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環(huán)境試驗的重要性及環(huán)境試驗設備的有關問題_溫度試驗箱

來源:北京市宏展儀器有限公司   2023年12月05日 09:39   222

1 環(huán)境試驗的目的及其重要性
  隨著我國工業(yè)生產的快速發(fā)展和軍用裝備的改進,對產品的質量和可靠性要求越來越高,因而對可靠性研究*的設備─環(huán)境試驗設備的品種、質量的要求也更多更高。特別是海灣戰(zhàn)爭顯示了武器裝備在戰(zhàn)爭中的重要作用,也促使了我國軍事科技和武器裝備的研究、試驗和發(fā)展。
  國內外的部分統(tǒng)計資料表明,武器裝備發(fā)生故障或損壞的原因一半以上是由于使用該產品時的環(huán)境因素引起的,如表1:
國 家        中                 美         
產 品        機載產品        沿海基地使用的產品        同一種175架飛機中31種產品兩年故障分析        F/A-18大黃蜂飛機
因環(huán)境因素引起的故障        52.7%        52%        52%        51%
其中:溫度(高低溫)
   振動
   潮濕
   砂塵
   鹽霧
   低氣壓
   沖擊        42        40        55        40
        21.6        27        20        27
        19        19        19        19
        7.8        14        6        6
        3.9        /        /        4
        3.6        /        /        2
        2.1        /        /        2
可見,環(huán)境因素對軍用裝備非常重要,有不可忽視的影響,為了使軍用產品有很好的環(huán)境適應性,從而提高其使用可靠性,不僅在開發(fā)研制階段,就是在使用階段都必須進行環(huán)境試驗。
  對一般電工、電子產品,由各種環(huán)境因素引起的失效比例統(tǒng)計如圖1示:
可見一般電工、電子產品由環(huán)境因素引起的失效與上表的統(tǒng)計是差不多的。
  環(huán)境試驗是將產品暴露在天然或人工模擬環(huán)境中,從而對其實際上可能遇到的貯存、運輸和使用條件下的性能作出評價的試驗,簡單說是對產品進行環(huán)境適應性的試驗。
  環(huán)境試驗的目的:
1.1 探索和確定單一或多個環(huán)境因素對產品的影響,考核產品的環(huán)境適應性;
1.2 作為產品的型式試驗項目之一,或產品的驗收試驗, 看其是否符合規(guī)定的環(huán)境要求,產品是否合格,作為產品接收或拒收的決策依據(jù)。
1.3 作產品環(huán)境應力篩選(ESS)試驗,篩選出不合格的或有潛在缺陷的產品,從而提高產品的可靠性。
  環(huán)境試驗可分外場試驗及實驗室試驗:
 ?。?) 實驗室試驗:一般在實驗室內進行,又叫人工模擬試驗, 是用人工的方法創(chuàng)造出某種氣候環(huán)境或機械環(huán)境,將試品在此環(huán)境中試驗。人工模擬試驗具有與大氣暴露試驗相似的模擬性,并有加速性,可大大縮短試驗時間,且其環(huán)境應力、負載條件的施加都可嚴格控制在容差范圍內,保證全部試驗在受控條件下進行,故重現(xiàn)性好,有可比性,其缺點是受到設備的限制,一般是試驗一些體積較小,重量較輕的產品,且有時對非常真實的綜合環(huán)境的模擬性較差。
 ?。?) 外場試驗,可分為天然暴露試驗和現(xiàn)場試驗:
 ?、?天然暴露試驗:將產品或材料在自然氣候條件下暴露,考核其環(huán)境適應性,試驗樣品一般不工作,試驗的時間很長,往往需要多年后才能評估其結果,這種試驗準確、嚴格、真實、其結論比較,此種試驗多為國家或大的工業(yè)集團采用。
