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环境试验意义与作用

环境试验概念

环境试验是为了保证产品在规定的寿命期间,在预期的使用,运输或贮存的所有环境下,保持功能可靠性而进行的活动。是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用,以评价产品在实际使用,运输和贮存的环境条件下的性能,并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。


气候环境试验的意义与作用

随着科学技术经济贸易的迅猛发展,自然资源海洋宇宙开发与利用,各种产品在贮存、运输和使用过程中遇到的环境越来越复杂,越来越严酷。从热带到寒带,从平原到高原,从海洋到太空等等,这就使得用户和生产者双方都关心产品在上述环境中得性能、可靠性和安全性,以保证产品能满意地工作,这就必须要进行环境试验。

 

1. 环境试验的意义

对产品的评价不能只看其功能和性能是否优秀,还要综合其各方面条件,例如在严酷环境中,其功能和性能的可靠程度以及维修、成本高低等。在提高产品可靠性方面,环境试验占有重要位置,说的极端一些,没有环境试验,就无法正确鉴别产品的品质、确保产品质量。

 

在产品的研制,生产和使用中都贯穿着环境试验,通常是设计——环境试验——改进——再环境试验——投产。环境试验越真实准确,产品的可靠性越好。

 

2. 环境试验的作用

2.1. 用于产品研究性试验:

研究性试验主要用于产品的设计、研制阶段,用于考核所选用的元器件、零部件、设计结构、采用的工艺等能否满足实际环境要求以及存在的问题。为了节省时间和充分暴露产品的薄弱环节,一般都采用加速环境试验方法。

 

2.2. 用于产品定型试验:

定型试验是用来确定产品能否在预定的环境条件下达到规定设计技术指标和安全要求。定型试验是最全面的试验,产品可能遇到的环境因素都必须考虑到。

 

2.3. 用于生产检查试验:

生产检查试验主要用于检查产品的工艺质量及工艺变更时的质量稳定性。

 

2.4. 用于产品的验收试验:

验收试验是指产品出厂时,为了保证产品质量必须进行的一些项目的试验,验收试验通常是抽样进行的。

 

2.5. 用于安全性试验:

用环境试验可以检查产品是否危害健康及生命问题,用恒加速度来检查产品安装、连接的牢固性,以防止在紧急情况下被甩出而造成人身伤亡事故或撞坏其它设备。安全试验通常采用较正常试验更严酷的试验等级进行。

 

2.6. 用于可靠性试验:

可靠性试验是由环境试验、寿命试验、现象试验和特殊试验等组成,环境试验是其中的主要组成部分。美国MIL-ZTD-781D中明确规定:环境试验是可靠性试验的必要补充内容,也是提高产品可靠性的重要手段。

 

气候环境试验的分类

1. 按环境试验形式分类:

 

1.1. 自然暴露试验:

是将样品长期暴露在天然环境中,它分为加负荷和不加负荷两种。

 

1.2. 现场试验

为评价、分析产品的可靠性,在使用现场进行的试验叫现场环境试验。

 

1.3. 人工模拟试验

是将样品放在人工模拟试验箱中进行的试验。

 一般来说,自然暴露试验和现场试验能真实反映产品在实际使用中的性能和可靠性,也是验证人工模拟试验准确性的基础,但这二种试验的不足之处是试验周期长,花费人力物力大,因此只有对可靠性要求较高的产品才进行这项试验。而人工模拟试验是电工电子产品可靠性研究中常见的试验方法。

 

2. 按环境试验性质分类

IEC(国际电工委员会)Tc75环境条件分类委员会于1981年颁布了“环境参数分级标准”,具体如下:

2.1. 气候环境因素:

温度、湿度、压力、日光辐射、沙尘、雪等。

 

2.2. 生物及化学因素:

盐雾、霉菌、二氧化硫、硫化氢等。

 

2.3. 机械环境因素:

振动(含正弦、随机)、碰撞、跌落、摇摆、冲击等。

 

2.4. 综合环境因素:

温度与湿度,温度与压力、温度、湿度与振动等等。

 

3. 按环境试验项目分类

气候环境试验其项目可分为如下几项:高温、低温、温度循环、温度冲击、低气压、湿热、日光辐射、砂尘、淋雨等,一般将盐雾和霉菌试验包括在其中。

 

在上述试验项目中又可分为单因素、综合及组合试验。

 

 

气候环境试验的发展状况

 从本世纪初,人们就注意到环境条件对产品的性能有很大的影响,随着产品越来越复杂和使用环境越来越严酷,环境试验受到人们的重视。

 

1. 国外情况

环境试验在国际上已有80多年的历史,1919年美国开始进行人工模拟环境试验,1943年,美国陆海空军便制定了环境试验方法。当时的试验项目主要是高温、湿热、低气压、砂尘、盐雾、日光辐射等,其主要的目的是解决热带沙漠地区作战的战斗机、装甲车等的质量问题。1955年,美国成立了环境工程学会。英国于1949年成立了环境工程学会。前苏联在五十年代就在国内各地建立了环境试验站,并在我国进行大量的暴露试验。东德于1962年成立了环境试验委员会,主要负责电信设备和元件方面的环境试验。

 

IEC于四十年代开始研究环境试验方面的问题,随着电子电工产品环境试验问题的日益突出,于1961年成立了Tc50“环境试验技术委员会”,专门从事环境条件分类和分级的研究。

 

2. 国内情况

我国的环境试验始于五十年代,最先在广州、上海、海南岛等地建立了天然暴露试验站,与东欧各国共同探索热带、亚热带、沿海地区气候条件对产品的影响。我国的环境试验从学习国外的标准,到逐步建立自己的环境试验体系,几十年来有了很大的发展。目前,国内的环境试验工作正大面积地开展,各省市都建立了电子产品检验所(站),各大公司各大厂、所也都拥有自己的可靠性环境试验室,并陆续淘汰了旧设备,引进和购置了一些新设备,随着宇航事业的迅速发展,国防工业部门开始对可靠性和环境试验给予高度重视,并投入了巨大的人力、物力、财力,对提高军用产品的质量起到重要作用。


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