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溫度試驗是質(zhì)量與可靠性工程師經(jīng)常開展的環(huán)境試驗,但要真正做好溫度試驗,需要掌握的知識內(nèi)容很多,東莞市賽思檢測設(shè)備有限公司介紹溫度試驗主要知識點,供學(xué)習(xí)參考。
溫度對試件的影響
溫度相關(guān)試驗是環(huán)境試驗入門,包括高溫試驗、低溫試驗、溫度變化試驗。高低溫試驗主要驗證產(chǎn)品在極值溫度條件下是否發(fā)生變形或功能影響,是否可以正常運(yùn)作。溫度變化試驗主要測試產(chǎn)品反復(fù)承受溫度極值的耐受力。
高溫條件下試件的失效模式
產(chǎn)品所使用零件、材料在高溫時可能發(fā)生軟化、效能降低、特性改變、潛在破壞、氧化等現(xiàn)象。
高溫環(huán)境對設(shè)備的主要影響有:
a. 填充物和密封條軟化或融化;
b. 潤滑劑粘度降低,揮發(fā)加快,潤滑作用減小;
c. 電子電路穩(wěn)定性下降,絕緣損壞;
d. 加速高分子材料和絕緣材料老化,包括氧化、開裂、化學(xué)反應(yīng)等;
e. 材料膨脹造成機(jī)械應(yīng)力增大或磨損增大。
低溫條件下試件的失效模式
產(chǎn)品所使用零件、材料在低溫時可能發(fā)生龜裂、脆化、可動部卡死、特性改變等現(xiàn)象。
低溫環(huán)境對設(shè)備的主要影響有:
a. 使材料發(fā)硬變脆;
b. 潤滑劑粘度增加,流動能力降低,潤滑作用減??;
c. 電子元器件性能發(fā)生變化;
d. 水冷凝結(jié)冰;
e. 密封件失效;
f. 材料收縮造成機(jī)械結(jié)構(gòu)變化。
溫度變化條件下試件的失效模式
產(chǎn)品所使用零件、材料在溫度劇烈變化時可能發(fā)生機(jī)械故障、開裂、密封損壞、泄漏等現(xiàn)象。
溫度劇烈變化對設(shè)備的主要影響有:
a. 使部件裝配點或焊接點松動或脫落;
b. 使材料本身開裂;
c. 電子元器件性能發(fā)生變化;
d. 密封件失效造成泄漏;
非散熱試件和散熱試件
試件內(nèi)不產(chǎn)生熱量的為非散熱試件。在實驗室可以采用以下較嚴(yán)格的定義:在沒有強(qiáng)迫空氣循環(huán)的自由空氣條件和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣壓(86-106kPa)下,試驗樣品溫度達(dá)到穩(wěn)定后,試驗樣品表面zui熱點溫度與環(huán)境溫度之差小于5℃的試驗樣品。
若環(huán)境溫度不變時,非散熱試件的熱流方向如下:在環(huán)境溫度較高時,熱由環(huán)境大氣傳入試件;反之,熱由試件傳入周圍大氣。熱傳輸過程將不斷進(jìn)行直至試件各部分的溫度均達(dá)到周圍大氣溫度為止。此后熱傳輸過程停止。非散熱試件的zui后穩(wěn)定溫度是放置試驗樣品試驗箱的平均溫度。
試件內(nèi)有熱量產(chǎn)生為散熱試件。較嚴(yán)格的定義為在沒有強(qiáng)迫空氣循環(huán)的自由空氣條件和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣壓(86-106kPa)下,試驗樣品溫度達(dá)到穩(wěn)定后,試驗樣品表面zui熱點溫度與環(huán)境溫度之差大于5℃的試驗樣品。
散熱試件產(chǎn)生的熱量不斷向周圍環(huán)境大氣發(fā)散,直至試件產(chǎn)生的熱量與耗散在周圍大氣中的熱量相平衡,試件溫度達(dá)到穩(wěn)定。當(dāng)環(huán)境溫度上升或下降時,試件內(nèi)部的溫度也將隨著一同上升或下降,直至達(dá)到新的平衡。散熱試件的zui后穩(wěn)定溫度需要進(jìn)行反復(fù)測量,當(dāng)試件的溫度每變化3℃后測量其間的時間間隔,當(dāng)相鄰兩段時間間隔之比大于1.7時,認(rèn)為已達(dá)到溫度穩(wěn)定狀態(tài)。
