可靠性环境试验箱的选择(环境可靠性实验)
环境可靠性实验设备-环境实验设备-环境试验设备-工业烤箱-环境可靠性试验设备

  如何选用可靠性环境试验箱

  一、设备选择依据

  存在于地球表面及大气层空间中的自然环境因素和诱发环境因素的种类,目前还无法统计出一个确切的数目,其中对工程产品(设备)的使用及寿命影响较大的因素不下十几种。从事工程产品环境条件研究的工程师们将自然界存在以及人类活动所诱发的环境条件整理归纳为一系列的试验标准和规范,用以指导工程产品的环境及可靠性试验。如指导军工产品进行环境试验GJB150――中华人民共和国国家军工标准《军工设备环境试验方法》,指导电工电子产品进行环境试验的GB2423――中华人民共和国国家标准《电工电子产品环境试验方法指南》等。因此,我们选择环境及可靠性试验设备时主要的依据是工程产品的试验规范和试验标准。

  其次,为了规范试验设备中环境试验条件的容差,保证环境参数的控制精度,国家技术监督机构及各工业部门还制订了一系列的环境试验设备及检测仪器仪表的检定规程。如中华人民共和国国家标准GB5170《电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法》,又如国家技术监督局颁布实施的JJG190-89《电动振动试验台系统试行检定规程》等。这些检定规程也是选择环境及可靠性试验设备的重要依据,不符合这些检定规程要求的试验设备是不允许投入使用的。

  二、设备选择基本原则环境及可靠性试验设备的选择应遵循以下五条基本原则:

  1、环境条件的再现性

  在试验室内完整而精确地再现自然界存在的环境条件是可望而不可及的事情。但是,在一定的容差范围之内,人们完全可以正确而近似地模拟工程产品在使用、贮存、运输等过程中所经受的外界环境条件。这段话用工程的语言概括,就是“试验设备所创造的围绕被试产品周边的环境条件(含平台环境)应该满足产品试验规范所规定的环境条件及其容差的要求"。如用于军工产品试验的温度箱不仅要满足军标GJB150.3-86、GJB150.4-86中根据不同的均匀性和温度控制精度的要求。只有这样,才能保证在环境试验中环境条件的再现性。

  2、环境条件的可重复性

  一台环境试验设备可能用于同一类型产品的多次试验,而一台被试的工程产品也可能在不同的环境试验设备中进行试验,为了保证同一台产品在同一试验规范所规定的环境试验条件下所得试验结果的可比较性,必然要求环境试验设备所提供的环境条件具有可重复性。这也就是说,环境试验设备施用于被试验产品的应力水平(如热应力、振动应力、电应力等)对于同一试验规范的要求是一致的。

  环境试验设备所提供环境条件的可重复性是由国家计量检定部门依据国家技术监督机构所制定的检定规程检定合格后提供保证。为此,必须要求环境试验设备能满足检定规程中的各项技术指标及精度指标的要求,并且在使用时间上不超过检定周期所规定的时限。如使用非常普遍的电动振动台除满足激振力、频率范围、负载能力等技术指标外,还必须满足检定规程中规定的横向振动比、台面加速度均匀性、谐波失真度等精度指标的要求,而且每次检定后的使用周期为二年,超过二年必须重新检定合格后才能投入使用。

  3、环境条件参数的可测控性

  任何一台环境试验设备所提供的环境条件必须是可观测的和可控制的,这不仅是为了使环境参数限制在一定的容差范围之内,保证试验条件的再现性和重复性的要求,而且从产品试验的安全出发也是必须的,以便防止环境条件失控导致被试产品的损坏,带来不必要的损失。目前各种试验规范中大体要求参数测试的精度不应低于试验条件允许的误差的三分之一。

  4、环境试验条件的排它性

  每一次进行环境或可靠性试验,对环境因素的类别、量值及容差都有严格的规定,并排除非试验所需的环境因素渗透其中,以便在试验中或试验结束后判断和分析产品失效与故障模式时,提供确切的依据,故要求环境试验设备除提供所规定的环境条件外,不允许对被试产品附加其它的环境应力干扰。如电动振动台检定规程中所限定的台面漏磁,加速度信噪比、带内带外加速度总均方根值比。随机信号的检验、谐波失真度等精度指标都是为了保证环境试验条件的而制定的检定项目。

  5、试验设备的安全可靠性

  环境试验,特别是可靠性试验,试验周期长,试验的对象有时是价值很高的军工产品,试验过程中,试验人员经常要在现场周围操作巡视或测试工作,因此要求环境试验设备必须具有运行安全、操作方便、使用可靠、工作寿命长等特点,以确保试验本身的正常进行。试验设备的各种保护、告警措施及安全连锁装置应该完善可靠,以保证试验人员、被试产品和试验设备本身的安全可靠性。

