующих нормальным климатическим условиям испытаний по ГОСТ 15150, причем влажность воздуха в камере может быть определена расчетным методом, исходя из влажности воздуха в окружающем камеру пространстве.

Источник

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Под влиянием климатических факторов в материалах ИЭТ протекают сложные физико-химические процессы, изменяющие их свойства и способствующие отказам. Опыт показывает, что наиболее опасны воздействия высокой и низкой температур, повышенной влажности в сочетании с повышенной температурой, а также воздействие резких колебаний температуры.

Повышенная температура окружающей среды является одним из основных климатических воздействий, обусловливающих нестабильность и деградацию параметров ИЭТ и их отказы.

В стандарте воздействующие факторы подразделены на две группы: механические и климатические, соответственно установлены и методы испытаний.

Испытание на климатические воздействия проводят для проверки способности изделий выполнять свои функции, сохранять параметры и (или) внешний вид в пределах установленных норм при воздействии и после него. Для воспроизводимости результатов испытания необходимо его полное и точное описание, исключающее всякую неопределенность толкования. Исходя из этого, в НТД принята такая последовательность операций (этапов) испытания на климатические воздействия:

а) предварительная выдержка (стабилизация свойств изделия), первоначальные измерения параметров и внешний осмотр изделий;

б) установка изделий в камере, выдержка их в условиях испытательного режима и извлечение изделий из камеры, восстановление (конечная стабилизация свойств);

в) заключительные измерения параметров и внешний осмотр изделий.

Рекомендуется выполнять первоначальные и заключительные измерения параметров изделий при одних и тех же значениях температуры и влажности окружающей среды.

При установке изделий в камере следует следить за тем, чтобы между изделиями, а также между изделиями и стенками камеры была свободная циркуляция воздуха. Способ установки и положение изделия при испытании играют важную роль для обеспечения воспроизводимости результатов испытания. Если при эксплуатации возможно несколько вариантов положений изделий, то следует избрать вариант, обеспечивающий наибольшую жёсткость испытания. Если в процессе испытания электрическая нагрузка не подаётся, то изделия можно располагать на сетках из капроновых нитей, натянутых на опоры. При испытания с электрической нагрузкой ИМ устанавливаются на специальных платах.

Воспроизводимость результатов испытаний в значительной мере зависит от точности поддержания заданных параметров испытательного режима. Допуски можно рассматривать как компромисс между стремлениями, с одной стороны, увеличить точность и достоверность испытания, а с другой стороны не удорожать испытания.

Климатические испытания проводят не только на стадии их разработки (ОКР), но и при освоении изделий в серийном производстве, а также в самом серийном производстве для отбраковки потенциально ненадёжных изделий (технологические испытания) и контроля стабильности производства (периодические испытания).

Климатические испытания в серийном производстве изделий обычно проводятся периодически (через 1-3 месяца). Они занимают важное место в технологии и системе контроля качества готовых изделий. Объём климатических испытаний ИМ составляет до 50% всего объёма проводимых в производстве испытаний.

Виды основных климатических испытаний ИЭТ, проводимые на разных стадиях жизненного цикла, приведены в таблице 1.

В практике также применяют сложные виды испытаний: комбинированные, когда изделие подвергается одновременному воздействию нескольких факторов, и составные, когда они подвергаются воздействию различных климатических факторов в определённой последовательности.

Комбинированные и составные испытания целесообразны в случаях, если эффект совместного воздействия климатических факторов нельзя оценить по данным изолированных воздействий.

Таблица 1 – Виды и состав климатических испытаний изделий

Простые климатические испытания обычно проводятся как на отдельных выборках изделий, так и последовательно на одной выборке. Однако следует заметить, что испытания, проводимые последовательно на одной выборке, не являются составными, так как интервал следования одного испытания за другим при этом не играет важной роли и не оговаривается. Длительные испытания на влагоустойчивость, воздействие солнечной радиации, соляного тумана, грибоустойчивость обычно проводят на отдельных выборках изделий. Последовательность климатических испытаний обусловливается целью данных испытаний /3,6/

Источник

Лекция 4. Испытание изделий на климатические воздействия

Методология климатических испытаний.

Есть две основные группы воздействующих факторов: температура и влажность.

