可靠性溫濕度試驗箱判定“溫度穩定”的準則方案

溫濕度試驗箱判定“溫度穩定"的準則

       判定被試產品“溫度穩定"的準則與試驗方法及被試驗產品的工作狀態密切相關。非工作狀態（即產品自身不發熱）產品的判定準則是∶受試產品中溫度響應最慢部件的溫度與設定溫度（標稱溫度）的差值處于規定的±△T之內。處于工作狀態（即產品自身發熱）產品的判定準則是受試產品中溫度響應最慢部件的溫度變化速率達到某一規定的最小值v....時，認為產品已達到溫度穩定。

       1）GJB150.1“設備環境試驗方法"總則中規定∶非工作狀態試驗樣品中熱容量最大部件的溫度與規定溫度的差值△7≤2℃，或任何一個關鍵部件的△T≤1℃時如果受試產品處于工作狀態，試驗樣品中熱容量最大部件的溫度變化速率≤2℃/h時，均可認為受試產品達到了溫度穩定"。標GJB150.1A“裝備實驗室環境試驗方法"通用要求中對此做了一些修正，規定試件不工作時，試件中具有最大溫度滯后效應的功能部件的溫度達到試驗溫度時，認為達到了溫度穩定。試件工作時，試件中具有最大溫度滯后效應的功能部件的溫度變化速率Umin≤2℃/h時，認為達到了工作時的溫度穩定。

       GJB150.1A中的“最大溫度滯后效應的功能部件"實際上就是“試驗樣品中熱容量最大部件"，加上“功能部件"的限制是更加強調了該部件在使用功能上的獨立性，GJB150.1A中試件不工作時沒有給出具體的溫度誤差的限定值，是考慮到不同的試驗產品會有不同的溫度試驗誤差要求，這符合GJB150.1A中強調對試驗條件“剪裁"的基本指導思想。

       2）國標GB/T2422中給出判定溫度穩定的準則是∶試驗樣品各部分的溫度與最后溫度之差在3℃以內，即認為溫度已達到穩定。

       對于非散熱試驗樣品，最后溫度是指放置試驗樣品的試驗箱內循環氣流的平均溫度。對于散熱型試驗樣品，需要重復測量溫度變化3℃的時間間隔，當后一個溫度變化3℃的時間間隔是緊鄰的前一個溫度變化3℃的時間間隔的1.7倍以上，才可以認為試驗樣品的溫度達到了溫度穩定。

       直接測量試驗樣品各部分的溫度很困難，更不可能直接測量試驗樣品各部分的內部溫度。作為工程上的近似估計，GB/T2422中特別說明對于非散熱試驗樣品，試驗樣品各部分的最后溫度可以用放置試驗樣品的試驗箱內循環氣流的平均溫度替代。實際上，也可以認為這個最后溫度就是放置試驗樣品的試驗箱內循環氣流的回氣口的溫度（注在達到溫度穩定之前，進風口和回風口的溫度有一個明顯的溫度差）。對于散熱型試驗樣品，如果不能直接測量試驗樣品各部分的溫度，則可以通過檢測貼近試驗樣品表面（附面層）循環氣流的溫度替代之。

      3）GJB899“可靠性鑒定和驗收試驗"中，出于對被試產品的保護和確保試驗的嚴酷性與有效性，要求對試驗的樣機進行溫度測定，以便確定受試設備的最高溫度過熱點和具有最大熱慣性的零部件，從而建立起受試設備溫度與試驗箱內空氣溫度及兩者之間溫度差與時間的函數關系。當最大熱慣量點（可能是最高溫度過熱點或具有最大熱慣性的點）的溫度與試驗的上（下）限溫度之差不超過2℃，或該點溫度變化速率小于2℃/h，可認為溫度已經穩定。

       4）環境應力篩選的溫度運行程序是溫度循環，要求被試產品在循環過程中高溫和低溫的保持階段能夠“熱透"和“冷透"，從而實現最大的溫差應力效應。由于環境應力篩選是一種工藝手段，其溫度的穩定性及誤差控制相對較寬松，故標GJB1032“電子產品環境應力篩選方法"中規定溫度循環段的保持時間是保持試驗箱內循環空氣溫度穩定在設定溫度值，從循環空氣的溫度穩定在設定溫度值時開始計算時間，直到安裝在產品典型部件上2/3的熱電隅的顯示溫度與設定溫度的差值≤±10℃為止的這段時間是溫度循環過程中高溫段和低溫段的溫度保持時間。

       5）美國航空無線電技術委員會適用于民用飛機機載設備環境條件和試驗方法的標準RTCA DO 160對設備溫度穩定的規定

       設備不工作時，設備內部最大質量處（部件）的溫度達到規定溫度的±3℃以內時，就認為設備達到了溫度穩定。當無法測量內部最大質量處（部件）的溫度時，可以認為達到溫度穩定的最短時間為3h，這個判據與IEC68出版物（國標GB/T2422等同采用）對于非散熱試驗樣品判定溫度穩定的準則的規定一致。請注意∶ 國標GB/T2422中規定試驗樣品各部分的溫度與最后溫度之差應進入在3℃以內，故必須在試驗樣品各個部分的表面布置多個溫度檢測點。而RTCA DO 160強調的是以設備內部最大質量處（部件）的溫度為判定溫度穩定的典型點，無須對所有的部件逐一布點。

        當設備處于工作狀態時，設備內部最大質量處（部件）的溫度變化不大于2℃/h，可認為設備達到了溫度穩定。當無法測量內部最大質量處（部件）的溫度時，可以認為達到溫度穩定的最短時間為2h。這個判據與GJB150.1A中試件工作時的規定相類似，但是GJB150.1A判定溫度穩定的典型點是“最大溫度滯后效應的功能部件"，這比RTCA DO 160用最大質量處（部件）為判定溫度穩定溫度典型點的做法更科學，也更合理。因為溫度滯后效應不僅受質量大小的影響，也與該質量比熱的高低有關，故最大質量（部件）不一定是“試驗樣品中最大溫度滯后效應的功能部件"。