  三、温湿度箱的选择

  1、容积的选择

  将被试产品(元器件、组件、部件或整机)置入气候环境箱进行试验时,为了保证被试产品周围气氛能满足试验规范所规定的环境试验条件,气候箱工作尺寸与被试产品外廓尺寸之间应遵循以下几点规定:

  a)被试产品的体积(W×D×H)不得超过试验箱有效工作空间的(20~35)%(推荐选用20%)。对于在试验中发热的产品推荐选用不大于10%。

  b)被试产品的迎风断面积与该断面上试验箱工作室总面积之比不大于(35~50)%(推荐选用35%)。

  c)被试产品外廓表面距试验箱壁的距离至少保持100~150mm,(推荐选用150mm)。

  上述三点规定实际上是相互依存和统一的。以1立方米正方体箱子为例,面积比为1:(0.35~0.5)相当于体积之比为1:(0.207~0.354)。距箱壁100~150mm相当于体积之比为1:(0.343~0.512)。总括上述三点规定,气候环境试验箱的工作腔容积至少应是被试产品外廓体积的3~5倍。作出这种规定的理由有以下几点:

  1〕被试验件置入箱体后挤占了流畅的通道,通道变窄将导致气流流速的增加。加速气流与被试验件之间的热交换。这与环境条件的再现不符,因为在有关标准中对涉及温度环境试验都规定试验箱内试验样件周围的空气流速不应超过1.7m/s,以防止试验样件和周围气氛产生不符合实际的热传导。在空载时试验箱内平均风速为0.6~0.8m/s,不超过1m/s,满足a)、b)两点要求所规定的空间及面积比时,流场的风速可能增大(50~100)%,平均最高风速为(1~1.7)m/s。满足标准规定的要求。如果在试验中不加限制地加大试验件的体积或迎风断面积,则实际试验时气流风速将增大到超出试验标准所规定的最高风速,其试验结果的有效性将受到怀疑。

  2〕气候箱工作腔内环境参数〔如温度、湿度、盐雾沉降率等〕的精度指标都是在空载状态下检测的结果,一旦置入被试验件后,对试验箱工作腔内环境参数的均匀性将产生影响,试验件占有的空间越大,这种影响也就越严重。实测试验数据表明,流场中迎风面与背风面的温差可达到3~8℃,严重时可大到10℃以上。因此,必须尽量满足a〕、b〕两项要求,以保证被试产品周围环境参数的均匀性。

  3〕根据热传导的原理,箱壁附近气流的温度通常与流场中心温度相差2~3℃,在高低温的上下限时,还可能达到5℃。箱壁的温度与箱壁附近流场的温度又相差2~3℃(视箱壁的结构和材料而定)试验温度与外界大气环境相差越大,上述温差也越大,因此,距箱壁(100~150mm)距离内的空间是不可利用空间。

  2、温度范围的选择

  目前,国外温度试验箱的范围大体上为-73~+177℃,或-70~+180℃。国内多数厂家一般为-80~+130℃,-60~+130℃,-40~+130℃,也有高温到150℃。这些温度范围通常可以满足国内绝大多数军工、民用产品温度试验的需要,除非确有特殊需要,如安装位置靠近发动机等热源的产品外,不可盲目提高温度上限。因为上限温度越高,箱体内外的温差越大,箱体内部流场的均匀性也越差。可利用的工作室体积也就越小。另一方面,上限温度值越高,对箱壁夹层中保温材料(如玻璃棉等)的耐热性要求越高。箱体密封性的要求也越高,使箱体的制作成本增加。

读书学典:《论语.子罕》9.24 子曰:“法语之言,能无从乎?改之为贵。巽与之言,能无说乎?绎之为贵。说而不绎,从而不改,吾末如之何也已矣。”

▲法语之言:法语,用正道之言来相告。法,合乎礼法原则。语,yù,告诉。
《正义》:“法为正道也。用正道告之,人畏义而服,故口不能不顺从。”(明义而正告之)
▲巽与之言:巽(xùn),恭顺。与,赞许。钱穆:“谓人以恭顺许与之辞婉言相劝。”或恭顺谦敬之言,即温和委婉的表扬话。
▲说:同“悦”,喜悦。《正义》:“人有过,我以恭逊谨敬与之言,人感我柔顺,不能不说也。”
▲绎:寻绎、寻思,抽出事物的条理,加以分析鉴别。朱子:“寻其绪。”钱穆:“我虽悦其言,贵能寻绎其言之微意所在。”《正义》:“既寻绎之,则能行之可知。”广雅释诂:“怿,改更也。”绎、怿,古多通用。
▲末如之何:无如之何,即对他无可奈何。末,无也。

■现代翻译:孔子说:“合乎礼法原则的话,能够不听从吗?但只有按它来改正错误才是可贵的。恭顺赞许的话,听了能够不高兴吗?但只有分析鉴别以后才是可贵的。只顾高兴而不加以分析,表面听从而不加以改正,我也没有什么办法来对付这种人了。”