Испытания СИ на воздействие этих факторов проводят в специальных камерах для проверки способности изделий выполнять свои функции, сохранять параметры и внешний вид.

Соблюдается следующая последовательность операций при испытаниях независимо от вида воздействий:

—* предварительная выдержка в нормальных условиях(стабилизация свойств изделия);

Предварительную выдержку в нормальных климатических условиях проводят с целью устранения последствий воздействия на изделие в предшествовавших условиях.

Продолжительность предварительной выдержки определяется временем, достаточным для установления теплового равновесия изделия с окружающей средой (обычно 2 часа);

—* первоначальные измерения параметров и внешний осмотр (до установки изделия в испытательную камеру);

Эта процедура необходима для того, чтобы удостовериться в исправности и работоспособности изделия, подвергаемого испытаниям;

—* установка изделия в камеру и выдержка в условиях испытательного режима;

Изделия, на результаты функционирования которых может существенно влиять относительная влажность атмосферы, выдерживают в климатических камерах в условиях, обеспечивающих воспроизводимую толщину влаги, адсорбированной на поверхности (это на конденсат) изделия при строгом поддержании заданной температуры (допустимое отклонение ±1 о С) и относительной влажности 73…77%.

Адсорбированная влага – это еще не конденсат. Выпадение росы и образование капель влаги на поверхности изделия не допускается.

Время выдержки изделия в испытательном режиме отсчитывается с момента установления заданного режима в камере – момента достижения теплового равновесия в камере после помещения в нее изделия.

Это время при повышенной и при пониженной температуре должно быть достаточным для прогрева или охлаждения изделия по всему объему или для достижения самыми массивными частями изделия температуры, отличающейся от температуры среды в камере не более чем на ±3 о С.

Возможно определение момента достижения теплового равновесия посредством измерения тех параметров изделия, для которых известна их температурная зависимость.

В соответствии с регламентом (Программой) испытаний на испытываемое изделие подается (или НЕ подается) нагрузка и производится (или НЕ производится) контроль его параметров;

—* извлечение изделия из камеры и выдержка в нормальных условиях для восстановления свойств (конечная стабилизация свойств);

—* внешний осмотр и заключительные измерения (контроль) параметров изделия.

При испытаниях на влагоустойчивость допустимые отклонения от заданных в НТД температуры и влажности практически устанавливают равными соответственно ±2 о С и ±3%.

При определении этих допусков учитывают возможные

— неравномерность распределения температуры по объему камеры,

— погрешность измерения ее приборами,

— варьирование во времени.

Так, при верхнем значении температуры 40 о С и относительной влажности воздуха 90% изменение температуры на 2 о С приводит к изменению относительной влажности на 9%. А при высокой относительной влажности

даже незначительное снижение температуры может привести к выпадению росы (неконтролируемый процесс), что существенно снижает воспроизводимость результатов испытания.

Климатические испытания проводят не только на стадии проектирования СИ, но и в серийном производстве для отбраковки потенциально ненадежных изделий и для контроля стабильности производства. Режимы и условия испытаний устанавливаются в зависимости от степени жесткости, определяемой условиями эксплуатации.

Для повышения информативности и эффективности климатических испытаний при освоении и производстве изделий чередование воздействующих факторов целесообразно проводить в такой последовательности, при которой каждое последующее испытание усиливает эффект воздействия предыдущего. Поэтому рекомендуется так называемая нормализованная последовательность климатических испытаний, включающая:

— испытание при повышенной температуре,

— кратковременное испытание на влагоустойчивость в циклическом режиме (первый цикл),

-испытания на воздействие пониженных температуры и нормального атмосферного давления,

— испытание на влагоустойчивость в циклическом режиме (остальные циклы).

При этом между любыми из испытаний допускается делать перерывы не более 3 суток (интервал между испытанием на влагоустойчивость и на воздействие пониженной температуры не должен превышать 2 часа).

Воздействие повышенной температуры среды.

Эти испытания проводят для проверки работоспособности изделия и его внешнего вида при воздействии повышенной температуры и после него.

Два вида испытаний:

— только под термической нагрузкой (без электрической);

— под совмещенной нагрузкой.

По первому методу испытывают нетепловыделяющие СИ, температура которых в процессе эксплуатации зависит только от температуры окружающей среды. По второму – тепловыделяющие СИ, которые в рабочем состоянии нагреваются под действием электрической нагрузки.

