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    環境試驗

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    環境試驗

    發布日期:2020-12-18 作者: 點擊:

    1、環境試驗的起源、目的和簡介

    起源:早開始于軍方,文獻第一次記載是在河流入海的邊上進行金屬樣品的掛片試驗,這便是最早的自然環境試驗。

        一戰期間很大一部分比例的武器運到戰場后無法工作,很多武器存儲一段時間后無法工作,比例很高,因此研究出了一系列的環境適應性試驗。

        到了二戰期間,為進一步推動武器的環境適應,US成立“劣化防護中心”來制定軍用產品的環境試驗標準。

     

    目的:質量是產品價值的基礎,產品投放市場后發生質量問題時,性能的損壞程度并不直接影響產品成本,對廠商來說最大損失莫過于品牌信譽的喪失。為避免這些損失,在產品投放市場之前,就必須要對產品做質量鑒定。環境試驗不僅能夠通過模擬試驗和產品壽命老化試驗對產品進行質量鑒定,同時還是質量保證體系中必不可少的一環。

     

    簡介:環境試驗是根據產品運輸和使用過程中可能發生的(極限)環境進行模擬測試,盡量在產品開發階段發現絕大部分問題,這樣一來在產品推向市場后不會有大的問題出現。一切的準則就是參考實際的產品用戶使用剖面進行。

        環境試驗更多的是針對產品的設計目標來進行驗證,其中主要是運輸環境、存儲環境、工作環境等,但是通過環境試驗只能夠說產品能夠在特定的環境下工作,并不能夠說明產品在特定的條件長時間持續工作的能力,也就是說環境試驗無法告訴我們產品的可靠性水平。

     

    2、環境試驗的分類和作用

    環境試驗就其手段來分主要有:

    ?       自然暴露試驗:

           自然環境暴露試驗是指自然環境下進行長時間暴露的試驗,通常是在室外自然條件下進行長期暴露,試驗時間一般至少兩年以上。然后環境暴露試驗通常用于機械結構產品的材料、生產工藝(鍍層和涂層)的環境適應性研究,重點關注材料的腐蝕和劣化。

    ?       人工模擬試驗:

          通過試驗儀器(溫濕度箱、振動臺、模擬運輸臺等)模擬產品在運輸和使用過程中的氣候及機械環境的試驗。      

    ?       現場試驗:  

    將產品在實際使用條件下進行考察試驗。

     

    環境試驗按環境條件來分主要有:

    1、GB/T4796&IEC60721-1《電工電子產品環境條件分類第1部分:環境參數及其嚴酷程度》:

    ?  將產品的環境條件劃分為:氣候、生物、化學活性物質、機械活性物質、污染物液體、機械力學、電和電磁干擾7大類

    2、ETSI300 019《歐洲通信產品環境試驗系列》:

    ?  將產品的環境條件劃分為:空氣溫度、濕度、空氣(壓力和速度)、水、輻射、化學活性物質、機械活性物質、生物、振動、沖擊、地震等類

     

     

    2.1 自然暴露試驗

    2.1.1 自然暴露試驗的作用:

    ?       通過自然暴露試驗可以獲得產品在自然環境條件下電參數的變化規律、失效情況、失效水平和失效原因,還可以了解產品制造過程中材料、工藝、涂敷層等性能的穩定性和防護能力。

    ?       自然暴露試驗可以為研究人工模擬試驗方法及其轉換關系提供數據資料,還可以用來驗證和比較加速試驗的有效性。

    2.1.2 自然暴露試驗的局限性

    ?       試驗條件不能控制,在一定程度上影響了試驗的再現性;

    ?       另外自然暴露試驗的試驗周期長,有時跟不上產品的發展。

     

    2.2 人工模擬試驗

    2.2.1 人工模擬試驗的分類

    按產品在儲存、運輸、使用過程中所遇到的環境條件可分為 :

    ?       氣候環境試驗:包括高溫、低溫、濕度、氣壓、風雨雪等;

    ?       機械環境試驗:主要包括沖擊、振動、跌落、搖擺、噪聲、恒定加速等;

    ?   生物、化學環境試驗:包括霉菌、老鼠、鹽霧、二氧化硫等。

    ?   其它環境試驗:三綜合(溫度、濕度和震動),Highly Accelerated Life Test (HALT),Highly accelerated stress screen (HASS),Environment Stress Screening (ESS)


