小编主要介绍实验室模拟环境试验项目中的低温试验、高温试验、恒定湿热试验、交变湿热试验。
一、低温试验
1、低温试验目的
低温试验用于确定元件、设备或其他产品在低温环境下使用、运输或贮存的环境适应性能力。通过该试验,可以发现产品在低温环境下可能出现的脆化、裂纹、变形、功能失效等问题,从而为产品的改进和优化提供依据。
2、低温试验能引发产品哪些故障
(1)材料的硬化和脆化;
(2)在对温度瞬变的响应中,不同材料产生不同程度的收缩,以及不同零部件的膨胀率不同,引起零部件相互咬死;
(3)由于粘度增加,润滑油的润滑作用和流动性降低;
(4)变压器和机电部件的性能改变;
(5)破裂与龟裂、脆裂、冲击强度改变和强度降低;
(6)密封件失效;
(7)材料收缩造成机械结构变化。
3、低温试验核心参数
低温温度点、温度稳定时间、温度保持时间、温度变化速率。
4、低温试验项目及条件
(1) 低温启动试验
受试产品在温度开始稳定后对受试产品进行通电工作并运行正常。
示例:受试产品在-30℃条件下稳定2小时后,上电工作2小时,试验箱恢复至常温+25℃保持1小时,试验期间的温度变化速率为1℃/min。
(2)低温工作试验
受试产品在整个低温试验期间连续通电工作并运行正常。
示例:受试产品在-30℃条件下,连续通电工作运行4小时,试验期间的温度变化速率为1℃/min。
(3)低温贮存试验
受试产品在试验期间不通电,试验结束后通电测试功能。
示例:受试产品在-30℃条件下,断电贮存24小时,试验期间的温度变化速率为1℃/min。
5、低温试验检测结果判定
试验期间或试验后,受试产品功能性能是否发生改变,受试产品外观是否发生异常。
6、低温试验基础标准
GB/T 2423.1-2008《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温》。
二、高温试验
1、高温试验目的
高温试验的目的是确定元件、设备或其他产品在高温环境下使用、运输或贮存的能力。
2、高温试验能引发产品哪些故障
(1)功能失效:系统宕机、重启、信号错误。
(2) 性能降级:运行速度变慢、输出功率下降、信号失真。
(3)物理损坏:
▪ 塑料外壳软化、变形、熔化;
▪ 液晶显示屏变黑、出现残影;
▪ 电池鼓包、漏液,甚至有起火风险;
▪ 焊点融化或开裂;
▪ 元器件脱焊、损坏。
3、高温试验测试参数
高温试验应规定相应的试验温度和试验持续时间,试验温度和试验持续时间从下列数值中选取:
(1)试验温度:+30 ℃、+35 ℃、+40 ℃、+50 ℃、+55 ℃、+60 ℃、+65 ℃、+70 ℃、+85 ℃、+100 ℃、+125 ℃、+155 ℃、+175 ℃、+200 ℃、+250 ℃、+315 ℃、+400 ℃、+500 ℃、630 ℃、+800 ℃、+1000 ℃。
(2)持续时间:2 h、16 h、72 h、96 h、168 h、240 h、336 h、1000 h。
4、高温试验项目
(1) 高温启动试验
受试产品在温度开始稳定后对受试产品进行通电工作并运行正常。
示例:受试产品在+50℃条件下稳定2小时后,上电工作2小时,试验箱恢复至常温+25℃保持1小时,试验期间的温度变化速率为1℃/min。
(2)高温工作试验
受试产品在整个低温试验期间连续通电工作并运行正常。
示例:受试产品在+50℃条件下,连续通电工作运行4小时,试验期间的温度变化速率为1℃/min。
(3)高温贮存试验
受试产品在试验期间不通电,试验结束后通电测试功能。
示例:受试产品在+50℃条件下,断电贮存24小时,试验期间的温度变化速率为1℃/min。
5、高温试验检测结果判定
试验期间或试验后,受试产品功能性能是否发生改变,受试产品外观是否发生异常。
6、高温试验基础标准
GB/T 2423.2《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温》。
三、恒定湿热试验
1、恒定湿热试验目的
恒定湿热试验的目的在于确定元件或设备在使用、运输和贮存条件下耐受规定时长的恒定温度、无凝露的高湿环境下的环境适应性耐受能力。湿热试验就是通过模拟高温度、高湿度环境条件,评估产品在湿热条件下的适应性和耐久性的重要手段。
2、恒定湿热试验可能引发的产品故障
金属部件锈蚀;材料膨胀、变形或开裂;绝缘性能下降(可能导致漏电或短路);功能异常或失效。
3、恒定湿热试验核心测试参数
