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GJB150.3A-2009高溫環(huán)境試驗測試方法和步驟介紹

GJB150.3A-2009的主要目的是評估裝備在高溫條件下的耐受性,判斷其性能是否能夠滿足使用要求。通過模擬極端高溫環(huán)境,該標(biāo)準為裝備的設(shè)計、制造和使用提供科學(xué)依據(jù),確保裝備在實際部署時能夠安全、有效地執(zhí)行任務(wù)。


一、高溫試驗可以激發(fā)以下裝備故障或問題
1、不同材料膨脹不一致使得零部件相互咬死;
2、潤滑劑粘度變低和潤滑劑外流造成連接處潤滑能力降低;
3、 材料尺寸全方位改變或有方向性的改變;
4、 包裝材料、襯墊、密封墊、軸承和軸發(fā)生變形、咬合和失效,引起機械故障或者完整性;
5、 襯墊出現(xiàn)永久性變形;
6、 外罩和密封條損壞;
7、 固定電阻的阻值改變;
8、溫度梯度不同和不同材料的膨脹不一致使電子線路的穩(wěn)定性發(fā)生變化;
9、變壓器和機電部件過熱;
10、 繼電器以及磁動或熱動裝置的吸合/釋放范圍變化;
11、工作壽命縮短;
12、固定電阻阻值隨溫度變化;
13、工作壽命因高溫而縮短;
14、有機材料(如塑料、橡膠)出現(xiàn)褪色、裂解或形成龜裂;
15、 電子線路的性能穩(wěn)定性下降。
二、測試項目內(nèi)容涵蓋如下內(nèi)容
恒溫工作試驗;循環(huán)工作試驗;恒溫貯存試驗;循環(huán)貯存試驗。
1、 程序1:貯存試驗(包含循環(huán)貯存、恒溫貯存),貯存試驗至少進行7各循環(huán)的試驗,每個循環(huán)周期為24小時,與最嚴酷地區(qū)正常年份最嚴酷月份中極端溫度出現(xiàn)率為1%時的小時數(shù)相對應(yīng)。每個循環(huán)中最高溫度出現(xiàn)的時間大約為1小時。若要延長關(guān)鍵材料或高溫敏感材料的貯存時間,則應(yīng)增加循環(huán)數(shù)以確保滿足設(shè)計要求。
2、 程序2:工作試驗(循環(huán)工作試驗),工作暴露試驗至少進行3個循環(huán),通常足以使受試樣機達到其最高響應(yīng)溫度,若難以重現(xiàn)溫度響應(yīng)時,建議最多采用7個循環(huán)試驗。
3、 恒溫暴露試驗(恒溫工作試驗):受試樣機暴露于高溫環(huán)境中達到溫度穩(wěn)定后,再保持試驗溫度至少2小時;
三、受試樣機的工作狀態(tài)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。
4、 對于恒定溫度試驗,當(dāng)內(nèi)部關(guān)鍵工作部件的溫度相對恒定時,就認為溫度達到了穩(wěn)定。(實際上由于試件工作的周期性或試件的工作特性,工作溫度不可能恒定)。
5、對于循環(huán)溫度試驗,試件的溫度與循環(huán)溫度及試件的特性相關(guān),因此溫度不可能穩(wěn)定。在這種情況下,試件的溫度響應(yīng)也是循環(huán)的,即峰值響應(yīng)溫度和前一個循環(huán)的峰值響應(yīng)溫度相比在 2℃之內(nèi)。
四、初始檢測
1、試驗前所有試件均需在標(biāo)準大氣條件下進行檢測,以取得基線數(shù)據(jù)。檢測按以下步驟進行:
2、對試件進行目視檢查,應(yīng)特別注意應(yīng)力區(qū)(如鑄件拐角部位),記錄檢查結(jié)果。
3、按技術(shù)文件的規(guī)定,在試件內(nèi)、試件上或其周圍安裝溫度傳感器。對于程序2,為了確保測量到試件的最大溫度響應(yīng),溫度傳感器應(yīng)裝在功能元件上。
4、在標(biāo)準大氣條件下,將試件裝入試驗箱。
5、按技術(shù)文件的規(guī)定進行工作性能檢測,記錄檢測結(jié)果。若試件工作正常,則根據(jù)具體情況進行程序I或程序Ⅱ。
五、測試方法或步驟
1、循環(huán)貯存的試驗測試步驟如下
1、使試件處于貯存技術(shù)狀態(tài)。
2、 將試驗箱內(nèi)的環(huán)境調(diào)節(jié)到試驗開始階段的試驗條件,并在該條件下使試件溫度達到穩(wěn)定。
