蔡良續(xù),張 露,徐 良,杜海波,劉 佳
(1.中國航空綜合技術(shù)研究所,北京 100028;2.中航工業(yè)西安飛行自動控制研究所,西安 710065)
溫度環(huán)境試驗及其標(biāo)準(zhǔn)綜述(四)
溫度試驗技術(shù)
蔡良續(xù)1,張 露2,徐 良1,杜海波1,劉 佳1
(1.中國航空綜合技術(shù)研究所,北京 100028;2.中航工業(yè)西安飛行自動控制研究所,西安 710065)
(續(xù)上期)
1.1 對溫度試驗箱的要求
溫度試驗設(shè)備包括高溫箱、低溫箱、高低溫箱、溫度沖擊箱和快速溫度變化箱。雖然都是用來產(chǎn)生溫度條件,不同的溫度試驗項目對溫度試驗設(shè)備的要求有所不同。對試驗箱的結(jié)構(gòu)和參數(shù)要求也略有區(qū)別(見表1)但不管什么試驗箱,它們都應(yīng)能產(chǎn)生并保持試驗方法標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的試驗條件,并在規(guī)定的容差范圍,以確保試驗結(jié)果的重現(xiàn)性。
1.2 對輔助設(shè)備和儀器的要求
溫度試驗實施尚需一些輔助設(shè)施和測試儀表。輔助設(shè)施主要是試驗箱內(nèi)放置受試產(chǎn)品的擱架。擱架應(yīng)當(dāng)是絕熱的,以避免將受試產(chǎn)品熱量傳送走。輔助儀器是指用于測量試驗箱空氣溫度,受試產(chǎn)品響應(yīng)溫度和試驗箱內(nèi)風(fēng)速的傳感器和信號傳輸線、信息處理、記錄和顯示系統(tǒng)。GJB 150A尤其強調(diào)要記錄箱內(nèi)風(fēng)速、受試產(chǎn)品周圍的溫度,受試產(chǎn)品響應(yīng)溫度,以獲得各種信息,用于各種目的,保證試驗正確順利的實施和試驗結(jié)果的重現(xiàn)性。
輔助測試系統(tǒng)可以作為試驗箱組成部分,也可以單獨配置。但這些系統(tǒng)必須與試驗箱的試驗條件控制系統(tǒng)分開,并且有相應(yīng)耐溫度環(huán)境的能力。
科學(xué)合理地進行溫度試驗,是確保溫度試驗結(jié)果正
確性和重現(xiàn)性的關(guān)鍵。溫度試驗技術(shù)包括受試產(chǎn)品溫度穩(wěn)定時間確定技術(shù)、試驗溫度監(jiān)控技術(shù)、受試產(chǎn)品溫度響應(yīng)的測量技術(shù)、負載和冷卻措施模擬技術(shù)和試驗設(shè)備的選用技術(shù)等。
表1 各種溫度試驗箱的比數(shù)
2.1 受試產(chǎn)品溫度穩(wěn)定確定技術(shù)
1)溫度穩(wěn)定的定義和穩(wěn)定時間確定方法
受試產(chǎn)品在試驗溫度下達到溫度穩(wěn)定是保證試驗結(jié)果正確的關(guān)鍵,有關(guān)受試產(chǎn)品達到溫度穩(wěn)定的定義在GJB 150.1A《軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第1部分 通用要求》中有明確的闡述,分為不工作狀態(tài)溫度穩(wěn)定和工作狀態(tài)溫度穩(wěn)定兩種類型,分別用于受試產(chǎn)品兩種狀態(tài),適用于不同標(biāo)準(zhǔn)中不同的試驗要求。按照GJB 150/150A定義,應(yīng)當(dāng)用直接測量法確定溫度穩(wěn)定時間,即在受試產(chǎn)品內(nèi)部關(guān)鍵功能部件處布置溫度傳感器,進行測量。溫度達到穩(wěn)定的時間為受試產(chǎn)品上各測量點中溫度變化最慢的點達到溫度穩(wěn)定日歷時間減去試驗箱溫度到達設(shè)定溫度的時間。例如,假如試驗溫度為60℃,試驗箱空氣溫度(通常是指示溫度)到達此溫度的時間為9∶30分,各測量點中變化最慢的測量處溫度到達穩(wěn)定時間為11∶30分,則溫度穩(wěn)定時間為2h。需要指出的是,工作狀態(tài)和不工作狀態(tài)達到溫度穩(wěn)定時間是不一樣的,特別是產(chǎn)品在工作狀態(tài)會發(fā)熱時,需要增加產(chǎn)品發(fā)出的熱量與周圍空氣熱交換達到平衡所需的時間,因而會比不工作狀態(tài)時得到的時間長。產(chǎn)品發(fā)熱量越小,則此時間越接近不工作狀態(tài)確定的溫度穩(wěn)定時間。