测试的严格程度由三个要素组合决定:
(1)温度: 通常选择30℃±2℃或40℃±2℃。
(2)相对湿度:通常选择85%±3%或93%±3%。
(3)持续时间:短至12小时、16小时、24小时,长至2天、4天、10天或更长。时间越长,考验越严酷。
4、检测结果的判定
试验期间或试验后,受试产品功能性能是否发生改变,受试产品外观是否发生异常。
5、注意事项
(1)试验样品应按相关规范的要求放入恒温恒湿箱。除非有特殊规定,应将无包装、不通电、“准备使用”状态的试验样品置于试验箱内。
(2)在特定的时候,相关规范可以允许试验样品在达到试验条件时放人恒温恒湿箱内,且应避免样品产生凝露,对于小型样品可通过预热方式达到该项要求。
(3)调整恒温恒湿箱内温度,到达所要求的严酷等级。为了避免试验样品产生凝露,应控制试验样品的温度或使试验样品先达到试验温度再调整试验箱的相对湿度达到规定值。
(4)在 2h 之内,通过调整箱内的湿度达到规定的试验严酷等级。相关规范应规定试验条件及试验的持续时间。试验持续时间应从试验条件达到规定值时开始计算。相关规范应规定试验样品取出试验箱时的试验条件和持续时间。条件试验后,检测之前,应规定试验的恢复程序。
6、恒定湿热基础标准
GB/T2423.3-2016,IEC 60068-2-78《环境试验 第2部分: 试验方法 试验Cab:恒定湿热试验》。
四、交变湿热试验
1、交变湿热试验目的
主要模拟产品或零部件在昼夜温差大、湿度变化剧烈的环境(如户外设备、热带雨林、海运昼夜交替)或内部发热导致温度循环变化的使用场景。交变湿热试验主要用于确定元件、设备或其他产品在高湿度与温度循环变化组合且通常会在试验样品表面产生凝露的条件下使用、运输和贮存的环境适应性能力。
2、交变湿热试验严酷等级
高温和循环次数的组合决定了试验的严酷程度。
(1)高温+40℃;循环次数:2次,6次,12次,21次,56次。
(2)高温+55℃;循环次数:1次,2次,6次。
3、交变湿热试验方法
(1)初始检测试验样品应按规范进行外观检查、电气检查和性能检测。
(2)条件试验试验样品应在无包装、不通电、准备使用状态或按有关标准的其他规定放入试验箱中。总的温度容差±2K或±3K。
(3)试验条件设置:1)将试验箱温湿度稳定在25C、60%RH,并保持1h;2)用10min将湿度升至95%RH、温度保持在25C,在25C、95%RH条件下保持50min;3)用3h将温度由25C升至55C、湿度保持在95%RH。
(4)在55C、95%RH条件下保持9h:
(5)用3h将温度由55C降至25C、湿度保持在95%RH。
(6)在25C、95%RH条件下保持9h;
(7)用1h将湿度由95%RH降至75%RH、温度保持在25C。
(8)在25C、75%RH条件下保持3h。
序号3)至6)为交变湿热循环阶段,每一循环为24h,共进行2个循环。
在第二个循环开始时和试验后,对样品进行测试。
4、中间检测
有关标准规定可以要求在条件试验过程中进行性能试验。
在恢复前进行的要求试验样品取出箱外测量,在条件试验时是不允许的。
如果希望进行中间测量,有关标准应规定测量项目和在条件试验期间哪个阶段后进行。
5、恢复
若要求在受控条件下恢复,可以保留在湿热箱中进行恢复。在1小时之内,将相对湿度降到75%RH,然后,再用1小时将温度调整至实验室大气温度环境。对于大件的试验样品,最有大的热时间常数,可以允许有一个足够的使温度达到稳定。
6、最终检测
受试样品应当根据相关规范进行目视检查以及性能测试。
测量应当在恢复期结束后马上进行,并且对相对湿度最敏感的参数要最先测量。除非有关规定,所有参数的测量应当在30分钟之内完成。
7、交变湿热试验基础标准
GB/T 2423.4-2008《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db: 交变湿热(12h+12h循环)》 。检测试验找彭工136-9109-3503 。
五、我实验室高低温试验试验能力
温度范围:-70℃~200℃;
温度变化速率:1℃/min~15℃/min;
温度偏差:≤1℃;
试验箱尺寸:0.2m3,0.4m3,1.2m3,3.5m3,16m3不等;
测试资质:双C资质,CNAS和CMA。
检测试验找彭工136-9109-3503。
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