產(chǎn)品
對于目前的產(chǎn)品來說,在未工作狀態(tài)產(chǎn)品本身不產(chǎn)生熱量,因此在試件未工作狀態(tài)進(jìn)行的溫度試驗都可作為非散熱試件來處理。在工作狀態(tài)進(jìn)行溫度試驗的產(chǎn)品目前主要有燃油泵,點火線圈,怠速調(diào)節(jié)器等。這些產(chǎn)品如在工作條件下進(jìn)行溫度試驗都應(yīng)作為散熱試件。特別是點火線圈,工作時的發(fā)熱量較大,應(yīng)對其上的溫度進(jìn)行監(jiān)測。
試驗區(qū)域空氣速度的影響
試驗區(qū)域中空氣和試驗樣品間的熱交換效率取決于空氣流動的速度。
對于非散熱試件,較高的空氣流動速度可以使試件各部分的溫度較快速的達(dá)到周圍空氣的溫度。一般在試驗區(qū)域未擺放試件的情況下,空氣流動速度應(yīng)不低于2m/s。
對于散熱試件,試件樣品zui熱點的溫度高于周圍環(huán)境溫度時,應(yīng)在無強(qiáng)迫空氣流動(自由空氣條件)的環(huán)境下進(jìn)行試驗,否則試件的溫度將被降低,從而減小試驗的嚴(yán)酷程度。
試驗區(qū)域中試件的擺放
多個樣品在同一試驗箱進(jìn)行高溫實驗時,應(yīng)保證所有樣品都處在同一環(huán)境溫度下,并具有相同的安裝條件。對于散熱樣品而言,各個試件之間不能因輻射散熱而影響到其它試件,即試件間間隔應(yīng)足夠大,這樣對于單個試件來說,其他散熱試件輻射到其上的熱量所造成的溫度變化就很小,到可忽略的程度。對于非散熱試件,溫度保持不變的高溫或低溫試驗,試件間的間距可以不做要求,因為溫度恒定后試件的溫度與溫度試驗箱內(nèi)的溫度保持一致,不發(fā)生熱量交換,試件間的間距對試驗不會產(chǎn)生影響。非散熱試件的溫度變化試驗試件間則應(yīng)該保持間隔,使試驗件之間有足夠的空氣流動,加速試件與溫度試驗箱之間的熱交換,使試件盡快達(dá)到試驗的溫度。
試驗持續(xù)的時間的確定
在化學(xué)中一條常用的規(guī)律是在高溫下反應(yīng)的速度要快一些。 這一規(guī)律被應(yīng)用到技術(shù)中,以便進(jìn)行加速試驗,這也被稱為阿侖尼斯方程。
阿侖尼斯關(guān)系從數(shù)學(xué)上的表示為:
AF(T)=e^(EA/K)*(1/T實際– 1/T試驗室)
式中數(shù)值:
AF= 加速度系數(shù)
Ea=激活能
K=玻爾茲曼常數(shù)(8.65×10-5ev/K)
T實際=在實際負(fù)荷下的溫度(溫度)
T實驗室=在實驗室負(fù)荷下的溫度(溫度)
為確定加速度系數(shù)激活能必須是已知的,對于一般的電子元件經(jīng)常采用的值是: Ea=0.44Ev
( 在產(chǎn)品不工作時進(jìn)行的低溫或高溫實驗,試驗的持續(xù)時間為試驗樣品達(dá)到溫度穩(wěn)定后,根據(jù)試驗樣品的特點和試驗?zāi)康拇_定。也可從下列等級中選取:2,16,72,96h。 t = t穩(wěn)定+ to (to由計算產(chǎn)生或=2,16,72,96h) 。
高低溫交變濕熱試驗箱適用于對產(chǎn)品(整機(jī))、零部件、材料進(jìn)行高溫、低溫、高低溫循環(huán)試驗,以及恒定濕熱和交變濕熱試驗。本試驗箱可用于散熱試驗樣品和非散熱試驗樣品的試驗。對于散熱試驗樣品的試驗,其散熱功率不能超過試驗箱制冷量,因制冷量為動態(tài)值,其隨溫度點變化而有所變化,同時,較高濕度也會因散熱產(chǎn)品帶來熱量須冷卻平衡時引起凝露而受到影響
高低溫交變濕熱試驗箱 特 點:
◆同容積在承受較大存放區(qū)域和負(fù)載發(fā)熱量;
◆采用美國新型PWM冷媒控制技術(shù)實現(xiàn)低溫節(jié)能運(yùn)行;