3、 將試件暴露于貯存循環(huán)的溫度(適用時還有濕度)條件下,暴露持續(xù)時間至少應(yīng)為7個循環(huán)(若采用 24h 循環(huán),則總共 168h),或技術(shù)文件規(guī)定的循環(huán)數(shù)。若技術(shù)文件有要求,則應(yīng)記錄試件的溫度響應(yīng)。
4、在循環(huán)溫度暴露結(jié)束后,將試驗箱內(nèi)空氣溫度調(diào)節(jié)到標(biāo)準大氣條件,并且保持在標(biāo)準大氣條件下,直至試件溫度穩(wěn)定。
5、 對試件進行目視檢查和工作性能檢測,記錄結(jié)果,并與試驗前數(shù)據(jù)進行比較。
2、恒溫貯存的試驗步驟如下
1、 使試件處于貯存技術(shù)狀態(tài)。
2、將試驗箱內(nèi)的環(huán)境調(diào)節(jié)到規(guī)定的試驗條件,并在該條件下使試件溫度達到穩(wěn)定。
3、在試件溫度達到穩(wěn)定后再繼續(xù)保持試驗溫度至少 2h,以確保測量不到的內(nèi)部元(部)件的溫度真正達到穩(wěn)定。若內(nèi)部元(部)件的溫度無法測量,則應(yīng)根據(jù)熱分析確定額外的熱浸時間,以確保整個試件的溫度都達到穩(wěn)定。
4、在恒定溫度暴露結(jié)束后,將試驗箱內(nèi)的空氣溫度調(diào)節(jié)到標(biāo)準大氣條件,并保持在該標(biāo)準大氣條件下,直至試件溫度穩(wěn)定。
5、對試件進行目視檢查和工作性能檢測,記錄結(jié)果,并與試驗前數(shù)據(jù)進行比較。
3、恒溫工作的試驗步驟如下
1、 按工作技術(shù)狀態(tài)安裝好試件。
2、 調(diào)節(jié)試驗箱內(nèi)的空氣溫度使之達到所要求的恒定溫度(適用時還有濕度)。
3、在試件溫度達到穩(wěn)定后繼續(xù)保持試驗箱內(nèi)條件至少2h。若內(nèi)部元(部)件的溫度無法測量,則應(yīng)根據(jù)熱分析確定額外的熱浸時間,以確保整個試件的溫度都達到穩(wěn)定。
4、盡可能目視檢查試件,記錄檢查結(jié)果,并與試驗前的數(shù)據(jù)進行比較。
5、使試件工作,并使其溫度重新穩(wěn)定。根據(jù)技術(shù)文件的要求對試件進行工作性能檢測,記錄檢測結(jié)果并與試驗前的數(shù)據(jù)進行比較。
6、使試件停止工作,將試驗箱內(nèi)的空氣溫度調(diào)節(jié)到標(biāo)準大氣條件,并保持該條件直到試件溫度達到穩(wěn)定。
7、 按技術(shù)文件的要求對試件進行全面的目視檢查和工作性能檢測,記錄檢查和檢測結(jié)果,并與試驗前數(shù)據(jù)進行比較。
3、循環(huán)工作的試驗步驟如下
1、 按工作技術(shù)狀態(tài)安裝好試件。
2、調(diào)節(jié)試驗箱內(nèi)的空氣溫度(適用時還有濕度)使之達到技術(shù)文件規(guī)定的工作循環(huán)初始條件,并保持此條件直至試件溫度達到穩(wěn)定。
3、 將試件暴露至少3個循環(huán),或為確保達到試件的最高響應(yīng)溫度所需要的循環(huán)數(shù)。循環(huán)暴露期間盡可能對試件進行全面的目視檢查,并記錄檢查結(jié)果。
1、 在暴露循環(huán)的最高溫度響應(yīng)時段使試件工作(由于試件的熱滯后效應(yīng),最高溫度響應(yīng)時段與溫度循環(huán)的最高溫度時段可能不一致)。重復(fù)進行本步驟,直到按技術(shù)文件完成試件的全部工作性能檢測。記錄檢測結(jié)果。
2、使試件停止工作,將試驗箱內(nèi)的空氣溫度調(diào)節(jié)到標(biāo)準大氣條件,保持該條件直到試件溫度達到穩(wěn)定。
3、 按技術(shù)文件的要求對試件進行全面的目視檢查和工作性能檢測,記錄檢查和檢測結(jié)果,并與試驗前數(shù)據(jù)進行比較。
六、技術(shù)要求
1、溫度變化速率:試驗中溫度的升降溫速率應(yīng)不超過3°C/分鐘,以避免溫度沖擊對裝備造成額外的非預(yù)期損害。
2、 濕度控制:高溫試驗通常不涉及濕度控制,重點在于溫度對裝備的影響。
3、 檢測結(jié)論:試驗結(jié)束后,需對裝備的外觀、結(jié)構(gòu)完整性以及工作性能進行綜合評估,確保無明顯損傷且性能未受影響。


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