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技術(shù)條件及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)解讀
一、 新舊技術(shù)條件對比
(一)新版技術(shù)條件,全面替代1989版:
GB/T10586-2006濕熱試驗箱技術(shù)條件
GB/T10587-2006鹽霧試驗箱技術(shù)條件
GB/T10588-2006長霉試驗箱技術(shù)條件
GB/T10589-2008低溫試驗箱技術(shù)條件
GB/T10590-2006高低溫/低氣壓試驗箱技術(shù)條件
GB/T10591-2006低溫/低氣壓試驗箱技術(shù)條件
GB/T10592-2008高低溫試驗箱技術(shù)條件
GB/T11158-2008高溫試驗箱技術(shù)條件
(二)對溫濕度指標(biāo)的解讀
1、溫度等級
高溫(℃) | 30、40、55、70、85、100、125、155、175、200 |
低溫(℃) | +5、-5、-10、-25、-40、-55、-65 |
取值與1989版相當(dāng)
2、溫度偏差
穩(wěn)定后,在任意時間間隔內(nèi),工作空間中心溫度的平均值和工作空間內(nèi)其它點的溫度平均值之差。標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)±2℃,高溫試驗箱的還沒看到新標(biāo)準(zhǔn)。
雖然新舊標(biāo)準(zhǔn)對此指標(biāo)稱呼相同,但定義和檢測方式有所改變。
1989版:利用24h的測試數(shù)據(jù),分別算出最高、最低溫度與標(biāo)稱溫度之差,為試驗箱在該標(biāo)稱溫度下的偏差。標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)為高溫±2℃、低溫±3℃。計算為24h的測試數(shù)據(jù)中的最高、最低溫度。但由于比較對象為標(biāo)稱值,只要正負(fù)偏差在極值范圍內(nèi),可以通過修正控制儀表誤差進(jìn)行單方向超差修正。如此,計算出的數(shù)據(jù)包含溫度波動及控制誤差、溫漂因素。
2008版:利用30min的測試數(shù)據(jù),分別算出各點的溫度算術(shù)平均值,工作空間其它點的溫度平均值與中心點的溫度平均值之差。比較數(shù)據(jù)采用平均值,基本消除了波動因素,比較對象為中心點溫度,消除了控制器測試誤差,測試時間短,消除了溫漂。因此新版的偏差指標(biāo)更客觀反應(yīng)工作空間溫場的情況。
就產(chǎn)品設(shè)計調(diào)試而言,偏差的調(diào)試主要靠風(fēng)道進(jìn)出風(fēng)口的調(diào)整,控制上的調(diào)整作用相對減弱。
3、溫度梯度
穩(wěn)定后,在任意時間間隔內(nèi),工作空間內(nèi)任意兩點的溫度平均值之差的最大值。標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)≤2℃。
新標(biāo)準(zhǔn)用溫度梯度替代舊標(biāo)準(zhǔn)的溫度波動度。
1989版:利用30min內(nèi)的15次測試數(shù)據(jù),求出每次測試中最高與最低溫度之差的算術(shù)平均值,為該標(biāo)稱溫度下的溫度均勻度。
2008版:每點30min內(nèi)的30次測試數(shù)據(jù)的平均值的最大值與最小值之差,為該標(biāo)稱溫度下的溫度梯度。與1989版的溫度均勻度比較,消除了溫度波動度的影響。
4、溫度波動度