 ?、?現(xiàn)場試驗:由于實驗室設備受到各種限制,許多軍用裝備不可能在實驗室中進行各種環(huán)境試驗,即使能夠試驗,實驗室試驗也不可能*真實的模擬現(xiàn)場的使用環(huán)境,因此無法進行真實的考核,所以不僅大設備,就是能在實驗室進行環(huán)境試驗的小設備也需要進行現(xiàn)場環(huán)境試驗,以補充實驗室的不足,充分驗證軍用裝備在現(xiàn)場使用環(huán)境中是否會損壞或能否正常工作。在海灣戰(zhàn)爭開始前,美軍裝備在沙特作戰(zhàn)前線曾進行過為時不短的現(xiàn)場試驗,發(fā)現(xiàn)了不少裝備不適應現(xiàn)場環(huán)境的問題,經研究處理后,大大提高了裝備的可靠性,美軍標MIL-STD-0810E中明確規(guī)定要安排工作環(huán)境驗證試驗,將實驗室與現(xiàn)場結合起來,交替使用實驗室試驗和現(xiàn)場試驗有助于加快研制進度和降低研制成本,并使環(huán)境因素對裝備的影響減到zui小,使裝備的可靠性大大提高。
  現(xiàn)場試驗的優(yōu)點是真實、可靠,能起到實驗室起不到的作用。缺點是試驗環(huán)境條件不能保證在受控條件下進行,故其試驗條件和試驗結果的重現(xiàn)性較差。
2 用于環(huán)境應力篩選(ESS)的環(huán)境試驗設備  
  [ HT〗 環(huán)境試驗主要是考核產品的環(huán)境適應性,用于確認設計,ESS是一個篩選程序,用于考核產品的零部件、材料和制造工藝,需要暴露產品的潛在缺陷以及可能發(fā)生在現(xiàn)場的其它性質的失效,ESS要求100%的產品作暴露試驗,而不能隨機抽樣,因為產品的潛在缺陷是隨機的,只有100%的試驗才能保證篩選的有效性。
  對產品進行環(huán)境應力篩選的關鍵:
 ?。?) 環(huán)境應力的*水平,必須適合于強制產品的缺陷變?yōu)槭А?br />  (2) 應力必須不超過產品電氣和機械性能的極限,不應使無缺陷的產品失效或減少產品的有效壽命。
  作為用于ESS的環(huán)境試驗設備,其環(huán)境應力的大小應能滿足以上要求,顯然比常規(guī)的環(huán)境試驗設備要求高。
  ESS的型式有溫度循環(huán)、隨機振動、高溫、熱沖擊、 低溫、濕熱、 低氣壓、綜合環(huán)境等。根據(jù)美國環(huán)境科學學會(IES)等單位的研究資料,說明溫度循環(huán)是篩選zui有效的形式,其次是隨機振動,所以我國電子產品的ESS試驗按GJB 1032《電子產品環(huán)境應力篩選》推薦采用溫度循環(huán)和隨機振動兩種試驗方法。
  溫度循環(huán)不僅篩選zui有效,且對試品加載應力均勻,在執(zhí)行程序和修改程序方面有較大的靈活性:篩選時間較大多數(shù)其它形式短。
  ESS溫度循環(huán)試驗有三個要求:
 ?。?) 溫度極限的溫差盡可能大:高低溫之間的溫差≥100℃,而不管產品預定的使用極限,只要產品不引起不必要的危險,且不使無缺陷的產品破壞。
 ?。?) 溫度極限之間的溫度速率必須盡可能快,通常≥5℃/min,以產生*應力水平,且多次循環(huán),而不危害無缺陷的產品。
  (3) 試品上的風速≥3m/s,以使試品表面溫度盡量接近箱溫。
  能滿足以上要求的試驗設備才能作為ESS溫度循環(huán)試驗設備,顯然,一般作環(huán)境試驗的高低溫試驗箱都不能滿足,東莞市宏展環(huán)境科技有限公司生產有滿足ESS溫度循環(huán)試驗的設備,可在+100℃至-55℃之間進行交變, 其溫度變化速率可達5℃ /min,8℃/min,10℃/min。
  用隨機振動作ESS試驗需時較短,對暴露產品的機械缺陷特別有效,如脫焊、虛焊等,隨機振動費用太貴,僅管如此,仍被認為比其它振動型式好,并經常采用,如果費用允許,可與溫度循環(huán)組成綜合試驗進行篩選。

 

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紫外光耐氣候試驗箱;紫外線加速耐候試驗機;高低溫交變濕熱箱;可程式恒溫恒濕試驗機;溫濕度檢定箱;高低溫恒溫試驗箱;高低溫沖擊試驗箱; 蓄溫式冷熱沖擊試驗機;步入式環(huán)境實驗室;步入式恒溫恒濕試驗室;精密烘箱;鼓風干燥箱;鹽水噴霧試驗機;模擬運輸試驗機;跌落試驗機;蒸氣老化試驗機;快速溫變應力篩選試驗機[ESS];其它環(huán)境試驗設備
另可依客戶要求之尺寸制作試驗室,滿足客戶的要求。
歡迎廣大客戶來電來函咨詢訂購!
 
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