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        快速溫變試驗箱單一環境因素對產品效能的影響

        日期:2022-05-06 01:09
        瀏覽次數:264
        摘要:

        快速溫變濕熱試驗箱技術規格:

        型 號

        SES-225

        SES-408

        SES-800

        SES-1000

        SES-1500

        內箱尺寸

        (W x D x H cm)

        50×60×75

        60×80×85

        80×100×100

        100×100×100

        100×100×150

        外箱尺寸

        ( W x D x H cm)

        115×125×160

        125×145×170

        145×195×185

        155×225×195

        250×125×190

        承載重量

        20kg

        30kg

        30kg

        50kg

        75KG

        溫度速率

        等均溫/平均溫5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min。

        溫度范圍

        -70℃~﹢180℃

        溫度均勻度

        ≤2℃

        溫度波動度

        ±0.5℃

        溫度偏差

        ±2℃

        溫變范圍

        -40℃/-55℃~+125℃(高溫至少+85℃以上)

        濕度范圍

        20%~98%

        濕度偏差

        ±3%(>75%RH), ±5%(≤75%RH)

        腳輪

        4個(外形尺寸不含腳輪)腳輪增高50~120mm

        觀察窗

        450×450mm帶加熱裝置防止冷凝和結霜

        測試孔

        φ100mm位于箱體右側(人面朝大門)

        照明燈

        35W/12V

        節能調節方式

        冷端PID調節方式(即加熱不制冷,制冷不加熱),比平衡調溫方式節能40%

        加熱方式

        鎳鉻合金電熱絲(3重超溫保護)

        制冷機

        德國原裝進口品牌壓縮機

        制冷劑

        環保制冷劑R404a / R23(臭氧耗損指數均為0)

        冷卻方式

        水冷(水溫7℃~28℃,水壓0.1~0.3Mpa),以便確保降溫性能

        控制器

        7寸彩色觸摸屏控制器

        運行方式

        程式運行+定值運行

        傳感器

        PT100

        通訊功能

        RS485 標配USB

        曲線記錄功能

        觸摸屏自動記錄

        電源

        380V±10%/50HZ,三相四線+地線(3P+N+G)

        每一種環境對產品都會產生某種環境效應,下面列出了幾種對產品影響較大的,而且在產品貯存、使用、運輸過程中經常碰到的環境因素對產品效能影響的物理表象及失效模式。

        一、高溫

        溫度升高,材料分子運動速度加劇,分子動能的增加將導致物體的影脹、相態轉換和理化學特性的變化,從而引發:

        1.絕熱物質在高溫下失效加速,材料熱老化程度加快(導熱率增大);

        2.高溫下氣態、液態、固態物體的體積膨脹或尺寸增加,導致結構件出現變形、卡死、損壞甚至爆裂;

        3.高溫下電阻率、電導率增大,表面高溫氧化,材料間相互擴散加劇,引發電氣性能變化、電接觸不佳、介質擊穿;

        4.高溫下潤滑劑的粘度隨溫度升高而降低,導致潤滑性能下降,磨損加快。高溫也會促進潤滑劑的化學反應,引起潤滑劑的變質,甚至可能喪失潤滑作用,引起摩擦副的結構性損壞;

        5.高溫下物質會軟化、熔化,蒸發及升華加快,物質的這種相態變化會導致產品的功能喪失;

        6.更高的溫度,如達到居里點溫度的固體會失去磁性,物體在強電介質中會失去極性,達到超導電性臨界溫度時,物體出現超導電性能;

        7.長期的高溫作用會使有機材料褪色、裂解或龜裂;

        8.密封殼體內的物質因熱膨脹產生高壓,嚴重時會引發自爆;