穩(wěn)定后,在給定任意時間間隔內(nèi),工作空間內(nèi)任一點的最高和最低溫度之差。標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)≤1.0℃。
1989版:求出中心測試點30min內(nèi)15次測試值中最高與最低溫度之差的一半,冠以“±”號,為該標(biāo)稱溫度下的溫度波動度。
2008版:工作空間內(nèi)任一點30min內(nèi)的30次測試數(shù)據(jù)的最高值與最低值之差,為該標(biāo)稱溫度下的溫度波動度。新版的考核面更廣,對工作空間的風(fēng)場要求要高點,盡量不能出現(xiàn)旋流和亂流。
5、溫度變化速率
在工作空間中心測得的兩個給定溫度之間的轉(zhuǎn)變率,以℃/min為單位。當(dāng)升降溫速率要求≥1℃時,允許±20%的偏差
1989版:滿載條件下,恒溫穩(wěn)定3h,計算按升降溫全范圍。
2008版:空載條件下,恒溫穩(wěn)定2h,計算按升降溫范圍的10%至90%。新標(biāo)準(zhǔn)更真實地反應(yīng)了產(chǎn)品的配置性能,消除了控制干擾。
6、工作空間內(nèi)的風(fēng)速
1989版:溫度箱工作空間內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)可調(diào),實際是沒有執(zhí)行的。濕熱箱為≤1m/s。
2008版:溫度箱工作空間內(nèi)的風(fēng)速≤1.7m/s或可調(diào)。濕熱箱為≤1m/s。其實最終執(zhí)行的是≤1m/s。
7、濕度偏差
穩(wěn)定后,在任意時間間隔內(nèi),工作空間中心相對濕度的平均值和工作空間內(nèi)其它點的相對濕度的平均值之差。恒定濕熱+2/-3%RH,交變濕熱±3%RH。
由于計算結(jié)果的評定方法同溫度偏差,不做解釋了。但是新標(biāo)準(zhǔn)的評定方法由于采用了平均值,濕度的波動實際就沒有控制指標(biāo)了。
總的來說,新標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)更突出指標(biāo)的排他性,在評定方法上盡量排除其它因素干擾,更有利于評定試驗箱的各單項性能。
二、 GB2423系列
GB2423系列標(biāo)準(zhǔn)是國家電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗標(biāo)準(zhǔn),具有權(quán)威地位。充分了解該系列標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù),可以更合理地對產(chǎn)品的指標(biāo)及配置進(jìn)行合理設(shè)計。
(一)高低溫試驗:
GB/T2423.1-2001
試驗Aa:非散熱試驗樣品低溫試驗,溫度突變
試驗Ab:非散熱試驗樣品低溫試驗,溫度漸變
試驗Ad:散熱試驗樣品低溫試驗,溫度漸變
最長持續(xù)時間96h(4天)
突變是降溫速率≥1℃/min,降溫過程不控制速率。漸變是降溫速率<1℃/min,降溫過程按斜率控制(5min平均值)。
GB/T2423.2-2001
試驗Ba:非散熱試驗樣品高溫試驗,溫度突變
試驗Bb:非散熱試驗樣品高溫試驗,溫度漸變
試驗Bc:散熱試驗樣品高溫試驗,溫度突變
試驗Bd:散熱試驗樣品高溫試驗,溫度漸變
最長持續(xù)時間96h(4天)
突變是先將工作空間溫度預(yù)置到目標(biāo)溫度,將試驗樣品放入。漸變是升溫速率<1℃/min,升溫過程按斜率控制(5min平均值)。
GB/T2423.22-2002
試驗Na:規(guī)定轉(zhuǎn)換時間的快速溫度變化(俗稱溫度沖擊試驗)
試驗Nb:規(guī)定溫度變化速率的溫度變化(線性升降溫)
試驗Nc:兩液槽法溫度快速變化
