Необходимо прочитать поле тестирования среды выбора пользователя.

Необходимо прочитать поле тестирования среды выбора пользователя.

1、 Критерии выбора оборудования

В настоящее время не существует точного числа природных факторов окружающей среды и техногенных факторов окружающей среды, существующих на поверхности Земли и в атмосфере, среди которых насчитывается не менее десятка факторов, оказывающих существенное влияние на использование и срок службы изделий машиностроения. (оборудование). Инженеры, занимающиеся изучением условий окружающей среды для машиностроительной продукции, собрали и обобщили условия окружающей среды, существующие в природе и вызванные деятельностью человека, в серию стандартов и спецификаций испытаний, которые служат руководством для проведения экологических испытаний и испытаний на надежность машиностроительной продукции. Например, GJB150 — Национальный военный стандарт Китайской Народной Республики по экологическим испытаниям военной техники и GB2423 — Национальный стандарт Китайской Народной Республики по экологическим испытаниям электрической и электронной продукции, который регламентирует экологические испытания электрических и электронных изделий. электронные продукты. Таким образом, основной основой для выбора оборудования для испытаний на экологичность и надежность являются спецификации и стандарты испытаний машиностроительной продукции.

Во-вторых, в целях стандартизации допусков к условиям экологических испытаний экспериментального оборудования и обеспечения точности контроля параметров окружающей среды национальные органы технического надзора и различные промышленные ведомства также сформулировали ряд правил калибровки для оборудования для экологических испытаний и приборов обнаружения. Такие, как национальный стандарт GB5170 Китайской Народной Республики «Метод калибровки основных параметров оборудования для экологических испытаний электрических и электронных изделий» и JJG190-89 «Правила пробной калибровки системы стендов для испытаний на электрическую вибрацию», выпущенные и внедренные Государственной администрацией. технического надзора. Эти правила проверки также являются важной основой для выбора оборудования для испытаний на экологичность и надежность. Испытательное оборудование, не соответствующее требованиям настоящих правил поверки, к использованию не допускается.

2、 Основные принципы выбора оборудования.

Выбор оборудования для испытаний на экологичность и надежность должен соответствовать следующим пяти основным принципам:

1. Воспроизводимость условий окружающей среды

В лабораторных условиях невозможно полностью и точно воспроизвести условия окружающей среды, существующие в природе. Однако в пределах определенного диапазона допуска люди могут точно и приближенно моделировать внешние условия окружающей среды, которым подвергаются изделия машиностроения во время использования, хранения, транспортировки и других процессов. Этот отрывок можно резюмировать инженерным языком следующим образом: «Условия окружающей среды (включая среду платформы), создаваемые испытательным оборудованием вокруг испытуемого продукта, должны соответствовать требованиям условий окружающей среды и их допусков, указанных в спецификациях испытаний продукта. Температурный ящик. используемые для испытаний военной продукции, должны не только соответствовать требованиям национальных военных стандартов GJB150.3-86 и GJB150.4-86 в отношении различной однородности и точности контроля температуры. Только таким образом можно обеспечить воспроизводимость условий окружающей среды при экологических испытаниях. .

2. Повторяемость условий окружающей среды

Оборудование для экологических испытаний может использоваться для нескольких испытаний одного и того же типа продукции, а испытываемое инженерное изделие также может быть испытано на различном оборудовании для экологических испытаний. Чтобы обеспечить сопоставимость результатов испытаний, полученных для одного и того же продукта в одних и тех же условиях испытаний на воздействие окружающей среды, указанных в спецификациях испытаний, необходимо требовать, чтобы условия окружающей среды, обеспечиваемые оборудованием для испытаний на воздействие окружающей среды, были воспроизводимыми. Это означает, что уровни напряжения (например, термическое напряжение, вибрационное напряжение, электрическое напряжение и т. д.), прикладываемое оборудованием для испытаний на воздействие окружающей среды к испытываемому изделию, соответствуют требованиям той же спецификации испытаний.

Повторяемость условий окружающей среды, обеспечиваемая оборудованием для экологических испытаний, гарантируется национальным отделом метрологической поверки после прохождения поверки в соответствии с правилами поверки, сформулированными национальным органом технического надзора. Следовательно, необходимо требовать, чтобы оборудование для экологических испытаний отвечало требованиям различных технических показателей и показателей точности в правилах калибровки, а также не превышало временной лимит, указанный в цикле калибровки, с точки зрения времени использования. Если используется очень распространенный электрический вибростол, помимо соответствия техническим показателям, таким как сила возбуждения, диапазон частот и грузоподъемность, он также должен соответствовать требованиям прецизионных показателей, таких как коэффициент поперечной вибрации, равномерность ускорения стола и гармонические искажения. указанные в правилах калибровки. При этом срок службы после каждой калибровки составляет два года, а через два года перед вводом в эксплуатацию он должен пройти повторную калибровку и квалификацию.