        9.高真空腔體內的合成材料在高溫下會釋放包含在材料內部的空氣,使腔體內的真空度降低。

        二、低溫
        與高溫相反,溫度降低,材料分子運動速度減小,導致物體體積收縮,流動性變至凝結、變硬,金屬材料會出現“冷脆”,液態物質出現“冷凝”,“固化”。其外在性能表現為:
        1.低溫下,潤滑劑粘度增大甚至“固化”,使潤滑性能降低或喪失;
        2.低溫會導致有機材料的“硬化”或“粉化”,更低的溫度也會使金屬材料出現冷脆”,材料的耐沖擊能力降低,韌性變差;
        3.低溫下,物體的“冷縮”、“縮差”會引發結構變形,內部應力增大,甚至使結構損壞或“咬死”;
        4.低溫下,電子元器件的電阻、電容等量值會發生變化,引發電子,電工產品的性能改變;
        5.低溫下的水汽會冷凝、結冰,會導致電氣特性和機械特性變壞;
        6.低溫下的燃燒效率降低,運行車輛的推力和拉力下降,工作效率降低能改變;
        7.低溫下,橡膠的硬度增加,使減振器剛性加大,沖擊強度改變h)低溫會使受約束的光學器件產生靜疲勞。
        三、溫度沖擊
        溫度沖擊是使產品在高溫和低溫之間循環交換,經受穩定的高溫、低溫、溫度沖擊環境的考核。前面所述的高溫和低溫的環境效應都適用于溫度沖擊試驗的環境效應。
        ?另一方面,當產品從高(低)溫區以1min的轉換時間(試驗標準要求)快速地轉移到低(高)溫區時,產品周圍的環境發生溫差很大的溫度突變,對于任何一臺由多個零部件、元器件及各種材料和結構組成的產品,各個零件的熱容量不同,其吸熱、導熱、散熱能力也存在差異,當產品周邊的氣氛溫度發生劇烈的變化時,產品內部各個零件之間或同一零部件的各部份之間的溫度變化會有很大的差異,從而在產品內部誘導出大的溫差應力,從而引發:
        1.結構件變形破裂,粘合件剝;
        2.活動部件卡死或間隙變大,緊固件松動;
        3.密封件裂縫,產生漏損或喪失真空;
        4.焊縫裂開,焊點脫落;
        5.繼電器、電位計、按鍵等接觸不佳;
        6.電子元器件老化加劇,性能變劣;
        7.面涂層龜裂,絕緣材料保護失效等。
        ......

        四、濕度
        濕度會影響產品外在的物理特性和化學性能,濕度和溫度總是同時存在而又相互耦合的一對環境因素。濕熱的共同作用會引發:
        1.加速金屬表面的氧化和電蝕作用;
        2.加速表面有機涂層電化學反應,破壞表面涂層的保護作用;
        3.由于材料的吸附作用導致材料膨脹,引發結構損傷;
        4.由于吸濕、吸附等物理現象的影響,引起電氣絕緣性能降低;
        5.由于凝露和游離的水汽,會導致設備的電氣短路,熱傳遞特性變差,光學器件成像與傳輸質量變壞;
        6.吸濕材料性能快速下降;
        7.吸濕會導致ZHA藥和推進劑性能降低。

        五、低氣壓
        隨著距海平面的高度增加,大氣環境中的空氣會越來越稀薄,空氣的密度降低,使產品的散熱特性、燃燒效率、絕緣效果及密封保持能力等方面的性能受到影響。
        1.熱聚效應:機械摩擦和電熱效應產生的熱量的主要依靠對流傳熱散失,當空氣變得稀薄后,對流傳熱的效率大大降低,此時的散熱則需要依賴“熱導”和“輻射”傳熱,后兩種散熱的效率遠低于“對流”傳熱的效率,故低氣壓下會在產品周圍形成“熱聚效應”;
        2.燃燒效率降低:空氣稀薄意味著空氣量減少,會延長點燃時間和燃燒時間會使運行車輛的推力和拉力下降,工作效率降低;
        3.絕緣能力下降:依靠空氣絕緣的一些器件,其絕緣能力隨氣壓的降低而降低,當氣壓低到某個量值后,就會產生電暈放電。氣壓再降低,氣體的密度小到可能形成電子雪崩時會使空氣絕緣層破壞,出現電弧放電,造成電子產品工作性能的失效;
        4.潤滑能力下降:在低氣壓條件下,液態物質的蒸發效應加劇,而熱聚效應(溫度 升高)又會加劇這種蒸發的速度,導致潤滑能力快速下降;
        5.加大密封件的漏損:密封器件周圍的氣壓降低,密封件內外的壓差增大,使內外漏氣和漏液的現象更為嚴重。
        六、振動
        振動會導致產品內部的零、部件及結構件等有質量的物體相對于其平衡位置產生動態位移,這種動態位移及其相應的速度、加速度會引起或促進結構的疲勞和內部零、部件之間相互碰撞、機械磨損和功能的喪失,其外在表現為:
        1.導線磨損;
        2.緊固件、接插件松動;
        3.電刷、繼電器等觸點有時通、有時斷;
        4.焊縫產生裂紋,引發密封失效、漏氣、滲液;
        5.焊點脫落,引發電路斷開或短接;
        6.機械結構產生裂紋或斷裂;
        7.電子元器件失效,電噪聲增強;
        8.摩擦副的摩擦力增大,甚至卡死;
        9.光學系統成像模糊,導致光學系統失調;
        10.可能引發機械結構的共振,招致結構的損壞。
        七、鹽霧

        鹽霧環境的影響分為腐蝕影響、電氣影響、物理影響:
        1.電化學腐蝕,并加速其他應力引發的腐蝕;
        2.鹽在水中電離后形成的酸/堿溶液的腐蝕
        3.鹽霧在電子產品表面及隙縫處的沉降和積聚,會導致電氣性能的降低;
        4.鹽霧的沉降和積聚會產生新的導電層,引發短路;
        5.電絕緣材料腐蝕;
        6.鹽霧的沉降和積聚會導致機械部件和組件運動部分的阻塞和粘結;
        7.電解作用導致防護漆層的起泡或剝落。

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