2)影響溫度穩(wěn)定時間的因素
雖然受試產(chǎn)品在某一溫度下達到穩(wěn)定所需的時間在理論上應(yīng)當(dāng)是一個確定的值,若確定溫度穩(wěn)定時所用試驗箱的熱沉(改變溫度的能力),和試驗箱溫度變化速率不同時,得到結(jié)果也不同。一般說來,試驗箱的發(fā)熱和致冷能力越強,達到溫度穩(wěn)定時間越短;試驗箱升、降溫速率越大,受試產(chǎn)品熱滯后越大,達到溫度穩(wěn)定所需的時間越長;試驗箱內(nèi)的風(fēng)速加大,會加快熱交換過程,能縮短達到溫度穩(wěn)定所需的時間。因此在選用溫度試驗箱溫度變化速率時,應(yīng)考慮盡量用與未來進行此試驗的試驗箱的型號和變化速率相同的試驗箱。
此外受試產(chǎn)品在不同的試驗溫度下達到溫度穩(wěn)定的時間也不一樣。這是因為達到溫度平衡過程需進行熱交換量不一樣,試驗溫度高或低,則與試驗室當(dāng)時溫度(15℃~35℃之間)差值會或大或小,因而達到溫度穩(wěn)定時間會不一樣。為此,最好對每一個試驗溫度均采用直接測量法確定達到溫度穩(wěn)定的時間,而不能簡單地對不同的試驗溫度采用同一個溫度穩(wěn)定時間。
3)溫度穩(wěn)定測量時,測量點的選擇
GJB 150/150A中,對測量點選擇有原則性說明,而且這一說明越來越符合工程實踐,例如GJB 150.1《軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法 總則》中明確測量點應(yīng)是產(chǎn)品熱容量最大的部位,但不考慮結(jié)構(gòu)件和無源件,GJB 150A中進一步明確為受試產(chǎn)品中的熱容量最大的關(guān)鍵功能部件。這一規(guī)定是非常合理的,但實際確定哪個部位是關(guān)鍵功能部件、哪個關(guān)鍵功能部件熱容量最大并不容易,需要和設(shè)計人員一起分析確定。由于工程實踐中常難以確定這一部件,可以在認為要考慮的多個關(guān)鍵部件上均布傳感器,進行響應(yīng)溫度測量,將實際測量得到的溫度變化最慢點對應(yīng)曲線用于確定為溫度穩(wěn)定時間。
4)縮短溫度穩(wěn)定時間的方法
在GJB 150.1/150.1A中均提出可以用溫度過沖的辦法來縮短受試產(chǎn)品達到溫度穩(wěn)定的時間。這一方法的最大問題是必須保證受試產(chǎn)品不因經(jīng)受此溫度過沖而損壞。GJB 150.1中規(guī)定經(jīng)受過沖溫度為5℃時間不得超過5min,但無法保證受試產(chǎn)品不受損壞,因而這一方法很難采用;GJB 150.1A進行了修正,明確溫度過沖不得超過受試產(chǎn)品應(yīng)力極限,此時產(chǎn)品自然就不會損壞。這一方法的前提是要先通過步進溫度試驗確定其溫度極限,但標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確在過沖溫度下的保持時間,具體時間要自行掌握。
5)存在問題
我國軍工產(chǎn)品研制過程中,溫度穩(wěn)定時間一直使用重量法或相似產(chǎn)品法確定。所謂重量法是根據(jù)產(chǎn)品重量大小確定溫度穩(wěn)定時間,如HB 6-71-76中規(guī)定:受試產(chǎn)品2kg以下為1h;10kg以下為2h;……不同材料的熱容