對于試驗Na對應(yīng)的設(shè)備是溫度沖擊試驗箱。試驗Nb對應(yīng)快速溫度變化試驗箱,標(biāo)準(zhǔn)中,溫度變化速率最快為5±1℃,暴露時間(俗稱恒溫時間)最大3h,一般2個循環(huán)。
(二)濕熱試驗
GB/T2423.3-2006
試驗Cab:恒定濕熱試驗
最大嚴(yán)酷等級:93%RH/40℃,最長暴露時間56h(2d-8h)。濕度達(dá)到穩(wěn)定時間在2h以內(nèi)。
GB/T2423.4-2008
試驗Db:交變濕熱(12h+12h循環(huán))
嚴(yán)酷等級:93%RH/40℃/最大循環(huán)次數(shù)56次,93%RH/55℃/最大循環(huán)次數(shù)6次
GB/T2423.50-1999
試驗Cy:恒定濕熱 主要用于元件的加速試驗
嚴(yán)酷等級:85%RH/85℃,最長暴露時間2000h(83d-8h)
(三)溫度濕度組合試驗
GB/T2423.34-2005
試驗Z/AD:溫度/濕度組合循環(huán)試驗
嚴(yán)酷等級:24h循環(huán)10次,高溫65℃、低溫-10℃、降溫≤30min(25(93%RH)→-10℃恒溫3h),濕度93±3%RH。
(四)試驗箱要求
升降溫速率應(yīng)≥1℃/min(全程平均),有帶散熱負(fù)載能力,連續(xù)工作時間>2000h(84天),濕度穩(wěn)定可在2h內(nèi)達(dá)到,能從高濕直接降低溫≤30min(25(93%RH)→-10℃恒溫3h)。
三、 GJB150
GJB150.3-86:高溫試驗;
溫度:70℃
時間:48h
風(fēng)速:≤1.7m/s
溫度變化速率:≤10℃/min
分存儲試驗和工作試驗,對應(yīng)國標(biāo)應(yīng)該是非散熱試驗和散熱試驗。
GJB150.4-86:低溫試驗;
溫度:-55℃
時間:穩(wěn)定后24h
風(fēng)速:≤1.7m/s
溫度變化速率:≤10℃/min
分存儲試驗和工作試驗,對應(yīng)國標(biāo)應(yīng)該是非散熱試驗和散熱試驗。
GJB150.5-86:溫度沖擊試驗;
溫度:+70~-55℃
保持時間:1h
風(fēng)速:≤1.7m/s
轉(zhuǎn)換時間:≤5min
溫度回復(fù):≤1/10保持時間
循環(huán)次數(shù):3次
起始:高溫
GJB150.9-86:濕熱試驗;
風(fēng)速:0.5~2m/s
4.1 地面和機(jī)載電子設(shè)備濕熱試驗
1)環(huán)境條件,穩(wěn)定
2)升溫95%RH/60℃,2h,保證試品表面凝露
3)高溫高濕恒定95%RH/60℃,6h
4)降溫濕度≥85%RH/30℃,8h
5)低溫高濕恒定95%RH/30℃,8h
6)循環(huán)周期10次
4.2 地面起動控制設(shè)備和艦船設(shè)備濕熱試驗
1)干燥40~50℃,≥2h
2)穩(wěn)定25±5℃,50%RH,24h
3)升溫60℃,1.5h(濕度不控)
4)高溫高濕恒定95%RH/60℃,14.5h
5)降溫30℃,1.5h(濕度不控)
6)低溫高濕恒定95%RH/30℃,6.5h
7)恢復(fù)25±5℃,50%RH,12~24h
8)循環(huán)3)~6)周期5次
4.3 **和自然環(huán)境周期濕熱試驗
1)干燥55℃,24h
2)穩(wěn)定23℃,50±10%RH,24h
3)升溫90%RH/40℃,2h
4)高溫高濕恒定95%RH/40℃,16h
5)降溫95%RH/21℃,2h
6)低溫高濕恒定95%RH/21℃,4h
7)循環(huán)3)~6)周期20次
重要數(shù)據(jù):風(fēng)速≤1.7m/s,高溫+70℃,低溫-55℃,高溫高濕95%RH/60℃,低溫高濕95%RH/21℃,低溫低濕50%RH/23℃,連續(xù)運(yùn)行時長22天
