高低溫試驗(yàn)是高溫試驗(yàn)和低溫試驗(yàn)的的簡稱,是可靠性試驗(yàn)中經(jīng)常開展的一項(xiàng)氣候環(huán)境測(cè)試,試驗(yàn)?zāi)康氖窃u(píng)價(jià)高低溫條件對(duì)裝備在存儲(chǔ)和工作期間的性能影響。今天主要為大家介紹下關(guān)于高低溫試驗(yàn)的核心知識(shí)點(diǎn),供學(xué)習(xí)參考。
什么是高低溫試驗(yàn)?
高低溫試驗(yàn)主要是模擬自然環(huán)境下的高溫和低溫變化,來測(cè)試產(chǎn)品的耐熱,耐寒和耐干的性能如何,一般包括高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)及溫濕度變化等試驗(yàn)。
高低溫試驗(yàn)設(shè)備主要是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求或用戶自身的要求,對(duì)產(chǎn)品在低溫、高溫和各種條件下的物理及其他相關(guān)特性進(jìn)行環(huán)境模擬試驗(yàn)。通過測(cè)試后,可以初步判斷產(chǎn)品的性能是否仍能滿足預(yù)定要求,主要用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、改進(jìn)、鑒定和出廠檢驗(yàn)。
適用的產(chǎn)品包括
電子產(chǎn)品、元器件、軍工零部件、航空產(chǎn)品、電路板、通訊、LED、液晶屏、儀器儀表、電容、車輛、醫(yī)藥、塑膠、金屬、化學(xué)、建材等行業(yè)產(chǎn)品。
【溫度對(duì)試件的影響】
溫度相關(guān)試驗(yàn)是環(huán)境試驗(yàn)入門,包括高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、溫度變化試驗(yàn)。高低溫試驗(yàn)主要驗(yàn)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(yàn)主要測(cè)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(shí)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(duì)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??;
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(shí)可能發(fā)生龜裂、脆化、可動(dòng)部卡死、特性改變等現(xiàn)象。
低溫環(huán)境對(duì)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(dòng)能力降低,潤滑作用減小;
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(shí)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(duì)設(shè)備的主要影響有:
a. 使部件裝配點(diǎn)或焊接點(diǎn)松動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣壓(86-106kPa)下,試驗(yàn)樣品溫度達(dá)到穩(wěn)定后,試驗(yàn)樣品表面最熱點(diǎn)溫度與環(huán)境溫度之差小于5℃的試驗(yàn)樣品。
若環(huán)境溫度不變時(shí),非散熱試件的熱流方向如下:在環(huán)境溫度較高時(shí),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。非散熱試件的最后穩(wěn)定溫度是放置試驗(yàn)樣品試驗(yàn)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(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣壓(86-106kPa)下,試驗(yàn)樣品溫度達(dá)到穩(wěn)定后,試驗(yàn)樣品表面最熱點(diǎn)溫度與環(huán)境溫度之差大于5℃的試驗(yàn)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(shí),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。散熱試件的最后穩(wěn)定溫度需要進(jìn)行反復(fù)測(cè)量,當(dāng)試件的溫度每變化3℃后測(cè)量其間的時(shí)間間隔,當(dāng)相鄰兩段時(shí)間間隔之比大于1.7時(shí),認(rèn)為已達(dá)到溫度穩(wěn)定狀態(tài)。
產(chǎn)品
對(duì)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(yàn)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(yàn)的產(chǎn)品目前主要有燃油泵,點(diǎn)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(yàn)都應(yīng)作為散熱試件。特別是點(diǎn)火線圈,工作時(shí)的發(fā)熱量較大,應(yīng)對(duì)其上的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
試驗(yàn)區(qū)域空氣速度的影響
試驗(yàn)區(qū)域中空氣和試驗(yàn)樣品間的熱交換效率取決于空氣流動(dòng)的速度。
對(duì)于非散熱試件,較高的空氣流動(dòng)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(yàn)區(qū)域未擺放試件的情況下,空氣流動(dòng)速度應(yīng)不低于2m/s。
對(duì)于散熱試件,試件樣品最熱點(diǎn)的溫度高于周圍環(huán)境溫度時(shí),應(yīng)在無強(qiáng)迫空氣流動(dòng)(自由空氣條件)的環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn),否則試件的溫度將被降低,從而減小試驗(yàn)的嚴(yán)酷程度。
試驗(yàn)區(qū)域中試件的擺放
多個(gè)樣品在同一試驗(yàn)箱進(jìn)行高溫實(shí)驗(yàn)時(shí),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(duì)于散熱樣品而言,各個(gè)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(duì)于單個(gè)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(duì)于非散熱試件,溫度保持不變的高溫或低溫試驗(yàn),試件間的間距可以不做要求,因?yàn)闇囟群愣ê笤嚰臏囟扰c溫度試驗(yàn)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(duì)試驗(yàn)不會(huì)產(chǎn)生影響。非散熱試件的溫度變化試驗(yàn)試件間則應(yīng)該保持間隔,使試驗(yàn)件之間有足夠的空氣流動(dòng),加速試件與溫度試驗(yàn)箱之間的熱交換,使試件盡快達(dá)到試驗(yàn)指定的溫度。
試驗(yàn)持續(xù)的時(shí)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(yàn),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(shí)際– 1/T試驗(yàn)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(shí)際=在實(shí)際負(fù)荷下的溫度(絕對(duì)溫度)
T實(shí)驗(yàn)室=在實(shí)驗(yàn)室負(fù)荷下的溫度(絕對(duì)溫度)
為確定加速度系數(shù)激活能必須是已知的,對(duì)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(shí)進(jìn)行的低溫或高溫實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間為試驗(yàn)樣品達(dá)到溫度穩(wěn)定后,根據(jù)試驗(yàn)樣品的特點(diǎn)和試驗(yàn)?zāi)康拇_定。也可從下列等級(jí)中選?。?,16,72,96h。t = t穩(wěn)定+ to (to由計(jì)算產(chǎn)生或=2,16,72,96h) 。
高低溫環(huán)境試驗(yàn)的常見問題如下:
1、高低溫環(huán)境試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部體積是多大,是否可以放下被測(cè)設(shè)備?
