目前,各工程師在制定標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)對(duì)于溫度變化類(lèi)的試驗(yàn)有很多不同的見(jiàn)解,且此類(lèi)試驗(yàn)名稱(chēng)過(guò)多,導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了一些不恰當(dāng)?shù)氖褂梅椒。本文特?duì)溫度變化類(lèi)試驗(yàn)進(jìn)行解讀,一方面對(duì)各類(lèi)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分析,另一方面推薦使用合適的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目,以供各工程師參考使用。 溫度變化類(lèi)試驗(yàn)項(xiàng)目有眾多名稱(chēng): 溫度變化、 溫度循環(huán)、 溫度交變、 溫度沖擊 冷熱沖擊、、溫度交變、快速溫變、溫度梯度、分級(jí)溫度等名稱(chēng)。且不同體系的標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用的試驗(yàn)方法是不同的,如何區(qū)分這些試驗(yàn)項(xiàng)目,如何選擇試驗(yàn)項(xiàng)目,這需要對(duì)各類(lèi)型試驗(yàn)的來(lái)源以及其區(qū)別進(jìn)行分析。 本文針對(duì)的試驗(yàn)項(xiàng)目是溫度變化類(lèi)的,對(duì)于濕熱類(lèi),溫濕度循環(huán)等試驗(yàn)項(xiàng)目后續(xù)再以專(zhuān)題敘述。1、 溫度變化試驗(yàn) 1.1 來(lái)源 各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)中的溫度變化試驗(yàn)均來(lái)源于IEC 60068-2-14 試驗(yàn)方法N:溫度變化中的 Nb 。在特定溫度變率之溫度變化試驗(yàn)。 1.2 定義 溫度變化試驗(yàn),為設(shè)置一定的溫度變化速率進(jìn)行高溫與低溫之間的轉(zhuǎn)變。故在實(shí)際應(yīng)用中有兩類(lèi):一類(lèi)為慢速的溫度變化試驗(yàn),其溫度變化速率<3℃/min(一般各標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常選擇參數(shù)為1℃/min),也既一般應(yīng)用中的溫度變化、溫度循環(huán)、溫度交變?cè)囼?yàn)(此三類(lèi)為一種試驗(yàn));另一類(lèi)為快速的溫度變化試驗(yàn),其溫度變化速率≥3℃/min(一般各標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常選擇參數(shù)為3℃/min、4℃/min、5℃/min、7℃/min、10℃/min),也既一般應(yīng)用中的快速溫變?cè)囼?yàn)。溫度變化速率越快,考核越嚴(yán)酷。 1.3 目的及應(yīng)用范圍 本試驗(yàn)適用于組件、裝備或其它產(chǎn)品。為產(chǎn)品模擬帶電工作時(shí)隨溫度的變化,如在系統(tǒng)/組件工作時(shí)快速改變周?chē)鷾囟。如果系統(tǒng)/組件處在熱浸透溫度(例如安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的系統(tǒng)/組件),高溫階段附加的短暫溫度峰值要確保產(chǎn)品在這期間的基本功能。為避免系統(tǒng)/組件內(nèi)的電熱擴(kuò)散抑制系統(tǒng)/組件達(dá)到低溫的效果,故在降溫階段將產(chǎn)品關(guān)閉。失效模式為溫度變化引起的電氣故障。 注:本試驗(yàn)不是壽命試驗(yàn)。 1.4 試驗(yàn)方法及參數(shù) 1.4.1 溫度變化試驗(yàn): 各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)中建議采用ISO 16750-4 5.3.1 溫度變化試驗(yàn),具體試驗(yàn)程序見(jiàn)圖1及圖2,圖1應(yīng)用于非發(fā)動(dòng)機(jī)艙產(chǎn)品,圖2應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙中零部件,因?yàn)槠渚哂邪l(fā)動(dòng)機(jī)熄火后的余熱考核,故在溫度變化中加入了極限高溫貯存的考核。 圖1溫度變化曲線 TOB:高溫極限工作溫度 TUB:低溫極限工作溫度 工作類(lèi)別3.2: 使用13.5V帶電工作 圖2 有后續(xù)加熱的溫度變化曲線 TOB:高溫極限工作溫度 TUB:低溫極限工作溫度 TNH:發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后(停車(chē)),出現(xiàn)的最高環(huán)境溫度 工作類(lèi)別3.2: 使用13.5V帶電工作 1.4.2 快速溫變?cè)囼?yàn): 目前發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有此類(lèi)項(xiàng)目,如GM3172 ,其具體試驗(yàn)方法參加圖3,此類(lèi)試驗(yàn)屬于加速壽命試驗(yàn)方法,故一般不推薦應(yīng)用于認(rèn)證試驗(yàn)中。 圖3快速溫變曲線
1.5 差異及應(yīng)用分析 以上的兩項(xiàng)試驗(yàn),推薦使用ISO 16750-4 5.3.1 溫度變化試驗(yàn),由于其更能貼合日常中產(chǎn)品的使用情況,快速溫變?cè)囼?yàn)適用于壽命加速試驗(yàn),其具體的加速因子及方法,后續(xù)專(zhuān)稿論述。 1.6 重要參數(shù)解析 溫度變化試驗(yàn)的特點(diǎn):產(chǎn)品在試驗(yàn)中工作、溫度變化的速率一定、循環(huán)數(shù)一般設(shè)置30個(gè)循環(huán)以?xún)?nèi)、極限溫度值(因此項(xiàng)試驗(yàn)為工作+存儲(chǔ)類(lèi)試驗(yàn),故其極限值根據(jù)產(chǎn)品使用情況不同有兩種方案供選擇,具體看參見(jiàn)圖1,圖2);此為產(chǎn)品性能考核試驗(yàn)(非壽命試驗(yàn))。附表為一外部公司的推薦參數(shù),以供大家參考。 表1 產(chǎn)品溫度變化試驗(yàn)參數(shù)推薦表 循環(huán)數(shù) 30個(gè) 最低環(huán)境溫度 Tmin(產(chǎn)品低溫工作極限溫度) 最高環(huán)境溫度 Tmax(產(chǎn)品高溫工作極限溫度) 溫度變化速率 4℃/min 產(chǎn)品的溫度穩(wěn)定時(shí)間(存儲(chǔ)時(shí)間) 見(jiàn)表2 抽樣數(shù)量 應(yīng)用 數(shù)量(件) 產(chǎn)品舉例 安全類(lèi) 20 發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、安全氣囊控制器、胎壓監(jiān)視器 操控類(lèi) 15 雨量傳感器、光照傳感器、門(mén)開(kāi)關(guān) 便攜類(lèi) 10 CD機(jī)、娛樂(lè)系統(tǒng) 操作狀態(tài) 見(jiàn)圖1、圖2 產(chǎn)品在極限溫度中的貯存時(shí)間參加表2 。 表2 產(chǎn)品重量與其溫度浸入時(shí)間的關(guān)系 產(chǎn)品重量(kg) 浸入時(shí)間(保溫時(shí)間min) 常州賽維思環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備有限公司技術(shù)部 |