●三国魏何晏等《论语集解》:孔安国曰:人有过,以正道告之,口无所不顺从之,能必自改,乃为贵也。马融曰:巽,恭也。谓恭孙谨敬之言,闻之无不悦者,能寻绎行之,乃为贵也。

●南朝梁皇侃《论语义疏》:言彼人有过失,若我以法则语之,彼人闻法,当时无不口从而云止当不敢复为者,故云能无从乎。但若口虽从而身为失不止者,则此口从不足为贵也,我所贵者在于口从而行亦改者耳,故云改之为贵也。有彼人不逊而我谦逊与彼恭言,故云巽与之言也。彼不逊者,得我逊言逊彼,彼必亦特逊为悦,故云能无悦乎?然虽悦人逊己,而已不能寻绎,行此逊事,是虽悦,不足为贵也。我所贵者,在寻绎行逊耳,故云绎之为贵也。不绎不改,圣所不教,故孔子曰末如之何也。孙绰曰:疾夫形服心不化也。

●宋刑昺《论语注疏》:此章贵行也。谓人有过,以礼法正道之言告语之,当时口无不顺从之者。口虽服从,未足可贵,能必自改之,乃为贵耳。以恭孙谨敬之言教与之,当时闻之,无不喜说者。虽闻之喜说,未足可贵,必能寻绎其言行之,乃为贵也。口虽说从,而行不寻绎追改,疾夫形服而心不化,故云末如之何,犹言不可奈何也。

●宋陈祥道《论语全解》:人之性莫不秉彝(常规、法理)而好德,人之情莫不好顺而恶逆。以其秉彝而好德,故法语之言不能无从;然物或害之,患不能改,故改之为美。以其好顺而恶逆,故巽与之言不能不悦;然不以道,患不能绎,故绎之为贵。昔惠王于孟子之言亦曰“仁义而已”,是法语之言不能无从,而不改;幽王于听言则对,诵言如醉,是巽与之言,不能无悦也,然而不绎。此惠王所以终于不仁,幽王所以终于无道也。孔子所谓“训格之言”,法语之言也;伊尹所谓“有言逊于女志”,巽与之言也。

●宋朱熹《论语集注》:法言人所敬惮,故必从;然不改,则面从而已。巽言无所乖忤(逆),故必说;然不绎,则又不足以知其微意之所在也。

●宋张栻《癸巳论语解》:自非肆于恶而无所忌惮者,其闻法语之言也,能无面从乎?其闻巽与之言也,能无说于心乎?然而闻善者,将以善其身也。于法言则当佩服恭行,而改其未合者;于巽言则当䌷绎思虑,而究其所以然者。若是,斯有以善其身矣。

●清刘宝楠《论语正义》:“法语之言、巽与之言”,言者只此二术,故“说而不绎,从而不改”,虽圣人亦无如之何矣。淮南子原道训:“故听善言便计,虽愚者知说之。称至德高行,虽不肖知慕之。说之者众,而用之者鲜;慕之者多,而行之者寡。所以然者何也?不能反诸性也。”用正道告之,人畏义而服,故口不能不顺从。人有过,我以恭逊谨敬与之言,人感我柔顺,不能不说也。

●南怀瑾《论语别裁》:法语,就是历代的格言、古人的名言,古时也称“法言”,有哲理。能够说不信从吗?仅仅欣赏也没有用,要把它当成一面镜子一样,照照自己,反省反省,发现自己的毛病,然后彻底改正,这样才是学以致用。“巽与之言”就是顺从的话,顺着你的意思的话。顺耳的话,听了难道会不高兴吗?绎就是演绎,要反省、研究、推敲、分析。光喜欢好听的话,自己不加反省、推敲;对于好的格言,只是欣赏,而不依格言去改自己的毛病。孔子说对于这种人,我也实在拿他没有办法了。

★“本章是见教在人,而学在己。人纵善教,己不善学,则教者亦无如之何。(钱穆)”知易行难,口知而心不至,形服而心不化,是“从而不改,犹不从也,而甚于不从;说而不绎,犹不说也,而甚于不说(湛若水)”;非知也。“凡听言纳谏,虚己以受,务求实用,勿事虚文,则讲学修德,治国平天下,均有裨益矣。(《四书解义》)”心悦而诚服,改之为美,为真知也。劝人改过是一门艺术。直来直去,直陈弊失,人不易接受,法语之言,明义而正告之,谓“晓之以理”;巽与之言,以恭顺之辞婉言相劝,谓“动之以情”,此为与人为善之道,而改在彼。听人劝言是一项技术。君子之为,听人言,必当虚己以受,求其实益。若正直规谏之论日陈于前,务以敬惮,故必从,从而能改;若委曲开导之词日闻于耳,能寻绎其言之微意所在,故必悦,悦而能改;则足以醒其昏惰,救其过失。改,贵在持之以恒,积德累进,“譬如为山,未成一篑,止,吾止也。譬如平地,虽覆一篑,进,吾往也。” https://t.cn/RxRVHIh

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