四、 GJB630A-96(替代GJB630-87,等效MIL-STD-202F)
方法103:穩(wěn)態(tài)濕熱試驗
溫度:40±2℃
濕度:90~95%RH
最長時長:1344h(56d)
有散熱試品
方法106:耐濕試驗
穩(wěn)定指標(biāo):
65±2℃,90~100%RH
25±2℃,90~100%RH
-10±2℃(濕熱狀態(tài)降溫后保持3h)
升降溫指標(biāo):
25±2℃(90~100%RH)升65±2℃(90~100%RH),2.5h
65±2℃(90~100%RH)降25±2℃(80~100%RH),2.5h
25±2℃(90~100%RH) 降-10±2℃,15min
-10±2℃升25±2℃(不控制濕度),15min
綜合試驗(條件選擇)
25±2℃(不控制濕度)進(jìn)行震動試驗
方法107:溫度沖擊試驗
偷個懶
方法108:高溫壽命試驗
溫度等級:70±2℃,85±2℃,100±2℃,125±3℃,150±3℃,200±5℃,350℃,600℃
最長時間:50000h(209d)
重要指標(biāo):
93%RH/40℃保持56天
95%RH/25℃~-10℃升降15min,保持3h
五、 MIL-STD-810F
方法501.4:高溫
風(fēng)速≤1.7m/s
最短使用時長:貯存7d(7次循環(huán)),工作3d(3次循環(huán))
溫度變化速率:≤3℃/min
溫度:
| 周圍空氣溫度℃ | 陽光誘發(fā)溫度℃ |
基本熱 | 30~43 | 30~63 |
熱 | 32~49 | 33~71 |
方法502.4:低溫
風(fēng)速≤1.7m/s
典型使用時長:4h,72h,24h
溫度變化速率:≤3℃/min
溫度:
特定地區(qū):
低溫℃ | 出現(xiàn)概率% |
-51(相當(dāng)于酷冷) | 20 |
-54 | 10 |
-57 | 5 |
-61 | 1 |
世界范圍
| 自然環(huán)境空氣溫度℃ | 誘導(dǎo)環(huán)境溫度℃ |
微冷 | -6~-19 | -10~-21 |
基本冷 | -21~-31 | -25~-33 |
冷 | -37~-46 | -37~-46 |
極冷 | -51 | -51 |
方法503.4:溫度沖擊
循環(huán)次數(shù):3次
轉(zhuǎn)換時間≤1min
轉(zhuǎn)換后重新穩(wěn)定時間:≤5min
空氣速度:≤1.7m/s
溫度:相當(dāng)于8000M高空的溫度(熱-11℃、溫濕-23℃、冷-61℃,取自方法520.2)~地面極熱溫度(501.4:71℃)
試件首次作用溫度低溫,升降溫速率≤3℃/min。
基于高溫循環(huán)的沖擊,試品暴露在高溫狀態(tài)程序應(yīng)可以設(shè)置并控制溫度變化。
方法507.4:濕熱
周期:5個(48h/1個)
溫濕度:20℃、30℃、60℃、95%RH、≥85%RH(降溫階段)
氣流速度:0.5~1.7m/s
(濕球表面流速≥4.6m/s,在吸風(fēng)口,困惑)
變溫速率:≥10℃/min(20℃升30℃),其余≥8℃/min
除非采用老式的噴水加濕降溫方式,常規(guī)試驗箱無法做到降溫要求。
重要指標(biāo):
氣流速度:0.5~1.7m/s
升降溫速率≤3℃/min
低溫:-51℃
最低溫度:-61℃
高溫:49℃
最高溫度:71℃
最大濕度:95%RH/60℃
六、 對產(chǎn)品高低溫濕熱試驗箱指標(biāo)設(shè)置的建議
(一)溫度范圍
高溫:由于GB/T2423的等級125℃上是155℃,因此高溫定在150℃與130℃沒有區(qū)別。建議標(biāo)稱溫度為150℃,溫場測試指標(biāo)在125℃或130℃,溫場測試指標(biāo)在技術(shù)協(xié)議中體現(xiàn),樣本上可不做說明。