3. Измеримость параметров состояния окружающей среды.

Условия окружающей среды, обеспечиваемые любым оборудованием для экологических испытаний, должны быть наблюдаемыми и контролируемыми. Это необходимо не только для ограничения параметров окружающей среды в определенном диапазоне допусков и обеспечения воспроизводимости и повторяемости условий испытаний, но также необходимо для безопасности испытаний продукции, чтобы предотвратить повреждение испытуемой продукции, вызванное неконтролируемыми условиями окружающей среды и ненужные потери. В настоящее время различные экспериментальные стандарты обычно требуют, чтобы точность проверки параметров не была менее одной трети допустимой погрешности в условиях эксперимента.

4. Исключение условий экологических испытаний.

Каждый раз, когда проводится испытание на окружающую среду или надежность, существуют строгие правила в отношении категории, величины и допустимости факторов окружающей среды, а необязательные для испытаний факторы окружающей среды исключаются из проникновения в него, чтобы обеспечить определенную основу для оценки и анализа. отказы изделия и виды неисправностей во время или после испытания. Следовательно, необходимо, чтобы оборудование для экологических испытаний не только обеспечивало заданные условия окружающей среды, но и не допускало добавления каких-либо других воздействий окружающей среды на испытуемый продукт. Как определено в правилах проверки таблиц электрической вибрации, магнитный поток рассеяния таблицы, отношение сигнал/шум ускорения и общее среднеквадратичное соотношение значений внутриполосного и внеполосного ускорения. Показатели точности, такие как проверка случайного сигнала и гармоническое искажение, установлены в качестве элементов проверки, чтобы гарантировать уникальность условий испытаний на воздействие окружающей среды.

5. Безопасность и надежность экспериментального оборудования.

Экологические испытания, особенно испытания на надежность, имеют длительный цикл испытаний и иногда нацелены на дорогостоящую военную продукцию. В процессе тестирования персоналу по тестированию часто приходится работать, проверять или тестировать на объекте. Поэтому требуется, чтобы оборудование для экологических испытаний имело характеристики безопасной эксплуатации, удобства эксплуатации, надежного использования и длительного срока службы, чтобы обеспечить нормальный ход самого испытания. Различные средства защиты, сигнализации и устройства защитной блокировки испытательного оборудования должны быть полными и надежными, чтобы обеспечить безопасность и надежность испытательного персонала, испытуемой продукции и самого испытательного оборудования.

3. Выбор камеры температуры и влажности.

1. Выбор мощности

При помещении испытуемого изделия (компонентов, узлов, деталей или всей машины) в климатическую камеру для испытаний, чтобы гарантировать, что атмосфера вокруг испытуемого изделия соответствует условиям экологических испытаний, указанным в спецификациях испытаний, рабочие размеры Климатическая камера и габаритные размеры испытуемого изделия должны соответствовать следующим нормам:

а) Объем испытуемого изделия (Ш×Г×В) не должен превышать (20-35)% эффективного рабочего пространства испытательной камеры (рекомендуется 20%). Для изделий, выделяющих тепло при испытаниях, рекомендуется использовать не более 10%.

б) Отношение площади поперечного сечения испытуемого изделия с наветренной стороны к общей площади испытательной камеры на этом участке не должно превышать (35-50)% (рекомендуется 35%).

в) Расстояние между внешней поверхностью испытуемого изделия и стеной испытательной камеры должно быть не менее 100-150 мм (рекомендуемое 150 мм).

Вышеуказанные три положения фактически взаимозависимы и едины. Если взять в качестве примера кубическую коробку объемом 1 куб. метр, соотношение площадей 1: (0,35-0,5) эквивалентно соотношению объемов 1: (0,207-0,354). Расстояние 100-150 мм от стенки коробки эквивалентно объемному соотношению 1:(0,343-0,512).