量不同,不同產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致傳熱方式和路線不同,因而傳熱效率不同。若使用了隔熱材料,則更影響熱交換速度,所以這一方法是不科學(xué)的;而采用相似產(chǎn)品的溫度穩(wěn)定時間,雖然看起來有充分依據(jù),但由于相似產(chǎn)品溫度穩(wěn)定時間來源于重量法和拍腦袋,本身就不正確,這并不是好的選擇。GJB 150.1A中已明確規(guī)定要在受產(chǎn)品內(nèi)部布置傳感器進行直接測量。
長期以來,直接測量法不被應(yīng)用的一個重要原因是在受試產(chǎn)品設(shè)計定型或技術(shù)鑒定時,有些產(chǎn)品可以在其內(nèi)部安裝傳感器和布線測量溫度而不破壞其技術(shù)狀態(tài),有些產(chǎn)品是密封的,無法這樣做,不可能為安裝傳感器和布線而在產(chǎn)品外殼上打洞,破壞其技術(shù)狀態(tài)。在這種情況下,建議將確定溫度穩(wěn)定的時機提前到工程研制階段。在環(huán)境適應(yīng)性研制試驗中,最好是在環(huán)境響應(yīng)特性調(diào)查試驗時進行這一工作,獲取達到溫度穩(wěn)定的時間這一數(shù)據(jù),供后續(xù)試驗使用或作為估算的依據(jù)。
2.2 溫度試驗箱的選用技術(shù)
溫度試驗箱的選用首先必須遵循GJB 150.1/150.1A中規(guī)定的經(jīng)過檢定,且測量精度小于等于被測參數(shù)容差1/3的原則。在溫度箱的選用時,許多人并不仔細研究各種溫度試驗項目對試驗箱的具體要求,以為能產(chǎn)生和保持所需溫度等試驗條件的試驗箱就可選用,從而導(dǎo)致試驗無效。例如,進行高低溫恒溫工作試驗時許多人選用了環(huán)境應(yīng)力篩選箱(ESS箱)或綜合試驗用的快速溫度變化箱。溫度試驗標(biāo)準(zhǔn)項目中對試驗箱要求是風(fēng)速要小于1.7m/s,以防止產(chǎn)生不符合實際情況的熱傳導(dǎo),而ESS箱和快速溫度變化箱的風(fēng)速通常在4m/s以上,因而用這兩種試驗箱做高、低溫工作試驗,會造成試驗結(jié)果不真實。溫度試驗試驗箱規(guī)定風(fēng)速小于1.7m/s,已經(jīng)是為了實現(xiàn)試驗箱內(nèi)溫度均勻采取的不得已的折衷措施。還有一些單位用快速溫度變化箱進行溫度沖擊試驗,其理由是一些標(biāo)準(zhǔn)中指出10℃/min已經(jīng)可以看作是熱沖擊,這也是不恰當(dāng)?shù)摹囟葲_擊試驗一般應(yīng)使用兩箱法或一箱兩室法進行,兩箱或兩室分別保持在溫度沖擊所需的高溫和低溫上,使受試產(chǎn)品輪流進入這兩個試驗箱內(nèi)實現(xiàn)溫度沖擊,顯然這種溫度沖擊比10℃/ min變化嚴(yán)酷得多。也有些單位使用一個試驗箱內(nèi)輸流注入熱氣和冷氣的方法對受試產(chǎn)品進行熱沖擊,這一方法雖然簡便,不需要移動受試產(chǎn)品,且可以方便地監(jiān)測受試產(chǎn)品功能性能,但往往造成能量浪費,而且溫度沖擊試驗標(biāo)準(zhǔn)中并不要求轉(zhuǎn)換過程測量性能。
2.3 溫度試驗設(shè)定點選用技術(shù)
溫度試驗中,試驗箱的溫度設(shè)定點一般應(yīng)是試驗溫度。實際試驗操作中,常常會出現(xiàn)問題,造成過試驗或欠試驗。許多試驗方法標(biāo)準(zhǔn)或試驗大綱中,常常有“將試驗箱的溫度升到60℃±2℃”的步驟,這一類描述方法,使試驗操作人員誤認為試驗箱設(shè)定溫度可以在58℃到62℃中選擇任何一個值,而且往往把58℃作為設(shè)定溫度,這種做法導(dǎo)致欠試驗。60℃±2℃是試驗條件中的規(guī)定,試驗溫度應(yīng)是60℃,但最低不能低于58℃。最高不能高于62℃,即受試產(chǎn)品各部分經(jīng)受的溫度應(yīng)在58℃~62℃之間。試驗條件容差±2℃是一個工程處理方法,由于試驗箱內(nèi)溫度場受其結(jié)構(gòu)向外界散熱和風(fēng)速不一的影響不可能保持在一個溫度下,標(biāo)準(zhǔn)中給出了4℃范圍,作為試驗箱溫度場均勻性設(shè)計目標(biāo)?!?