При испытаниях по второму методу момент достижения заданного температурного режима контролируют по температуре воздуха в камере либо по температуре тех частей изделия, которые наиболее сильно разогреваются при его работе. Чтобы не облегчать условия испытаний изделий вследствие понижения их температуры за счет обдува (при принудительной циркуляции воздуха в камере), рекомендуется поддерживать скорость потока воздуха не более 1м/с.

После установления теплового равновесия параметры испытываемых изделий измеряют не извлекая их из камеры за счет подключения к наружным цепям измерительной системы. Если измерение параметров изделия в камере технически невозможно, то допускается кратковременное (до 3 мин) извлечение его из камеры для выполнения измерений.

Наиболее распространенная последовательность операций при проведении испытаний на воздействие повышенных температур:

— проведение измерений при нормальных условиях;

— выдержка при рабочей температуре в течение времени, заданного программой испытаний;

— второе проведение измерений параметров изделия;

— повышение температуры до предельного значения и выдержка в течение 6 часов;

— понижение температуры до рабочего уровня и выдержка до достижения теплового равновесия;

— третье проведение измерений параметров изделия;

— сравнение результатов трех измерений.

Камеры тепла.

Для испытания СИ на воздействие повышенной температуры служат серийно выпускаемые отечественной промышленностью камеры тепла типа КТ с рабочим объемом 0,05…1м 3 и диапазоном изменения температуры от 40 до 350 о С.

Например, камера КТ-0,05-315М имеет объем 0,05м 3 снабжается контрольно-регулирующей аппаратурой, обеспечивающей поддержание температуры в поддиапазонах 40…100, 100…155, 155…315 о С с точностью не хуже ±1, ±2 и ±4 о С. Время нагрева до 315 о С не превышает 50мин.

Упрощенная схема камеры тепла типа КТ.

Вентилятор Нагреватель Решетка Окно

Для нагрева воздуха в рабочем объеме камеры служит электронагреватель. Измерение температуры осуществляется с помощью электротермометров (в составе блока управления). Для контроля за критическими ситуациями служит блок аварийного отключения нагрева (БАО). Чтобы температура по всему объему камеры была одинаковой (т.е. для хорошего теплообмена между нагревателем и воздухом в камере), воздух от нагревателя продувается вентилятором по специальным каналам-воздухопроводам в рабочий объем.

Требования к объему камеры в зависимости от размеров испытываемого изделия и значения теплорассеивания с единицы поверхности устанавливаются с учетом рекомендаций ГОСТ 20.57.406-81.

Для воспроизводимости результатов испытания внутренние стенки камеры должны изготавливаться из материала, обеспечивающего степень черноты не менее 0,8.

Чтобы ограничить влияние излучения, температура стенок камеры не должна отличаться от заданной температуры испытания более чем на ±3%. Это требование относится ко всем элементам внутренней полости камеры – изделия не должны испытывать прямого воздействия любого тепловыделяющего или теплопоглощающего элемента.

Конструктивно камера тепла выполняется в виде шкафа, верхняя часть которого является рабочим объемом, а в нижней расположены блоки управления и регулирования температуры.

Воздействие пониженной температуры среды.

Испытания осуществляют для проверки работоспособности изделий и сохранения внешнего вида при воздействии холода и после него.

Также как и при испытании на повышенных температурах, изделие сначала выдерживают в нормальных климатических условиях и измеряют его параметры, затем помещают в камеру холода, устанавливая предельную пониженную температуру согласно заданной степени жесткости испытания.

При заданной температуре изделие выдерживают не менее 24 ч, затем температуру повышают до рабочей пониженной и выдерживают при электрической нагрузке в течение времени, достаточного для выравнивания температуры по всему объему, и проводят измерение параметров и проверку его работоспособности.

Заключительный этап испытаний – повышение температуры до нормальной, выдержка и контроль параметров.

Камера тепла и холода.

Отечественной промышленностью выпускаются такие камеры с индексом КТХ.

Для создания в камере положительных температур служит электронагреватель, а для улучшения теплообмена и уменьшения неравномерности распределения температуры по объему используется вентилятор аналогично камере тепла.

Камера имеет ручной (для проверки и настройки) и автоматический режимы управления.