Таким образом, объем рабочей камеры испытательной камеры климатической среды должен быть как минимум в 3-5 раз больше внешнего объема испытуемого изделия. Основаниями для введения таких правил являются:

После помещения образца в коробку он занимает гладкий канал, а сужение канала приведет к увеличению скорости воздушного потока. Ускорьте теплообмен между воздушным потоком и испытуемым образцом. Это несовместимо с воспроизведением условий окружающей среды, поскольку соответствующие стандарты предусматривают, что скорость воздушного потока вокруг испытуемого образца в испытательной камере не должна превышать 1,7 м/с при температурных испытаниях окружающей среды, чтобы предотвратить испытуемый образец и окружающую атмосферу. от создания теплопроводности, которая не соответствует действительности. В разгруженном состоянии средняя скорость ветра внутри испытательной камеры составляет 0,6-0,8 м/с, не более 1 м/с. При соблюдении соотношения площади и площади, указанного в пунктах а) и б), скорость ветра в поле течения может увеличиться на (50-100)% при средней максимальной скорости ветра (1-1,7) м/с. Соответствовать требованиям, указанным в стандартах. Если в ходе эксперимента объем или наветренную площадь поперечного сечения испытуемого образца увеличивают без ограничений, фактическая скорость воздушного потока во время испытания превысит максимальную скорость ветра, указанную в стандарте на испытания, и достоверность результатов испытания будет поставлена под сомнение. .

Показатели точности параметров окружающей среды в рабочей камере климатической камеры, таких как температура, влажность, скорость осаждения солевого тумана и др., измеряются в условиях холостого хода. После размещения испытательного образца это повлияет на однородность параметров окружающей среды в рабочей камере испытательной камеры. Чем больше места занимает испытуемый образец, тем сильнее будет это воздействие. Экспериментальные данные показывают, что разница температур между наветренной и подветренной сторонами в поле течения может достигать 3-8 ℃, а в тяжелых случаях – 10 ℃ и более. Поэтому необходимо максимально соблюдать требования а] и б] для обеспечения единообразия параметров окружающей среды вокруг испытуемого продукта.

По принципу теплопроводности температура воздушного потока у стенки короба обычно на 2-3 ℃ отличается от температуры в центре поля течения, а на верхних и нижних границах высоких и нижних пределов может достигать даже 5 ℃. низкие температуры. Температура стенки короба отличается от температуры поля течения вблизи стенки короба на 2-3 ℃ (в зависимости от конструкции и материала стенки короба). Чем больше разница между температурой испытания и внешней атмосферной средой, тем больше разница температур. Поэтому пространство на расстоянии 100-150 мм от стенки коробки непригодно для использования.

2. Выбор температурного диапазона

В настоящее время диапазон температурных испытательных камер за рубежом обычно составляет от -73 до +177 ℃ или от -70 до +180 ℃. Большинство отечественных производителей обычно работают при температурах от -80 до +130 ℃, от -60 до +130 ℃, от -40 до +130 ℃, а также бывают высокие температуры до 150 ℃. Эти температурные диапазоны обычно могут удовлетворить потребности в температурных испытаниях подавляющего большинства военной и гражданской продукции в Китае. Если нет особых требований, например, продуктов, установленных рядом с источниками тепла, такими как двигатели, верхний предел температуры не следует увеличивать слепо. Потому что чем выше верхний предел температуры, тем больше разница температур внутри и снаружи коробки и тем хуже однородность поля потока внутри коробки. Чем меньше доступный размер студии. С другой стороны, чем выше значение верхнего предела температуры, тем выше требования к теплостойкости изоляционных материалов (например, стекловаты) в промежуточном слое стенки коробки. Чем выше требования к герметизации коробки, тем выше себестоимость изготовления коробки.

3. Выбор диапазона влажности.

Показатели влажности, определяемые отечественными и зарубежными камерами экологических испытаний, в основном составляют 20-98% относительной влажности или 30-98% относительной влажности. Если камера для испытаний на влажный нагрев не оснащена системой осушения, диапазон влажности составляет 60–98%. Этот тип испытательной камеры может проводить испытания только при высокой влажности, но ее цена намного ниже. Стоит отметить, что после показателя влажности должен быть указан соответствующий температурный диапазон или минимальная температура точки росы. Поскольку относительная влажность напрямую связана с температурой, при одинаковой абсолютной влажности, чем выше температура, тем ниже относительная влажность. Например, если абсолютная влажность составляет 5 г/кг (это соответствует 5 г водяного пара в 1 кг сухого воздуха), при температуре 29 ℃ относительная влажность составляет 20 %, а при температуре 6 ℃ относительная влажность составляет 20 ℃. влажность 90% относительной влажности. Когда температура опускается ниже 4 ℃, а относительная влажность превышает 100%, внутри коробки образуется конденсат.