℃是試驗箱溫度場檢定用的符合性指標(biāo)。如果將試驗溫度設(shè)定在58℃,則由于試驗箱內(nèi)溫度的不均勻性,其實際溫度范圍在56℃到60℃之間,受產(chǎn)品的部分地方經(jīng)受到的溫度會低于58℃,造成欠試驗。這是指溫度箱檢定時,其最高最低溫度對稱分布在試驗溫度上下限的情況,如檢定溫度為60℃;檢定結(jié)果最低溫度為58℃,最高為62℃。往往出現(xiàn)不對稱分布的情況,例如檢定溫度為60℃,其最低溫度為57℃,最高溫度為61℃在這種情況下,進行60℃的高溫工作試驗,對其設(shè)定溫度必須進行修正,才能避免出現(xiàn)經(jīng)受57℃的欠試驗溫度,即將設(shè)定溫度改在61℃,此時最低溫度為58℃,最高溫度為62℃,從而實現(xiàn)了60℃高溫試驗的要求。低溫試驗則剛好相反,即若-55℃檢定時,其最低溫度為-58℃、最高溫度-54℃,則55℃的低溫試驗設(shè)定溫度應(yīng)為-54℃。檢定單位在這種情況下應(yīng)給出代表各試驗溫度的設(shè)定溫度值,即試驗溫度的修正值作為試驗設(shè)定溫度。
2.4 確保經(jīng)受的試驗條件準(zhǔn)確的技術(shù)
環(huán)境的試驗條件控制取決于試驗設(shè)備的能力和試驗技術(shù)人員操作兩個方面。試驗設(shè)備首先應(yīng)具備產(chǎn)生和保持試驗大綱中規(guī)定的試驗條件,這可通過試驗設(shè)備選用和試驗設(shè)備的定期檢定和嚴(yán)格按照檢定證書規(guī)定的試驗溫度范圍使用溫度箱來實現(xiàn),試驗操作人員實施過程不當(dāng),即使是正確選用了溫度箱,并不能保證受試產(chǎn)品經(jīng)受的溫度和試驗時間滿足規(guī)定的要求,主要有以下幾個方面。
2.4.1 安裝不當(dāng)造成過試驗或欠試驗
受試產(chǎn)品在溫度箱內(nèi)放置不當(dāng)會使其經(jīng)受的試驗溫度低于或高于規(guī)定的試驗溫度,導(dǎo)致過試驗和欠試驗。溫度試驗箱一般只有一半的容積可用于進行試驗,試驗箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱交換和氣流流動方式和方向決定了即便是在空箱情況下,不可能保證試驗箱內(nèi)每一位置的溫度都在規(guī)定容差范圍。一般來說,離開箱壁一定距離范圍內(nèi)(常見的數(shù)據(jù)是箱壁長度的六分之一到十分之一)的溫度都不能滿足要求。特別是方形試驗箱的四個角,這四個角是空氣流動的死角。因此一些標(biāo)準(zhǔn)對受試產(chǎn)品的體積和溫度箱的容積比作出了規(guī)定,一般規(guī)定是發(fā)熱的試驗樣品體積不大于試驗箱容積的十分之一,不發(fā)熱的試驗樣品不大于五分之一。GJB 150A中規(guī)定受試產(chǎn)品應(yīng)盡量安裝在試驗設(shè)備的中央,被安裝的試驗樣品之間,試驗樣品與試驗箱箱底和箱壁之間應(yīng)有適當(dāng)間隙,并將此間隙規(guī)定為不小于15cm,以使空氣能夠自由流動。
然而試驗人員實際操作中,往往忽視這些要求,常見的錯誤做法如下:
1)因受試產(chǎn)品較重,直接將其放在溫度箱的箱底。
2)為了提高生產(chǎn)率,多個受試產(chǎn)品放在同一個箱中,且彼此之間間隙小于15cm嚴(yán)重影響空氣流動。
3)受試產(chǎn)品緊貼溫度箱箱壁,不在試驗箱有效容積范圍內(nèi)。
4)小型受試產(chǎn)品在擱架上放置時,在擱架上放一塊墊板,受試產(chǎn)品不直接放在金屬擱架上,防止通過擱架傳熱是正確的,但墊板不宜太大,以致影響了箱內(nèi)空氣自由流動和受試產(chǎn)品底部直接與箱內(nèi)空氣進行熱交換的效率。
5)受試產(chǎn)品放置方向,其長的一面垂直于箱氣流流動方向,而不是順著氣流方向,阻止了箱內(nèi)空氣自由流動。
