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产品及应用

快速温变试验箱单一环境因素对产品效能的影响

作者:赛思 来源:网络

快速温变湿热试验箱技术规格:

型 号

SES-225

SES-408

SES-800

SES-1000

SES-1500

内箱尺寸

(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

承载重量

20kg

30kg

30kg

50kg

75KG

温度速率

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

温度范围

-70℃~﹢180℃

温度均匀度

≤2℃

温度波动度

±0.5℃

温度偏差

±2℃

温变范围

-40℃/-55℃~+125℃(高温至少+85℃以上)

湿度范围

20%~98%

湿度偏差

±3%(>75%RH), ±5%(≤75%RH)

脚轮

4个(外形尺寸不含脚轮)脚轮增高50~120mm

观察窗

450×450mm带加热装置防止冷凝和结霜

测试孔

φ100mm位于箱体右侧(人面朝大门)

照明灯

35W/12V

节能调节方式

冷端PID调节方式(即加热不制冷,制冷不加热),比平衡调温方式节能40%

加热方式

镍铬合金电热丝(3重超温保护)

制冷机

德国原装进口品牌压缩机

制冷剂

环保制冷剂R404a / R23(臭氧耗損指數均為0)

冷却方式

水冷(水温7℃~28℃,水压0.1~0.3Mpa),以便确保降温性能

控制器

7寸彩色触摸屏控制器

运行方式

程式运行+定值运行

传感器

PT100

通讯功能

RS485 标配USB

曲线记录功能

触摸屏自动记录

电源

380V±10%/50HZ,三相四线+地线(3P+N+G)

每一种环境对产品都会产生某种环境效应,下面列出了几种对产品影响较大的,而且在产品贮存、使用、运输过程中经常碰到的环境因素对产品效能影响的物理表象及失效模式。

一、高温

温度升高,材料分子运动速度加剧,分子动能的增加将导致物体的影胀、相态转换和理化学特性的变化,从而引发:

1.绝热物质在高温下失效加速,材料热老化程度加快(导热率增大);

2.高温下气态、液态、固态物体的体积膨胀或尺寸增加,导致结构件出现变形、卡死、损坏甚至爆裂;

3.高温下电阻率、电导率增大,表面高温氧化,材料间相互扩散加剧,引发电气性能变化、电接触不良、介质击穿;

4.高温下润滑剂的粘度随温度升高而降低,导致润滑性能下降,磨损加快。高温也会促进润滑剂的化学反应,引起润滑剂的变质,甚至可能丧失润滑作用,引起摩擦副的结构性损坏;

5.高温下物质会软化、熔化,蒸发及升华加快,物质的这种相态变化会导致产品的功能丧失;

6.更高的温度,如达到居里点温度的固体会失去磁性,物体在强电介质中会失去极性,达到超导电性临界温度时,物体出现超导电性能;

7.长期的高温作用会使有机材料褪色、裂解或龟裂;

8.密封壳体内的物质因热膨胀产生高压,严重时会引发自爆;

9.高真空腔体内的合成材料在高温下会释放包含在材料内部的空气,使腔体内的真空度降低。

二、低温
与高温相反,温度降低,材料分子运动速度减小,导致物体体积收缩,流动性变至凝结、变硬,金属材料会出现“冷脆”,液态物质出现“冷凝”,“固化”。其外在性能表现为:
1.低温下,润滑剂粘度增大甚至“固化”,使润滑性能降低或丧失;
2.低温会导致有机材料的“硬化”或“粉化”,更低的温度也会使金属材料出现冷脆”,材料的耐冲击能力降低,韧性变差;
3.低温下,物体的“冷缩”、“缩差”会引发结构变形,内部应力增大,甚至使结构损坏或“咬死”;
4.低温下,电子元器件的电阻、电容等量值会发生变化,引发电子,电工产品的性能改变;
5.低温下的水汽会冷凝、结冰,会导致电气特性和机械特性变坏;
6.低温下的燃烧效率降低,运行车辆的推力和拉力下降,工作效率降低能改变;
7.低温下,橡胶的硬度增加,使减振器刚性加大,冲击强度改变h)低温会使受约束的光学器件产生静疲劳。
三、温度冲击
温度冲击是使产品在高温和低温之间循环交换,经受稳定的高温、低温、温度冲击环境的考核。前面所述的高温和低温的环境效应都适用于温度冲击试验的环境效应。
 另一方面,当产品从高(低)温区以1min的转换时间(试验标准要求)快速地转移到低(高)温区时,产品周围的环境发生温差很大的温度突变,对于任何一台由多个零部件、元器件及各种材料和结构组成的产品,各个零件的热容量不同,其吸热、导热、散热能力也存在差异,当产品周边的气氛温度发生剧烈的变化时,产品内部各个零件之间或同一零部件的各部份之间的温度变化会有很大的差异,从而在产品内部诱导出大的温差应力,从而引发:
1.结构件变形破裂,粘合件剥;
2.活动部件卡死或间隙变大,紧固件松动;
3.密封件裂缝,产生漏损或丧失真空;
4.焊缝裂开,焊点脱落;
5.继电器、电位计、按键等接触不良;
6.电子元器件老化加剧,性能变劣;
7.面涂层龟裂,绝缘材料保护失效等。
......

