Методология организации климатических испытаний РЭА. Испытания на воздействие тепла и холода

Отличие испытаний на стойкость от испытаний на устойчивость заключается в продолжительности и в том, что при испытаниях на стойкость испытываемые образцы, как правило, находятся в нерабочем состоянии. Величина тепловых нагрузок при испытаниях на стойкость обычно больше, чем при испытаниях на устойчивость.

Испытания на устойчивость проводят с целью определения способности изделий РЭСИ выполн

ять свои функции, сохранять параметры и внешний вид в пределах норм ТУ в процессе и после воздействия температуры.

Различают два метода испытаний на устойчивость:

• испытание под термической нагрузкой;

• испытание под совмещенной термической и электрической нагрузками.

Первому методу испытаний подвергаются нетеплорассеивающие изделия, температура которых в процессе эксплуатации зависит только от температуры окружающей среды; второму - теплорассеивающие изделия, которые в рабочем состоянии нагреваются за счет выделяемой мощности под действием электрической нагрузки. При испытании под совмещенной нагрузкой изделия помещают в камеру и испытывают при нормальной или максимально допустимой электрической нагрузке, соответствующей верхнему значению температуры внешней среды, устанавливаемой в зависимости от степени жесткости испытаний.

На практике время испытания на теплоустойчивость определяется временем, необходимым для достижения испытываемым изделием теплового равновесия и временем измерения электрических параметров.

Возможны два способа проведения испытания теплорассеивающих изделий. При первом способе достижение заданного температурного режима изделий определяют контролем температуры воздуха в камере, которая устанавливается равной верхнему значению температуры окружающей среды, указанной в ТУ. При втором способе достижение заданного температурного режима изделий определяют контролем температуры участка изделия, который имеет наибольшую температуру или является наиболее критичным для работоспособности изделия.

Измерение параметров испытываемых изделий проводят после достижения теплового равновесия без извлечения изделия из камеры.

Испытание на циклическое воздействие смены температур (термоциклирование) проводят для определения способности изделий выдерживать изменение температуры внешней среды и сохранять свои параметры после этого воздействия. Общее количество циклов устанавливается равным трем, если другое количество специально не оговорено в ТУ на изделие.

Каждый цикл состоит из двух этапов. Сначала изделие помещают в камеру холода, а затем в камеру тепла, температуры в которых устанавливаются заранее в зависимости от степени жесткости испытаний. При заданных температурах изделие выдерживают в течение времени, необходимого для достижения теплового равновесия. Время переноса изделий из камеры тепла в камеру холода или обратно должно быть минимальным.

Во время испытания электрическая нагрузка на изделие не подается, а электрические параметры измеряют до и после испытаний, предварительно выдержав изделие в нормальных климатических условиях.

Термоциклирование является одним из самых жестких видов климатических испытаний и позволяет выявить скрытые конструктивные дефекты и нарушения технологии, допущенные при изготовлении РЭСИ.

Испытание на воздействие повышенной (пониженной) температуры среды проводят одним из следующих методов:

метод 201-1 - испытание в камере без электрической нагрузки;

метод 201-2 - испытание в камере под электрической нагрузкой тепловыделяющих изделий;

метод 201-3 - испытание тепловыделяющих изделий под электрической нагрузкой вне камеры;

метод 202-1 - испытание изделий на воздействие повышенной предельной температуры среды;

метод 203-1 - испытание изделий на воздействие пониженной рабочей температуры среды;

метод 204-1 - испытание изделий на воздействие пониженной предельной температуры среды;

метод 205 - испытание изделий на циклическое воздействие смен температур.

Конкретный метод устанавливают в зависимости от назначения, условий эксплуатации, конструктивных особенностей РЭСИ и указывают в стандартах и ТУ на изделие или в ПИ.

Испытательное оборудование

Для проведения испытаний на воздействие температурных нагрузок применяют камеры тепла, холода или комбинированные камеры: термовлагокамеры, термобарокамеры, камеры тепла и холода, камеры термоциклирования.

В испытательных камерах необходимый тепловой режим и равномерность температуры по объему камеры обеспечивается размещением нагревательных элементов на дне, в стенках и двери камеры или подачей нагретого воздуха (теплоносителя) внутрь металлической рубашки, окружающей полезный объем. Получение низких температур может достигаться двумя способами: непосредственным охлаждением с помощью охлаждающего агента (жидкого азота двуокиси углерода, аммиака), а также косвенным охлаждением с помощью компрессорной установки. Косвенный способ охлаждения основан на свойстве жидкости при испарении поглощать тепло из окружающей среды. Техническая реализация данного способа основана на применении компрессионной испарительной системы, в одной части которой газообразный хладоагент (фреон) сжимается до давления, обеспечивающего конденсацию, а в другой части - быстро расширяется. Охлаждающий агент в установке используется продолжительное время, так как он циркулирует в замкнутой системе.

Температурный режим в испытательных камерах поддерживается автоматически включением или отключением части нагревательных элементов или холодильной установки. Для измерения и автоматического регулирования температуры применяют контактные ртутные термометры, электронные мосты, потенциометры, программные устройства, при этом термочувствительными датчиками являются термопары или терморезисторы.

Размещение датчиков контроля температуры при испытании терморассеивающих изделий должно учитывать возможность исключения взаимного влияния изделий друг на друга с тем, чтобы при установлении температурного режима выходные измерительные приборы показывали истинную температуру. Внешний вид камер и их схематическое изображение, поясняющее принцип работы, показаны на рисунках 1, 2, 3.

Рисунок 1 -Камера тепла КТ-0,05-315М: 1 - заслонка; 2 - дверь; 3 - окно; 4 - полезный объем; 5 - воздухопровод; 6 - нагреватель; 7 - вентилятор. РТ - регулятор температуры; БТ - блок управления; СБ - силовой блок; АО - блок аварийного отключения.

Рисунок 2 - Камера тепла и холода КТX-0,4-65/155:

1 - дверь; 2 - полезный объем; 3 - нагреватель; 4,6 - испарители; 5 - вентилятор; 7 - терморегулирующий вентиль; 8 - соленоидный клапан; 9,20 - фильтры; 10,14,26 - теплообменники; 11,23 - вентили;12 - конденсатор теплотехнический; 13,22 - компрессоры; 15 - конденсатор-испаритель; 16,25 -термовентили; 17,19,21,24 - соленоидные вентили; 18 - дюза; 27 - емкость. ЗТ - задатчик температуры; РТ - регулятор температуры; УУ - устройство управления; ТР - тиристорный регулятор; ПУ - пусковое устройство; УМ - уравновешенный мост.

 Скачать реферат