Чтобы добиться высокой температуры и высокой влажности, просто распылите пар или распыленные капли воды в воздух бокса для увлажнения. Низкую температуру и влажность сравнительно трудно контролировать, поскольку абсолютная влажность в это время очень низкая, иногда значительно ниже абсолютной влажности в атмосфере. Необходимо осушить воздух, поступающий внутри коробки, чтобы он стал сухим. В настоящее время подавляющее большинство камер температуры и влажности как внутри страны, так и за рубежом используют принцип охлаждения и осушения, который включает в себя добавление комплекта холодильных световых труб в помещение кондиционирования камеры. Когда влажный воздух проходит через холодную трубу, его относительная влажность достигает 100% относительной влажности, поскольку воздух насыщается и конденсируется на световой трубе, делая воздух более сухим. Этот метод осушения теоретически может достигать температуры точки росы ниже нуля градусов, но когда температура поверхности холодного пятна достигает 0 ℃, капли воды, конденсирующиеся на поверхности световода, замерзают, влияя на теплообмен на поверхности светильника. трубу и снижение мощности осушения. Кроме того, поскольку коробку нельзя полностью герметизировать, в нее будет просачиваться влажный воздух из атмосферы, вызывая повышение температуры точки росы. С другой стороны, влажный воздух, протекающий между световодами, достигает насыщения только в момент контакта со световодами (холодные пятна) и выделяет водяной пар, поэтому при таком методе осушения трудно поддерживать температуру точки росы внутри коробки ниже 0 ℃. Фактическая минимальная достигнутая температура точки росы составляет 5-7 ℃. Температура точки росы 5 ℃ эквивалентна абсолютному содержанию влаги 0,0055 г/кг, что соответствует относительной влажности 20 % относительной влажности при температуре 30 ℃. Если требуется температура 20 ℃ и относительная влажность 20% относительной влажности, а температура точки росы -3 ℃, трудно использовать охлаждение для осушения, и для достижения этой цели необходимо выбрать систему осушения воздуха.

4. Выбор режима управления

Существует два типа камер для испытаний на температуру и влажность: камера для испытаний с постоянной температурой и камера для испытаний попеременной температуры.

Обычная испытательная камера с высокой и низкой температурой обычно относится к испытательной камере с постоянной высокой и низкой температурой, которая контролируется путем установки целевой температуры и имеет возможность автоматически поддерживать постоянную температуру до заданной температурной точки. Метод управления испытательной камерой с постоянной температурой и влажностью также аналогичен: установка целевой точки температуры и влажности, а испытательная камера имеет возможность автоматически поддерживать постоянную температуру на уровне целевой температуры и влажности. Испытательная камера с чередованием высоких и низких температур имеет одну или несколько программ для настройки изменений и циклов высоких и низких температур. Испытательная камера имеет возможность завершить процесс испытания в соответствии с заданной кривой и может точно контролировать скорости нагрева и охлаждения в пределах максимального диапазона скоростей нагрева и охлаждения, то есть скорости нагрева и охлаждения можно контролировать в соответствии с наклон заданной кривой. Аналогичным образом, испытательная камера с переменной влажностью при высоких и низких температурах также имеет заданные кривые температуры и влажности, а также возможность управлять ими в соответствии с заданными настройками. Конечно, чередующиеся испытательные камеры имеют функцию чередующихся испытательных камер, но себестоимость изготовления чередующихся испытательных камер относительно высока, поскольку их необходимо оснащать устройствами автоматической регистрации кривых, программными контроллерами и решать такие задачи, как включение холодильной машины. когда температура в рабочем помещении высокая. Поэтому цена чередующихся испытательных камер обычно более чем на 20% выше, чем цена постоянных испытательных камер. Поэтому мы должны принять за отправную точку необходимость экспериментальных методов и выбрать постоянную испытательную камеру или переменную испытательную камеру.

5. Выбор переменной температуры.

Обычные высоко- и низкотемпературные испытательные камеры не имеют индикатора скорости охлаждения, а время от температуры окружающей среды до номинальной самой низкой температуры обычно составляет 90-120 минут. К камерам с переменными высокими и низкими температурами, а также к камерам с переменными высокими и низкими температурами влажным нагревом предъявляются требования к скорости изменения температуры. Скорость изменения температуры обычно должна составлять 1 ℃/мин, и скорость можно регулировать в этом диапазоне скоростей. Испытательная камера с быстрым изменением температуры имеет высокую скорость изменения температуры: скорость нагрева и охлаждения варьируется от 3 ℃/мин до 15 ℃/мин. В определенных температурных диапазонах скорость нагрева и охлаждения может даже достигать более 30 ℃/мин.

