電子產品環境試驗

鑑定電子產品對儲存、運輸和使用環境的適應能力的試驗。

基本介紹

  • 中文名:電子產品環境試驗
  • 目的:暴露試製產品各方面的缺陷等
  • 按形式分類:自然暴露試驗,現場試驗
  • 實驗內容:自然暴露試驗
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實驗目的

電子產品的環境試驗目的通常有如下幾方面:
電子產品環境試驗
1. 在研製階段用以,評價產品可靠性達到預定指標的情況;
2. 生產階段為監控生產過程提供信息;
3. 對定型產品進行環境可靠性鑑定或驗收;
4. 暴露和分析產品在不同環境和應力條件下的失效規律及有關的失效模式和失效機理;
5. 為改進產品可靠性,制定和改進可靠性試驗方案,為用戶選用產品提供依據。

試驗分類

環境試驗形式

1) 自然暴露試驗:
是將樣品長期暴露在天然環境中,它分為加負荷和不加負荷兩種。
2) 現場試驗 為評價、分析產品的可靠性,在使用現場進行的試驗叫現場環境試驗。
3) 人工模擬試驗 是將樣品放在人工模擬試驗箱中進行的試驗。
有著多年檢測經驗的一通檢測認為,自然暴露試驗和現場試驗能真實反映產品在實際使用中的性能和可靠性,也是驗證人工模擬試驗準確性的基礎,但這二種試驗的不足之處是試驗周期長,花費人力物力大,因此只有對可靠性要求較高的產品才進行這項試驗。而人工模擬試驗是電工電子產品可靠性研究中常見的試驗方法。

環境試驗性質

IEC(國際電工委員會)Tc75環境條件分類委員會於1981年頒布了“環境參數分級標準”,具體如下: 1) 氣候環境因素:
溫度、濕度、壓力、日光輻射、沙塵、雪等。
電子產品環境試驗
2) 生物及化學因素:
鹽霧、黴菌、二氧化硫、硫化氫等。
3) 機械環境因素:
振動(含正弦、隨機)、碰撞、跌落、搖擺、衝擊等。
4) 綜合環境因素:
溫度與濕度,溫度與壓力、溫度、濕度與振動等等。

環境試驗項目

氣候環境試驗其項目可分為如下幾項:高溫、低溫、溫度循環、溫度衝擊、低氣壓、濕熱、日光輻射、砂塵、淋雨等,一般將鹽霧和黴菌試驗包括在其中。
在上述試驗項目中又可分為單因素、綜合及組合試驗。

實驗內容

自然暴露試驗  將樣品置於典型的自然環境條件下存放或使用,如寒帶或熱帶的室內、室外,以及嚴重的工業污染區等。這種試驗的局限性是:試驗結果往往受反常天氣的影響,並且隨所選地點的不同而有差異;試驗場地選擇還受工作人員生活、工作條件等的限制,往往不能在惡劣地區長期設點進行試驗;獲得試驗結論往往需要較長的時間。
現場運行試驗 將樣品置於各種典型的使用現場(如熱沙漠、極寒地區、海洋等)並使其處於正常運行狀態。這種試驗的費用較多。
自然暴露試驗和現場運行試驗雖有不足之外,但能直接反映客觀實際情況,是研究實驗室人工模擬試驗的基礎,同時也是驗證人工模擬試驗好壞程度的基本手段。對這兩種試驗技術的基本要求是:選定有代表性的地點,年份和時期進行試驗,並使受試的樣品處於典型的工作或貯存狀態。
人工模擬試驗  在實驗室的試驗設備上模擬一個或多個環境因素。把樣品置於這種條件下進行測試的特點是能在較短的時間內鑑定出產品對環境的適應能力。對人工模擬試驗的基本要求是:既能真實地模擬環境中主要因素的影響,又能在時間上起一定的加速作用,但加速的程度又不應改變產品的實際損壞機理。
人工模擬試驗技術發展迅速,主要有低溫、高溫、溫度變化、濕熱、淋雨、低氣壓、高溫低氣壓、低溫低氣壓、模擬地面上太陽輻射、鹽霧、長霉、工業氣體、恆加速度、振動、衝擊、碰撞、自由跌落、傾跌和翻倒、雷擊、核電磁脈衝、爆炸性大氣和空間模擬等試驗。每一種試驗通常先經過預處理,以消除或部分抵消樣品在過去的運輸和貯存中受到的影響。試驗程式(見圖)包括 5個步驟。①初始檢測:對樣品的電性能、機械性能進行初始測量和檢查,以便在試驗後進行對比。②條件試驗:在試驗裝置上或試驗箱(室)內按產品的實際使用狀態安裝樣品,然後對樣品施加規定的環境應力,進行試驗。③中間檢測:在試驗期間對樣品的電性能、機械性能進行測量和檢查。④恢復:撤去樣品上的環境應力,使樣品在溫度15~35℃、相對濕度45%~75%、大氣壓力860~1060毫巴的條件下進行性能恢復。⑤最後檢測:對試驗後樣品的電性能、機械性能和外觀變化進行檢測。有些產品的試驗並不包括全部過程,而只包含其中的某些步驟。 電子產品環境試驗
通常試驗時要求的標準大氣條件是:溫度15~35℃、相對濕度45%~75%、氣壓860~1060毫巴。但是,當大氣條件對測試參數有顯著影響時,則應在表中所列數值中選擇一組條件作為仲裁試驗的標準大氣條件。
電子產品環境試驗
當產品的測試參數和溫度、氣壓的變化規律已知時,可在正常試驗大氣中的任一情況下進行測量,而後再按20℃的基準標準大氣條件進行換算。某些樣品在性能測量前需進行乾燥處理,通常在溫度55±2℃、相對溫度≤20%、氣壓860~1060毫巴的標準乾燥條件下乾燥6小時。
對試驗箱(室)的要求是:①試驗箱(室)應有足夠的容量,保證每個受試的樣品處於相同的環境條件下,並保證試驗時樣品不干擾試驗條件。為使試驗箱(室)中的試驗條件能模擬實際使用條件,試驗箱(室)的體積與試驗樣品體積之比應不小於 5:1。對工作時發熱量很大的產品,如電機和變壓器等,試驗箱對試驗樣品的體積比應不小於10:1。②試驗箱(室)應能保證試驗期間的環境參數精度,並定期或在每一試驗前後進行鑑定。為了滿足試驗要求,用於測量或控制箱溫的溫度感測器應儘可能位於箱(室)的中心,並加以遮蓋或保護,以防止輻射熱造成誤差。③除輻射熱是試驗條件之一外,通常試驗箱(室)的熱源位置應使輻射熱不直接落到樣品上。④衝擊和碰撞試驗台的橫向運動應不大於標稱值的30%,振動試驗台的橫向運動在500赫以下應不大於標稱值的50%,在500赫以上應不大於標稱值的100%。
當對同一樣品依次進行兩種或兩種以上試驗時,試驗順序的編排對試驗後果有很大的影響。通常遵循的原則是:①按產品在運輸、使用中所遇到的主要環境影響的順序進行環境模擬試驗。②如果希望從一個樣品上獲取儘可能多的環境適應性信息,則應把對產品影響較輕的試驗,如溫度試驗、低氣壓試驗等排在前面,而把振動、衝擊、鹽霧等試驗排在最後。③如果要求儘快暴露產品缺陷,應使前一試驗對樣品的影響在後一試驗中得到積累和加強,可排為高溫試驗、振動試驗、衝擊試驗或跌落試驗、濕熱試驗、低溫試驗的順序。④從經濟角度考慮,試驗周期長和花費大的試驗項目應排在最後。

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