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低溫試驗介紹

嘉峪檢測網        2019-06-26 17:20

一、低溫環境的典型效應

 

所謂低溫環境效應,指的是產品處于低溫環境時,溫度對產品的安全性、完整性和性能所產生的影響。進行低溫試驗的目的,是為了驗證產品在低溫環境下能否安全、正常地使用。

 

下表羅列了高溫和低溫兩種情況下的環境典型效應

低溫試驗

 

二、低溫試驗的目的與意義

GJB 150.4A-2009

3.1 目的

本試驗的目的在于評價在貯存、工作和拆裝操作期間,低溫條件對裝備的安全性、完整性和性能的影響。

 

GB/T 2423.1-2008

1 范圍

GB/T 2423的本部分規定的低溫試驗適用于非散熱和散熱試驗樣品。試驗Ab和試驗Ad與早期版本無實質性的差異,增加試驗Ae的目的主要是檢測那些要求在整個試驗過程包括降溫調節期間都要通電運行的設備。

 

本低溫試驗的目的僅限于用來確定元件、設備或其他產品在低溫環境下使用、運輸或貯存的能力。

本低溫試驗不能用來評價試驗樣品耐溫度變化的能力和在溫度變化環境下的運行能力,在這種情況下,應采用GB/T 2423.22。

 

GJB 150.4-86

確定軍用設備在低溫條件下貯存和工作的適應性。

 

三、低溫試驗分類

GJB 150.4A-2009

7.2 試驗程序

7.2.1 程序I——貯存

……

7.2.2 程序II——工作

……

7.2.3 程序III——拆裝操作

……

 

GB/T 2423.1-2008

本低溫試驗方法細分為以下幾種:

——非散熱試驗樣品低溫試驗:

試驗Ab,溫度漸變。

——散熱試驗樣品低溫試驗:

試驗Ad,溫度漸變;

試驗Ae,溫度漸變,試驗樣品在整個試驗過程通電。

 

四、嚴酷等級

GB/T 2423.1-2008

6.6.1 溫度(℃):-65、-55、-50、-40、-33、-25、-20、-10、-5、+5

6.6.2 持續時間(h):2、16、72、96

 

各種標準規定的嚴酷等級

低溫試驗

 

五、試驗設備要求

1、風速:

MIL-STD-810F、GJB 150.4-86、GB/T 2423.1-2008要求一致,低溫試驗要求產品附近的氣流速度不能超過1.7m/s。

GJB 150.4A-2009 6.1.2 除裝備的平臺環境已證明使用其他速度是合理的,并且要防止在試件中產生與實際不符的熱傳遞外,試件附近的風速不應超過1.7m/s。

 

2、溫度變速率:

MIL-STD-810F低溫試驗要求試驗箱變化速率小于等3℃/min;

GJB 150.4-86要求試驗箱內溫度變化速率小于等于10℃/min。

GJB 150.4A-2009 6.2.2 溫度變化速率除另有規定外,為防止溫度沖擊的效應,應控制溫度變化速率不超過3℃/min。

GB/T 2423.1-2008升降溫速率:≤1℃/min(不超過5min時間的平均值),若無其它規定不應超過10℃/min;

 

3、產品安裝要求:

MIL-STD-810F明確提出低溫試驗中,受試產品之間、受試產品與試驗箱壁之間至少應有15cm的距離。

GB/T 5170.2-2018中規定,底層和頂層測量點與靠近的設備內壁的距離為各自連長的1/10(遇有風道時,是指與送風口和回風口的距離),但最大距離不大于500mm,最小距離不小于50mm。如果設備帶有樣品架或樣品車時,下層測量點可布放在樣品車上方10mm處;中間層測量點與靠近的設備內壁的距離分別為各自邊長的1/10和1/2。

GB/T 2423.1-2008 6.1 與散熱試驗樣品的尺寸和數量相比,試驗箱應該足夠大。

GJB 150.1A 3.9試驗準備 C)若試件包括數個具有完整功能的獨立單元,則可對各單元分別進行試驗。若對各單元一并進行試驗,且機械、電氣和射頻接口允許時,則各單元及單元與試驗箱內壁間至少應保持15cm的距離,以確保空氣能正常循環。

 

一般來說,對于發熱試樣,其體積不大于試驗箱有效容積的十分之一;不發熱試樣,其體積不大于試驗箱有效容積的五分之一。

在受試樣品安裝時,應將其放置在試驗箱(室)內的擱架或專門制作的樣品架上。除支點外受試樣品應被自由空氣包圍。禁止將受試樣品放置于箱底或實心墊板上。

 

六、試樣的監測

MIL-STD-810F低溫試驗中,其試驗過程與GJB 150比較明顯的區別是在試驗全過程中產品表面或產品內部安裝溫度傳感器,測量產品溫度穩定的時間。

 

GJB 150.4A-2009

6.2.3 溫度測量

在試件內或試件上安裝溫度傳感器,以測量溫度穩定數據。

6.2.4 溫度記錄

若需要,應連續記錄試驗箱和試件的溫度。

 

七、低溫試驗的順序

在低溫試驗中,應首先進行低溫貯存試驗,其次是低溫工作試驗,最后是低溫拆裝試驗。低溫試驗與其它試驗的順序建議遵循2個原則。一個原則首先施加對產品損傷最小的試驗環境以節省其壽命,遵循這種原則時,低溫試驗應盡早進行。另一個原則是應用能最大程度暴露迭加效應的環境,遵循這種原則時,應在動力學試驗(如振動和沖擊)之后進行低溫試驗。

 

八、參考資料

GJB 150.4A-2009

GJB 150.1A-2009

GJB 150.4-86

MIL-STD-810F

GB/T 2423.1-2008

IEC 60068-2-1:2007

MIL-STD-810F低溫試驗方法研究 

林琳,張熙川,葉濤 中航西飛自控所 2010

 

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來源:可靠性與環境試驗

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