Температурный диапазон различных спецификаций и скоростей испытательных камер с быстрым изменением температуры обычно одинаков, то есть от -60 до +130 ℃. Однако температурный диапазон оценки скорости охлаждения неодинаков. В соответствии с различными требованиями к испытаниям температурный диапазон испытательных камер с быстрым изменением температуры составляет от -55 до +80 ℃, а у других - от -40 до +80 ℃.

Существует два метода определения скорости изменения температуры в испытательной камере с быстрым изменением температуры: один - это средняя скорость повышения и падения температуры на протяжении всего процесса, а другой - скорость линейного повышения и падения температуры (фактически средняя скорость каждые 5 минут). Средняя скорость на протяжении всего процесса представляет собой отношение разницы между самой высокой и самой низкой температурой в температурном диапазоне испытательной камеры ко времени. В настоящее время технические параметры скорости изменения температуры, предоставляемые различными зарубежными производителями оборудования для экологических испытаний, относятся к средней скорости на протяжении всего процесса. Линейная скорость повышения и падения температуры относится к гарантированной скорости изменения температуры в течение любого 5-минутного периода времени. Фактически, для испытательной камеры с быстрым изменением температуры наиболее сложным и критическим этапом обеспечения линейной скорости повышения и падения температуры является скорость охлаждения, которую испытательная камера может достичь в течение последних 5 минут периода охлаждения. С определенной точки зрения линейная скорость нагрева и охлаждения (средняя скорость каждые 5 минут) является более научной. Поэтому лучше всего, чтобы экспериментальное оборудование имело два параметра: среднюю скорость подъема и спада температуры на протяжении всего процесса и линейную скорость подъема и спада температуры (средняя скорость каждые 5 минут). Вообще говоря, линейная скорость нагрева и охлаждения (средняя скорость каждые 5 минут) составляет половину средней скорости нагрева и охлаждения на протяжении всего процесса.

6. Скорость ветра

Согласно соответствующим стандартам, скорость ветра внутри камеры температуры и влажности во время экологических испытаний должна быть менее 1,7 м/с. Что касается самого испытания, то чем ниже скорость ветра, тем лучше. Если скорость ветра слишком высока, это ускорит теплообмен между поверхностью испытуемого образца и потоком воздуха внутри камеры, что не способствует достоверности теста. Но чтобы обеспечить однородность в испытательной камере, внутри испытательной камеры необходимо обеспечить циркуляцию воздуха. Однако для испытательных камер с быстрым изменением температуры и камер для комплексных испытаний на воздействие окружающей среды с множеством факторов, таких как температура, влажность и вибрация, чтобы добиться скорости изменения температуры, необходимо увеличить скорость потока циркулирующего воздушного потока внутри камеры. , обычно со скоростью 2-3 м/с. Таким образом, предел скорости ветра варьируется в зависимости от целей использования.

7. Колебания температуры

Колебания температуры — относительно простой для реализации параметр, и большинство испытательных камер, выпускаемых производителями оборудования для испытаний на воздействие окружающей среды, фактически могут контролировать колебания температуры в диапазоне ± 0,3 ℃.

8. Равномерность температурного поля.

Чтобы более точно смоделировать фактические условия окружающей среды, которые продукты испытывают в природе, необходимо убедиться, что окружающая область испытуемого продукта находится в одинаковых температурных условиях во время экологических испытаний. Поэтому необходимо ограничить температурный градиент и колебания температуры внутри испытательной камеры. В «Общих принципах методов испытаний военной техники на воздействие окружающей среды» (GJB150.1-86) Национального военного стандарта четко оговорено, что «температура измерительной системы вблизи испытуемого образца должна находиться в пределах ± 2 ℃ от температуры испытания. , а его температура не должна превышать 1 ℃/м или общее максимальное значение должно составлять 2,2 ℃ (когда испытательный образец не работает).

9. Точный контроль влажности.

Измерение влажности в камере климатических испытаний в основном осуществляется методом сухого влажного термометра. Производственный стандарт GB10586 для оборудования для испытаний на воздействие окружающей среды требует, чтобы отклонение относительной влажности было в пределах ± 23% относительной влажности. Чтобы соответствовать требованиям точности контроля влажности, точность контроля температуры в камере для испытания на влажность относительно высока, а колебания температуры обычно составляют менее ± 0,2 ℃. В противном случае будет сложно выполнить требования по точности регулирования влажности.

10. Выбор метода охлаждения

Если испытательная камера оборудована холодильной системой, ее необходимо охладить. Существует две формы испытательных камер: с воздушным и водяным охлаждением.