1、環(huán)境試驗可以分外場試驗還有實驗室試驗(1)實驗室試驗:一般在實驗室里面進行,又叫做人工模擬試驗,是用人工的方法來創(chuàng)造出某種氣候環(huán)境或者機械環(huán)境,把試品在這個環(huán)境中試驗。人工模擬試驗具有跟大氣暴露試驗相似的一個模擬性,并且有加速性,可以大大地縮短試驗時間,且其環(huán)境應(yīng)力、負(fù)載條件的施加都可以嚴(yán)格控制在容差范圍內(nèi),保證全部試驗在受控條件的情況下進行,所以重現(xiàn)性好,有可比性,其主要缺點是受到設(shè)備的限制,一般就是試驗一些體積較小,重量較輕的產(chǎn)品,且有時對非常真實的綜合環(huán)境的模擬性較差。
(2) 外場試驗,可分為天然暴露試驗和現(xiàn)場試驗:
① 天然暴露試驗:把產(chǎn)品或者材料在自然氣候條件下暴露,考核其環(huán)境的適應(yīng)性,試驗樣品一般都是不工作的,試驗的時間很長,往往是需要多年以后才能評估其結(jié)果,這種試驗準(zhǔn)確、嚴(yán)格、真實、其結(jié)論比較,此種試驗多為國家或者大的工業(yè)集團采用。
② 現(xiàn)場試驗:由于實驗室的設(shè)備受到了各種限制,許多裝備不可能在實驗室中進行了各種環(huán)境試驗,即使是能夠試驗,實驗室試驗也不可能可以*真實的模擬現(xiàn)場的使用環(huán)境,因此是無法進行真實的考核,所以不僅大設(shè)備,就是可以在實驗室進行環(huán)境試驗的小設(shè)備也需要進行現(xiàn)場環(huán)境試驗,用以補充實驗室的不足,充分驗證裝備在現(xiàn)場使用環(huán)境中是否會損壞或能否正常工作。在海灣戰(zhàn)爭開始前,美軍裝備在沙特作戰(zhàn)前線曾進行過為時不短的現(xiàn)場試驗,發(fā)現(xiàn)了不少裝備不適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境的問題,經(jīng)研究處理后,大大提高了裝備的可靠性,美軍標(biāo)MIL-STD-0810E中明確規(guī)定要安排工作環(huán)境驗證試驗,將實驗室與現(xiàn)場結(jié)合起來,交替使用實驗室試驗和現(xiàn)場試驗有助于加快研制進度和降低研制成本,并使環(huán)境因素對裝備的影響減到zui小,使裝備的可靠性大大提高。
現(xiàn)場試驗的優(yōu)點就是真實、可靠,能夠起到實驗室起不到的作用。缺點是試驗環(huán)境條件不能保證在受控條件下進行,所以其試驗條件還有試驗結(jié)果的重現(xiàn)性較差。
2、用來環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)的環(huán)境試驗設(shè)備
環(huán)境試驗一個主要是考核產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性,用于確認(rèn)設(shè)計,ESS是一個篩選的程序,用來考核產(chǎn)品的零部件、材料和制造工藝,需要暴露產(chǎn)品的潛在缺陷還有可能發(fā)生在現(xiàn)場的其它性質(zhì)的失效,ESS要求100%的產(chǎn)品作為暴露試驗,而不能隨機抽樣,因為產(chǎn)品的潛在缺陷就是隨機的,只有100%的試驗才能保證篩選的有效性。
對產(chǎn)品進行環(huán)境應(yīng)力篩選的關(guān)鍵:
(1)環(huán)境應(yīng)力的*水平,必須適合于強制產(chǎn)品的缺陷變?yōu)槭А?nbsp;
(2)應(yīng)力必須是不超過產(chǎn)品電氣還有機械性能的極限,不應(yīng)該使無缺陷的產(chǎn)品失效或者減少產(chǎn)品的有效壽命。
作為一個用于ESS的環(huán)境試驗設(shè)備,其環(huán)境應(yīng)力的大小應(yīng)該能滿足以上要求,顯然會比常規(guī)的環(huán)境試驗設(shè)備的要求要高。
ESS的型式是有溫度循環(huán)、隨機振動、高溫、熱沖擊、 低溫、濕熱、 低氣壓、綜合環(huán)境等。我們根據(jù)美國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(IES)等單位的研究資料,說明了溫度循環(huán)是篩選zui有效的形式,其次是隨機振動,所以我國電子產(chǎn)品的ESS試驗按照GJB 1032《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選》推薦采用溫度循環(huán)和隨機振動兩種試驗方法。
溫度循環(huán)不僅是篩選zui有效,而且對試品加載應(yīng)力均勻,在執(zhí)行程序還有修改程序方面有著較大的靈活性:篩選時間跟大多數(shù)其它形式比要短。
ESS的溫度循環(huán)試驗有著三個要求:
(1) 溫度極限的溫差要盡可能大:高低溫之間的溫差要≥100℃,而且不管產(chǎn)品預(yù)定的使用極限,只要產(chǎn)品不引起一個不必要的危險,而且不使無缺陷的產(chǎn)品破壞。
(2) 溫度極限之間的溫度速率必須要盡可能快,通常≥5℃/min,以產(chǎn)生*應(yīng)力水平,且多次循環(huán),而不危害無缺陷的產(chǎn)品。
(3)試品上面的風(fēng)速≥3m/s,以使得試品表面溫度盡量接近箱溫。
能滿足以上要求的試驗設(shè)備才能作為ESS溫度循環(huán)試驗設(shè)備,顯然,一般作為環(huán)境試驗的高低溫試驗箱都不能滿足。
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