由于以往標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一些原則和要求常被忽視,不能切實保證受試產(chǎn)品各部位經(jīng)受的溫度處于溫度容差范圍。GJB 150.3A中明確規(guī)定要在受試產(chǎn)品周圍布置傳感器,以測量其周圍空氣溫度。通過這種測量才能真正了解到受試產(chǎn)品是否經(jīng)受了規(guī)定的試驗條件。GJB 150.3A在試驗準(zhǔn)備中提出的這一要求是否實施可按技術(shù)文件規(guī)定,表明這不是GJB 150A的硬性規(guī)定,具體由有關(guān)文件決定。但如果執(zhí)行這一規(guī)定,就可以杜絕以往的一切不規(guī)范安裝的行為。
2.4.2 試驗持續(xù)時間計算不當(dāng)
高低溫工作試驗中,有些受試產(chǎn)品進行中間檢測。由于涉及到施加負載和操作上的限制,必須打開箱門或拿出箱外進行檢測。此時引起試驗箱溫度或受試產(chǎn)品溫度產(chǎn)生顯著變化(大于2℃),若15min內(nèi)不能完成工作性能檢測,必須使試件回到規(guī)定的試驗溫度,再開箱或出箱進行檢測。在繼續(xù)試驗前應(yīng)使試件重新穩(wěn)定到規(guī)定的溫度。開箱或出箱檢測和檢測完后恢復(fù)到規(guī)定溫度的時間不能計入試驗持續(xù)時間。
在溫度沖擊試驗中,試件從一個箱轉(zhuǎn)入另外一個箱中時,必然由于打開箱門而造成試驗箱溫度降低,從受試產(chǎn)品入箱到試驗箱恢復(fù)到規(guī)定溫度(其時間超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)的時間不能計入試驗持續(xù)時間,否則也會導(dǎo)致試驗持續(xù)時間不足。
2.5 測量受試產(chǎn)品溫度響應(yīng)技術(shù)
GJB 150.3A/4A中提出,可按有關(guān)文件規(guī)定,在試件內(nèi)和試件上安裝溫度傳感器,以測量受試產(chǎn)品的響應(yīng)溫度和確定受試產(chǎn)品達到溫度穩(wěn)定的時間。GJB 150.3A/4A提出這一做法是很有意義的,用直接測量方法確定受試產(chǎn)品溫度穩(wěn)定時間是標(biāo)準(zhǔn)本身的要求。測量受試產(chǎn)品表面和內(nèi)部響應(yīng)溫度,有利于掌握受試產(chǎn)品試驗時有關(guān)部位經(jīng)受的溫度情況和溫度分布,便于進行熱分析和故障
定位。這一工作不是所有產(chǎn)品和所有階段的試驗時都能進行的。有些產(chǎn)品在設(shè)計定型或技術(shù)鑒定時,無法安裝傳感器確定溫度穩(wěn)定時間,此時須考慮在研制中期開展環(huán)境響應(yīng)特性調(diào)查試驗,確定達到溫度穩(wěn)定時間這一信息,或者用熱分析法確定這一時間。
2.6 試驗中斷及處理
溫度試驗過程中會由于試驗設(shè)備故障和受試設(shè)備故障導(dǎo)致試驗的意外中斷或人為中斷。此時應(yīng)按GJB 150.1A中基本原則進行處理,溫度試驗除滿足GJB 150.1A規(guī)定外,還有一些特殊要求。
第一,關(guān)于研究生國際合作的論文,主要有:譚敏的《我國研究生國際合作培養(yǎng)現(xiàn)狀及其質(zhì)量保障研究》;何勇靈的《研究生國際合作教學(xué)模式研究和實踐》;殷允杰、王潮霞的《我國研究生國際合作與聯(lián)合培養(yǎng)新模式探索》。
2.6.1 高溫試驗意外中斷特殊要求
1)欠試驗中斷
①循環(huán)試驗
若高溫循環(huán)試驗在進行過程中發(fā)生意外中斷,使得試驗條件向標(biāo)準(zhǔn)大氣條件溫度下降并超出允差,則應(yīng)從上一次成功完成的循環(huán)結(jié)束點恢復(fù)試驗。
②恒定溫度試驗
若恒定溫度試驗在進行過程中出現(xiàn)意外中斷,使得試驗條件向標(biāo)準(zhǔn)大氣條件溫度下降并超出允差,則應(yīng)使試件重新穩(wěn)定到規(guī)定的試驗溫度,并從試驗條件偏離點開始繼續(xù)進行試驗。中斷期間溫度超出允差的時間不計入總試驗時間。應(yīng)記錄中斷前和中斷后試驗段的持續(xù)時間。