    2.2.2 人工模擬試驗的優缺點

    ?   人工模擬試驗與自然暴露試驗相比,可以加速和強化試驗,節省時間且隨時都可以進行,試驗參數易控制,再現性好;

    ?     其不足之處是當條件和試驗程序選擇不當時,會使試驗失真,以至得出錯誤結論。

     

    2.3 現場使用試驗

    2.3.1 現場使用試驗的作用

     對于大型產品,尤其是移動式和大型成套設備(例如汽車測試高速行駛時的環境適應性試驗)只能進行現場試驗。

     另外對于需要采集現場實際數據的也需要在實際環境下進行現場試驗,如高鐵動車組運行,大型設備的實際包裝路跑試驗。

    2.3.2 現場使用試驗的優缺點

    ?    產品在現場使用期間,受到各種環境因素的綜合作用,所以比單一或組合試驗更能暴露產品存在的問題。可見,現場使用試驗的結果是最真實的,也是最有說服力的。

    ?  其不足之處是周期長,成本高。

     

    2.4 環境試驗的作用

    ?   在產品的設計、研制階段,環境試驗用于考核所選用的元器件、設計的結構、采用的工藝等能否滿足實際環境的要求和存在的缺陷。為節省時間和充分暴露產品的薄弱環節,用加速壽命老化試驗的形式即根據不同的環境應力因素,采用不同的加速因子,以強化和加速進行。

    ?  在產品的定型階段,環境試驗用于確定產品在預定的環境下技術指標能否達到設計要求、正常工作情況下能否保證設計的壽命、能否滿足安全要求。在此階段的環境試驗是環境適應性試驗即采用產品儲存、運輸、使用過程中實際的環境條件下進行。

    ?   在產品正常生產階段、生產工藝有重大變更或當生產了相當一段時間后,環境試驗用于檢查產品的工藝質量或檢查其質量的穩定性。在此階段的環境試驗也是環境適應性試驗。

    ?  在產品的終檢階段,環境試驗通過施加非破壞性應力檢查所有產品以消除早期失效、減少不合格產品數目并在合格產品投入使用前試工作一段時間穩定產品性能。此一階段的環境試驗是環境篩選試驗。

    ?  環境試驗還可用于安全性檢查,檢查產品是否存在有危害健康、生命及財產的問題。例如:用恒定加速度試驗來檢查安裝、連接的牢固性。當用環境試驗設備來考核安全性時,通常采用比正常試驗高的試驗條件。

     

    2.5 環境試驗的重要性

    環境試驗是評價產品器件、系統及其包裝件在實際儲存、運輸、使用環境條件下的環境適應性能的重要手段,是考察和保證產品的質量的重要手段 。


    2.6 何時做環境試驗

    ?  環境試驗貫穿于電子電工產品的設計、試制、生產、銷售、使用的全過程,在不同的階段其所起的作用及表現的形式都不一樣。

    ?  環境試驗可以在產品的設計階段的原材料認證、研制階段的可靠性增長、定型階段的可靠性統計、生產過程的環境適應性、出廠前的環境篩選中發揮重要作用。

     

    3 各類環境試驗介紹

    3.1 氣候類試驗;

    3.2 生物類試驗;

    3.3 化學活性物質類試驗;

    3.4 機械活性物質類試驗;

    3.5 化學類試驗;

    3.6 機械力學類試驗。


    4、環境試驗標準

    4.1 GB/T4796&IEC60721-1 《電工電子產品環境條件分類第1部分:環境參數及其嚴酷程度》

    4.2 GB/T4797&IEC60721-2 《電工電子產品自然環境條件》

    4.3 GB/T4798&IEC60721-3 《電工電子產品應用環境條件》

    4.4 GB/T20159《環境條件分類與環境試驗之間的關系及轉換指南》

    4.5 GB/T2423&IEC60068系列 《電工電子產品環境試驗系列》

    4.6 ETSI300 019系列《歐洲通信產品環境試驗系列》

    4.7 GR63 北美《中心機房通信產品環境試驗條件》

    4.8 GR3108 北美《室外通信產品電子部分試驗條件》

    4.9 GR487 北美《室外通信產品外殼試驗條件》

    4.10 GJB150&MIL810 《軍用產品環境試驗要求》

    4.11 ISTA系列 《國際安全運輸協會包裝運輸系列標準》


    本文網址:http://www.bdzhao.com/news/707.html

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