低溫:最低溫度出現(xiàn)在MIL-STD-810F方法502.4:-61℃,且不是必做點。GJB150.4-86:-55℃。GB/T2423的等級有+5、-5、-10、-25、-40、-55、-65℃。根據(jù)制冷系統(tǒng)的特點,低溫按現(xiàn)在的范圍設(shè)置可以,只是可做一點營銷上的改動,覆疊增加-60℃一檔,根據(jù)售價進(jìn)行彈性配置。
(二)升降溫速率
按新技術(shù)條件,由于明確了升降溫的測試方法,可以將升降溫的指標(biāo)由現(xiàn)在的溫度區(qū)間時間標(biāo)志,改為速率標(biāo)志,標(biāo)箱≥1℃/min(按執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),量程的80%,在樣本上不做說明,在技術(shù)協(xié)議上注明),且根據(jù)標(biāo)箱產(chǎn)品的配置不同型號給出不同的指標(biāo)(歐洲模式)。其實愛斯佩克的指標(biāo)是由于其產(chǎn)品不能做全程降溫,無法給出全程降溫指標(biāo)。
(三)濕度范圍
高溫高濕: 95%RH/65℃,85%RH/85℃
低溫高濕: 98%RH/25℃,95%RH/20℃
低溫低濕: 50%RH/25℃,50%RH/23℃
濕度范圍覆蓋圖應(yīng)包含以上指標(biāo),可將現(xiàn)在的覆蓋圖低溫部分從25℃擴(kuò)展到20℃即可,目前在生產(chǎn)的產(chǎn)品能力上是完全能達(dá)到的。
(四)配置建議
1) 升降溫特性:
升降溫配置應(yīng)在全程速率1℃/min~3℃/min之間,降溫起點在130℃。150~130℃不開制冷,由于產(chǎn)品可能用于發(fā)熱負(fù)載的試驗,在高于130℃恒溫時如果啟東壓縮機(jī)平衡對制冷劑不利,可能損壞產(chǎn)品。
2) 濕度特性
GB/T2423.34-2005有從25(93%RH) 不大于30min降溫 至-10℃并恒溫3h,GJB630A-96方法10625±2℃(90~100%RH) 降-10±2℃,15min,另外光伏試驗相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也有類似濕凍要求。我們的產(chǎn)品配置能達(dá)到,可突出宣傳一下。
3) 風(fēng)速特性
從濕熱箱,風(fēng)速應(yīng)控制在0.5~1m/s。目前的標(biāo)箱風(fēng)道,風(fēng)葉配置基本上在1m/s左右,蒸發(fā)器可放大配置到≤3℃/min的降溫速率的非標(biāo)。對于快溫變,如果要放大風(fēng)葉的,風(fēng)速可能要大于1m/s,對于快溫變帶濕熱的產(chǎn)品,傳統(tǒng)的做法是加變頻器??梢钥紤]加380/220V的三相變壓器切換,降低配置成本,且不降低產(chǎn)品的可靠性,還可避免變頻器帶來的電源污染。
4) 噪聲
噪聲普片能接受的指標(biāo)是≤70dB。目前基本達(dá)不到,需要進(jìn)一步控制噪聲。
5) 控制
制冷起點在130℃。
由于電磁閥的壽命問題,冷輸出的周期應(yīng)適當(dāng)延長,建議可延長到12~15s,需做試驗。
濕熱恒定(包括交變的恒溫段)時,由于濕球溫度會隨干球溫度的波動而波動,而并不是濕度波動。以我們目前的控制值濕度計算,濕球跟蹤比較干球設(shè)定目標(biāo)值的方式,穩(wěn)定狀態(tài)濕度控制實際上還要克服溫度波動帶來的濕度計算波動,建議控制值濕度計算在干球測量值進(jìn)入與設(shè)定值差±0.5℃(或其它值,或經(jīng)過延時)范圍內(nèi)時改為濕球跟蹤比較干球測量值。