2)過試驗中斷(例如試驗箱失控)
①物理檢查和性能檢測
若循環(huán)試驗或恒定試驗的中斷,使得試件暴露于比產(chǎn)品規(guī)范要求的更為嚴(yán)酷的環(huán)境中時,則應(yīng)在中斷之后進行全面的物理檢查和工作性能檢測(如可能),然后根據(jù)檢查和測量結(jié)果決定是否繼續(xù)進行試驗。
②安全、性能和材料問題
當(dāng)過試驗后發(fā)現(xiàn)安全、性能和材料問題時,最好的措施是結(jié)束這次試驗,并用新的試件重新進行試驗。若不這樣做而在余下的試驗中試件出現(xiàn)故障,則會因過試驗條件而認為此試驗結(jié)果無效。若沒有發(fā)現(xiàn)安全、性能和材料問題,應(yīng)按以下辦法處理:
對于恒溫試驗,則應(yīng)恢復(fù)中斷之前的條件,并從試驗允差超出點繼續(xù)進行試驗,試驗中斷期間的時間計入總的試驗時間;對于循環(huán)溫度試驗,應(yīng)從上一次成功完成的循環(huán)結(jié)束點恢復(fù)試驗,過試驗中斷時的循環(huán)(不完整的循環(huán))不計入總的循環(huán)數(shù)。
2.6.2 低溫試驗意外中斷特殊要求
1)欠試驗中斷
對于使試驗溫度向周圍環(huán)境溫度變化并超出允差范圍的試驗中斷,應(yīng)對試件進行全面的物理檢查和工作性能測量(若可能的話)。若沒有發(fā)現(xiàn)問題,則使試件重新穩(wěn)定在試驗溫度,并從中斷點開始繼續(xù)試驗。由于未遇到極端條件,出現(xiàn)任何問題均應(yīng)認為是試件本身的問題。中斷期間溫度超出允差的時間不計入總的試驗時間。
2)過試驗中斷
對于使試件暴露于比產(chǎn)品規(guī)范要求的更為嚴(yán)酷的條件下的試驗中斷,在繼續(xù)試驗之前應(yīng)對試件進行全面的物理檢查和工作性能檢測(若可能的話)。若存在安全問題時(如彈藥),尤其需要這樣做。若發(fā)現(xiàn)有問題,最好的辦法是結(jié)束此次試驗,用新的試件重新做,否則在后續(xù)試驗期間試件失效時,由于出現(xiàn)過過試驗條件,可定為試驗結(jié)果無效;若沒有發(fā)現(xiàn)問題,則恢復(fù)中斷前的試驗條件繼續(xù)試驗。試驗中斷期間的時間計入總的試驗時間。
2.6.3 溫度沖擊試驗意外中斷特殊要求
1)欠試驗中斷
若在保溫期間發(fā)生意外的試驗中斷,使試驗條件向標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度偏離并超出允差,則應(yīng)從中斷點開始重新試驗,并使試件重新處在試驗條件下。若在轉(zhuǎn)換期間發(fā)生中斷,應(yīng)使試件重新處在轉(zhuǎn)換前的溫度下,然后進行轉(zhuǎn)換。欠試驗期間的時間不計入試驗時間。
2)過試驗中斷
在導(dǎo)致試件暴露于比裝備規(guī)范要求更為極端的溫度下的任何中斷發(fā)生后,只要可能,應(yīng)在繼續(xù)試驗之前立即對試件進行全面的物理檢查和工作性能測量。在可能存在安全問題的情況下,例如對彈藥進行試驗時,尤其應(yīng)如此。若發(fā)現(xiàn)問題,最好的辦法是停止試驗,并且用新試件重新開始試驗。若不這樣做,而且在隨后的試驗中試件再次出
現(xiàn)故障,則由于試驗中曾出現(xiàn)過過試驗條件,此試驗結(jié)果無效。若沒有發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)重新恢復(fù)中斷前的條件繼續(xù)試驗。過試驗期間的時間計入試驗時間。
2.6.4 受試產(chǎn)品出現(xiàn)故障后的人為中斷