◆防止測試品不結(jié)露控制條件;
◆通信配置RS232接口和USB儲存下載功能;
◆機(jī)臺多重報警監(jiān)測,配置無線遠(yuǎn)程報警功能;
◆zui安全的水路系統(tǒng)和再生用水環(huán)循系統(tǒng);
◆濕度效應(yīng)可以達(dá)到15℃/5%RH效能,除濕速度快;
◆防止靜電降耗能力強(qiáng),達(dá)到同行業(yè)中性能*狀態(tài);
高低溫交變濕熱試驗箱 標(biāo) 準(zhǔn):
GB10589-89 低溫試驗箱技術(shù)條件;GB10592-89 高低溫試驗箱技術(shù)條件;GB11158高溫試驗箱技術(shù)條件;GB/T10586-89 濕熱試驗箱技術(shù)條件;GB/T2423.1-2008 低溫試驗箱試驗方法;GB/T2423.2-2008 高溫試驗箱試驗方法;GB/T2423.3-2006 濕熱試驗箱試驗方法; GB/T2423.4-2008 交變濕熱試驗方法 ;GB/T2423.22-2002 溫度變化試驗方法;IEC60068-2-1.1990 低溫試驗箱試驗方法;IEC60068-2-2.1974 高溫試驗箱試驗方法; GJB150.3 高溫試驗;GJB150.4 低溫試驗; GJB150.9 濕熱試驗;
高低溫交變濕熱試驗箱 技術(shù)規(guī)格:
型號 | SEH-150 | SEH-225 | SEH-408 | SEH-800 | SEH-1000 | |||
工作室尺寸(cm) | 50×50×60 | 50×60×75 | 60×80×85 | 100×80×100 | 100×100×100 | |||
外形尺寸(cm) | 115×75×150 | 115×85×165 | 130×105×170 | 165×105×185 | 170×125×185 | |||
性 能 | 溫度范圍 | 0℃/-20℃/-40℃/-70℃~+100℃/+150℃/+180℃ | ||||||
溫度均勻度 | ≤2℃ | |||||||
溫度偏差 | ±2℃ | |||||||
溫度波動度 | ≤1℃(≤±0.5℃,按GB/T5170-1996表示) | |||||||
升溫時間 | +20℃~+150℃/約45min (空載) | |||||||
降溫時間 | +20℃~-20℃/30min/ +20℃~-40℃/50min/ +20℃~-70℃/60min/(空載) | |||||||
濕度范圍 | (10)20~98%RH | |||||||
濕度偏差 | ±3%(>75%RH), ±5%(≤75%R上) | |||||||
溫度控制器 | 中文彩色觸摸屏+ PLC控制器(控制軟件自行開發(fā)) | |||||||
低溫系統(tǒng)適應(yīng)性 | *的設(shè)計滿足全溫度范圍內(nèi)壓縮機(jī)自動運(yùn)行 | |||||||
設(shè)備運(yùn)行方式 | 定值運(yùn)行、程序運(yùn)行 | |||||||
制冷系統(tǒng) | 制冷壓縮機(jī) | 進(jìn)口全封閉壓縮機(jī) | ||||||
冷卻方式 | 風(fēng)冷(水冷選配) | |||||||
加濕用水 | 蒸餾水或去離子水 | |||||||
安全保護(hù)措施 | 漏電、短路、超溫、缺水、電機(jī)過熱、壓縮機(jī)超壓、過載、過流 | |||||||
標(biāo)準(zhǔn)裝置 | 試品擱板(兩套)、觀察窗、照明燈、電纜孔(?50一個)、腳輪 | |||||||
電源 | AC380V 50Hz 三相四線+接地線 | |||||||
材料 | 外殼材料 | 冷軋鋼板靜電噴塑(SETH標(biāo)準(zhǔn)色) | ||||||
內(nèi)壁材料 | SUS304不銹鋼板 | |||||||
保溫材料 | 硬質(zhì)聚氨脂泡沫 |