高低溫實(shí)驗(yàn)室具備從0.23~16m3的不同尺寸的高低溫測(cè)試系統(tǒng),可以根據(jù)產(chǎn)品的不同尺寸,選擇合適規(guī)格的溫箱。
2、做高低溫工作試驗(yàn)時(shí),高低溫試驗(yàn)箱是否可以走線?
可以走線,每個(gè)高低溫試驗(yàn)箱都設(shè)置一個(gè)專用走線的出口,方便工作試驗(yàn)走線;
3、做高低溫試驗(yàn)時(shí),能否觀察到被測(cè)設(shè)備指示燈的運(yùn)行狀態(tài)?
可以觀察到,每個(gè)試驗(yàn)箱都有透明的玻璃觀察窗口,可以觀察到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
4、實(shí)驗(yàn)室是否有直流電流或交流電源以供使用,我們廠家比較遠(yuǎn),攜帶不是很方便?
電源可以不用帶,實(shí)驗(yàn)室有直流12V~1000v的直流電源,常規(guī)的交流220V,380V電都具備。
5、做高低溫試驗(yàn)有什么作用?
首先,真正考核該設(shè)備的低溫和高溫的適應(yīng)性;其次,提供產(chǎn)品的環(huán)境可靠性;再則,適應(yīng)市場(chǎng)的需要,很多場(chǎng)合都是需要提供高低溫試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告的。(招投標(biāo)、報(bào)批國家科研項(xiàng)目等)
6、如何取得高低溫試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告?
找一家具備國家實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)CNAS,CMA認(rèn)可的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)試通過后即可取得檢測(cè)報(bào)告。
7、做高低溫試驗(yàn)需要提供哪些資料?
產(chǎn)品名稱、型號(hào)、數(shù)量、單位名稱、地址、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試條件等。
武漢金測(cè)高低溫試驗(yàn)箱特點(diǎn)
1、可測(cè)試范圍廣:可根據(jù)客戶需求提供產(chǎn)品定制化檢測(cè)方案,試驗(yàn)箱可滿足溫度范圍:-40℃~150℃;濕度范圍:10%~98%RH;升溫速率-40℃~150℃:2℃/min(30kg鋁錠);1℃/min(60kg鋁錠);降溫速率+150℃~-40℃:1.2℃/min(30kg鋁錠);0.8℃/min(60kg鋁錠)。
2、滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)眾多:不同產(chǎn)品所用到的試驗(yàn)箱不同,溫度類測(cè)試可滿足國標(biāo)GB/T、IEC、GJB、ISO等眾多試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),具體標(biāo)準(zhǔn)可詳細(xì)咨詢。
3、控制系統(tǒng)穩(wěn)定且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確:高低溫濕度控制儀表采用進(jìn)口液晶顯示器,操作簡單,實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度情況,系統(tǒng)預(yù)留溫度曲線圖,測(cè)試的數(shù)據(jù)穩(wěn)定且可靠。
4、冷凍和控制系統(tǒng)先進(jìn)可靠:高低溫試驗(yàn)箱引進(jìn)法國泰康壓縮機(jī),進(jìn)口環(huán)保制冷劑,知名品牌制冷設(shè)備,良好的設(shè)備零部件,為產(chǎn)品試驗(yàn)提供有效地安全保障。
5、出具專業(yè)檢測(cè)報(bào)告:武漢金測(cè)檢測(cè)技術(shù)有限公司可承接各種研發(fā)摸底試驗(yàn)及CNAS/CMA標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)試驗(yàn),一般在試驗(yàn)結(jié)束后的3-7天,可出具專業(yè)檢測(cè)報(bào)告。
武漢金測(cè)檢測(cè)技術(shù)有限公司有著多年環(huán)境可靠性測(cè)試經(jīng)驗(yàn),具備完善的測(cè)試設(shè)備及專業(yè)的測(cè)試能力,可為廣大客戶提供便捷的咨詢、檢測(cè)、技術(shù)支持、出報(bào)告等一站式服務(wù)。任何關(guān)于高低溫測(cè)試等環(huán)境可靠性測(cè)試的咨詢,歡迎隨時(shí)撥打以下電話聯(lián)系,或登錄我司官網(wǎng)了解詳情!