受試產(chǎn)品試驗過程中出現(xiàn)故障,必須中斷試驗,進行故障分析和定位,并決定是否中止試驗。從環(huán)境適應(yīng)性驗證試驗的角度,出現(xiàn)故障就可判為試驗失敗。工程實踐中,出現(xiàn)故障必須要采取糾正措施,并進行試驗驗證,實現(xiàn)故障歸零,而后重新進行該項試驗。若該項試驗通過,則考慮繼續(xù)進行試驗,但分兩種情況,先應(yīng)分析采取故障糾正措施后,產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)變化是否影響前面已進行并通過的試驗項目的結(jié)論的有效性。若認為這一更改不會影響以前試驗的結(jié)果,則可繼續(xù)進行余下的試驗項目,但必須提交分析報告,說明前面進行過的試驗的有效性;若認為這一更改會影響以前試驗的結(jié)論或無把握,則應(yīng)從頭開始進行所有的試驗。
GJB 150.3A/4A中還規(guī)定,進行高低溫工作試驗時試驗步驟中應(yīng)包括功耗和負載、電壓變化和冷卻等方面的要求。
1)應(yīng)包括功耗最大(產(chǎn)生的熱量最多)的工作狀態(tài)。
2)電壓改變會影響試件的熱耗或溫度響應(yīng)(如動力的產(chǎn)生和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速)時,應(yīng)包括所需要的輸入電壓條件的變化范圍。
3)應(yīng)引入使用期間通常使用的冷卻介質(zhì)(如強迫的冷卻空氣或冷卻液)。使用冷卻介質(zhì)時應(yīng)考慮冷卻介質(zhì)入口處的溫度和流量,以反映典型情況和最壞情況下的溫度及流量條件。
本文從溫度對裝備的影響、試驗程序、試驗條件及其剪裁、試驗技術(shù)四個方面系統(tǒng)闡述了溫度環(huán)境試驗及其標(biāo)準(zhǔn)的特點、主要技術(shù)內(nèi)容和應(yīng)用方法等,并著重針對軍品研制中對溫度試驗的錯誤理解和操作,提出了具體解決方法和建議。
[1] GJB 150-1986,軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法[S].
[2] GJB 150A-2009,軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法[S].
[3] GB/T 2423.1-2001,電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法 試驗A;低溫[S].
[4] GB/T 2423.2-2001,電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法 試驗B:高溫[S].
[5] GB/T 2423.22-2002,電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法 試驗N:溫度變化[S].
[6] 祝耀昌. 產(chǎn)品環(huán)境工程概論[M].北京:航空工業(yè)出版社, 2003.
[7] 祝耀昌.產(chǎn)品環(huán)境工程論文集[C].北京:航空綜合環(huán)境航空 科技重點實驗室, 2009.
蔡良續(xù),1978年生,黑龍江省哈爾濱市人,北京航空航天大學(xué)材料學(xué)博士,高級工程師,現(xiàn)主要從事裝備環(huán)境和可靠性試驗技術(shù)研究。
Review of Temperature Tests and Their Standards (Part Four) Temperature Test Technique
CAI Liang-xu1, ZHANG Lu2, XU Liang1, DU Hai-bo1, LIU Jia1
(1. China Aero-Polytechnology Establishment,beijing 100028 2.Avic Xi’an Flight Automatic Control Research Institute,xi'an 710065)
V416.6
A
1004-7204(2015)02-0077-06