Конструктивное исполнение аналогично рассмотренной ранее камере тепла.

Специальные виды температурных испытаний: испытание на перепад температур и на термоудар.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации изделия испытание на изменение температур проводят либо по методу двух камер (для изделий, которые в условиях эксплуатации подвергаются быстрому изменению температуры среды), либо по методу одной камеры (при медленном изменении температуры среды).

При испытании по методу двух камер изделие сначала помещают в камеру холода, затем переносят в камеру тепла. Время переноса должно быть минимальным – не более 5 минут. Изделие подвергается таким воздействиям в несколько циклов.

При испытании по методу одной камеры используют возможности камер тепла и холода.

При обоих методах изделие выдерживают при заданных температурах в течение времени, необходимого для достижения теплового равновесия по всему объему.

Измерение характеристик изделия осуществляется до и после воздействия каждого цикла перепадов температур.

Испытания на термоудар являются весьма жесткими и применяются для установления предельных прочностных свойств изделий. Такие испытания проводят по методу двух жидкостных ванн: в одной вода имеет пониженную (0 о С) температуру, в другой повышенную (100 о С).

Сначала изделие погружают в ванну с холодной водой. В процессе выдержки температура воды не должна увеличиваться более чем на 2 о С. Затем изделие переносят в ванну с кипящей водой.

Время выдержки (например, ≥5 мин) и время переноса из одной ванны в другую (например, 3…10 с) выбирают согласно стандартам.

Число циклов испытания обычно достигает 10.

По окончании последнего цикла изделие высушивается и выдерживается в нормальных климатических условиях, после чего производят измерение его параметров.

В случае необходимости проведения испытания при других крайних температурах применяют другие жидкости в соответствии с НТД.

Воздействие повышенной влажности.

Эти испытания проводятся для установления влагоустойчивости СИ.

Различают два вида таких испытаний: длительное и ускоренное.

Цель длительного испытания – определение способности изделий сохранять свои параметры при длительном воздействии влажности и после его окончания.

Ускоренное испытание имеет целью оперативное выявление технологических дефектов.

Оба вида испытаний могут проводиться в циклическом (с конденсацией влаги) и в непрерывном (без конденсации влаги) режимах.

Циклический режим характеризуется воздействием повышенной влажности при циклическом изменении температуры в испытательной камере. Обычно этот режим применяют для испытания изделий не имеющих защитного кожуха с уплотнениями.

Продолжительность каждого цикла 24 часа. Каждый цикл условно разбивается на три этапа:

— первый этап – постепенное повышение температуры и влажности до верхнего предела согласно степени жесткости испытаний. Этот этап следует проводить достаточно быстро, чтобы обеспечить конденсацию влаги (выпадение росы) на изделии;

— второй этап – снижение и удержание температуры и относительной влажности на верхнем уровне согласно ТУ в течение 12 часов;

Графическое представление этапов в циклическом режиме испытаний:

II – начало падения температуры.

Допускается вместо естественного охлаждения изделий в камере, переносить их в другую камеру с пониженной температурой, причем время переноса не должно превышать 15 мин.

В непрерывном режиме испытаний не предусматривается выпадение влаги (конденсата), поэтому такое испытание проходит при постоянных значениях температуры и влажности в камере. Время выдержки при заданной температуре определяется временем достижения изделием теплового равновесия со средой. Затем относительную влажность воздуха в камере повышают до 95±3% и поддерживают до окончания испытаний.

Продолжительность испытаний в зависимости от степени жесткости составляет от 4 до 21 суток.

В большинстве случаев испытание на влагоустойчивость проводят без электрической нагрузки. Но если воздействие влажности в условиях эксплуатации под напряжением может привести к электромеханической коррозии материалов, то испытания проводятся под электрической нагрузкой.

Параметры изделий, как правило, измеряют в конце испытания после выдержки.

Камеры тепла и влаги, используемые для проведения испытания на влагоустойчивость, различаются габаритами, диапазонами характеристик и точностью поддержания заданных режимов.

Пример маркировки серийных камер: КТХВ-0,5-10/100.