四、湿度
湿度会影响产品外在的物理特性和化学性能,湿度和温度总是同时存在而又相互耦合的一对环境因素。湿热的共同作用会引发:
1.加速金属表面的氧化和电蚀作用;
2.加速表面有机涂层电化学反应,破坏表面涂层的保护作用;
3.由于材料的吸附作用导致材料膨胀,引发结构损伤;
4.由于吸湿、吸附等物理现象的影响,引起电气绝缘性能降低;
5.由于凝露和游离的水汽,会导致设备的电气短路,热传递特性变差,光学器件成像与传输质量变坏;
6.吸湿材料性能快速下降;
7.吸湿会导致ZHA药和推进剂性能降低。

五、低气压
随着距海平面的高度增加,大气环境中的空气会越来越稀薄,空气的密度降低,使产品的散热特性、燃烧效率、绝缘效果及密封保持能力等方面的性能受到影响。
1.热聚效应:机械摩擦和电热效应产生的热量的主要依靠对流传热散失,当空气变得稀薄后,对流传热的效率大大降低,此时的散热则需要依赖“热导”和“辐射”传热,后两种散热的效率远低于“对流”传热的效率,故低气压下会在产品周围形成“热聚效应”;
2.燃烧效率降低:空气稀薄意味着空气量减少,会延长点燃时间和燃烧时间会使运行车辆的推力和拉力下降,工作效率降低;
3.绝缘能力下降:依靠空气绝缘的一些器件,其绝缘能力随气压的降低而降低,当气压低到某个量值后,就会产生电晕放电。气压再降低,气体的密度小到可能形成电子雪崩时会使空气绝缘层破坏,出现电弧放电,造成电子产品工作性能的失效;
4.润滑能力下降:在低气压条件下,液态物质的蒸发效应加剧,而热聚效应(温度 升高)又会加剧这种蒸发的速度,导致润滑能力快速下降;
5.加大密封件的漏损:密封器件周围的气压降低,密封件内外的压差增大,使内外漏气和漏液的现象更为严重。
六、振动
振动会导致产品内部的零、部件及结构件等有质量的物体相对于其平衡位置产生动态位移,这种动态位移及其相应的速度、加速度会引起或促进结构的疲劳和内部零、部件之间相互碰撞、机械磨损和功能的丧失,其外在表现为:
1.导线磨损;
2.紧固件、接插件松动;
3.电刷、继电器等触点有时通、有时断;
4.焊缝产生裂纹,引发密封失效、漏气、渗液;
5.焊点脱落,引发电路断开或短接;
6.机械结构产生裂纹或断裂;
7.电子元器件失效,电噪声增强;
8.摩擦副的摩擦力增大,甚至卡死;
9.光学系统成像模糊,导致光学系统失调;
10.可能引发机械结构的共振,招致结构的损坏。
七、盐雾

盐雾环境的影响分为腐蚀影响、电气影响、物理影响:
1.电化学腐蚀,并加速其他应力引发的腐蚀;
2.盐在水中电离后形成的酸/碱溶液的腐蚀
3.盐雾在电子产品表面及隙缝处的沉降和积聚,会导致电气性能的降低;
4.盐雾的沉降和积聚会产生新的导电层,引发短路;
5.电绝缘材料腐蚀;
6.盐雾的沉降和积聚会导致机械部件和组件运动部分的阻塞和粘结;
7.电解作用导致防护漆层的起泡或剥落。

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