Характеристика такой камеры:

— рабочий объем 0,5м 3 ;

— относительная влажность 65…95%

— точность поддержания температуры ±2 о С, влажности ±3%

— время достижения максимальных значений: температуры 30мин

Понижение температуры более чем на 0,5 о С при высокой относительной влажности может привести к выпадению росы, что является недостатком камеры. Если на потолке и стенках образуются капли влаги, то они не должны попадать на изделие (для защиты используют специальные навесы).

Влажный воздух в замкнутом пространстве камеры создается испарением с открытой поверхности воды (паровой увлажнитель – бак с водой подогреваемой электронагревателем) или циркуляцией воздуха через увлажняющее устройство. Второй способ имеет большее распространение.

Камера обогревается за счет циркуляции воздуха в системе циркуляции, окружающей рабочий объем.

Относительная влажность контролируется по психрометрической разности – разности показаний «сухого» и «мокрого» термометров сопротивления.

Испытание на воздействие пониженного и повышенного атмосферного давленияпроводят с целью проверки сохранения работоспособности в условиях ухудшения теплоотдачи и возможности перегрева изделия.

Такие испытания проводят в специальных барокамерах при нормальной температуре окружающей среды или при крайних допустимых значениях.

Испытания при пониженном давлении проводятся под электрической нагрузкой. Продолжительность не превышает 1 час.

Пример типовой барокамеры.

Барокамера позволяет испытывать изделия под электрической нагрузкой при понижении давления от 100кПа до 0,67Па.

По окончании испытания перед повышением давления до нормального надлежит снять электрическую нагрузку.

Испытание на воздействие повышенного давления, как правило, проводят без электрической нагрузки. Повышение давления в камере обеспечивается подачей сжатого воздуха или газа от специального баллона.

Испытание на воздействие солнечного излучения проводят с целью проверки способности изделия сохранять внешний вид и работоспособность.

Известны два метода: непрерывное и циклическое воздействие излучения.

Первый метод применяют для определения степени фотохимического воздействия облучения на изделие или отдельные его части, не защищенные от непосредственного облучения.

Второй – в случае, когда наряду с фотохимическим воздействием возникают тепловые напряжения при облучении.

Наиболее уязвимыми являются части (детали или покрытия) изделия, изготовленные из органических материалов.

Испытания изделий непрерывным воздействием излучения проводят без электрической нагрузки в специальных камерах с помощью источников света, излучение которых по спектральному составу и плотности потока близко солнечному. Длительность непрерывного облучения 5 суток.

Испытание циклическим воздействием проводят при электрической нагрузке в течение 3…10 (и более) непрерывно следующих циклов продолжительностью 24 часа.

До и после испытания производят внешний осмотр, электрический и механический контроль.

Камера солнечной радиации, в которой проводят испытание, содержит:

— излучатели ультрафиолетового и инфракрасного спектров, имитирующие солнечное излучение;

— электронагреватели, обеспечивающие тепловой режим.

В качестве источников излучения применяют ртутно-кварцевые лампы и газоразрядные ртутные лампы ультрафиолетового излучения. Температурный режим поддерживается автоматически. Концентрация озона в камере не должна превышать нормальную по ГОСТ15150-69.

Воздействие песка и пыли.

— динамическое и статическое воздействие пыли;

Испытание на динамическое воздействие пыли позволяет проверить устойчивость изделия абразивно разрушающему воздействию пыли при обдувании его воздухом с просушенной пылевой смесью.

Испытание на статическое воздействие пыли позволяет проверить способность изделия сохранять работоспособность в среде с повышенным содержанием пыли.

При обоих видах испытания проводят внешний осмотр и измерение контролируемых параметров изделия до и после испытания.

Испытание на пыленепроницаемость служит для проверки возможности проникновения пыли через корпуса и кожухи внутрь изделий, при их нахождении в среде с повышенной концентрацией пыли. Чтобы выявить проникновение пыли внутрь изделия в нее добавляют флюоресцирующий порошок, который светится в темноте под воздействием ультрафиолетовых лучей.

При проверке устойчивости к абразивному воздействию пыли изделие считается выдержавшим испытание, если его внешний вид удовлетворяет требованиям стандартов; при проверке на пыленепроницаемость признаком брака является обнаружение следов проникновения пыли внутрь защищенного изделия.

Испытания проводят в специальной камере, в которой изделие устанавливается на поворотный стол, а для равномерного перемешивания воздушно-пылевой смеси используется вентилятор.

Источник