Испытания на повышенную температуру
Цель испытаний – Испытание проводят для проверки работоспособности аппаратуры и (или) сохранения внешнего вида ее в условиях и после воздействия повышенной температуры.
Испытания проводят в соответствии со стандартами: ГОСТ РВ 20.57.306 (пункт 5.1), ГОСТ РВ 20.57.416 (пункт 5.16), ГОСТ РВ 20.39.304.
Описание проблемы
Влияние повышенной температуры на надежность работы электротехнических устройств проявляется в самых разнообразных формах: образуются трещины в изоляционных материалах, уменьшается сопротивление изоляции, а значит, увеличивается опасность электрических пробоев, нарушается герметичность (начинают вытекать заливочные и пропиточные компаунды.
В результате нарушения изоляции в обмотках электромагнитов, электродвигателей и трансформаторов возникают повреждения. Заметное влияние оказывает повышенная температура на работу механических элементов электротехнических устройств.
Проведения испытания
Аппаратуру устанавливают в камеру, если аппаратура имеет штатные средства охлаждения, ее устанавливают и испытывают вместе с этими средствами или заменяющими их эквивалентными устройствами.
Узлы крепления тепловыделяющей аппаратуры не должны создавать условия для дополнительного (по отношению к предусмотренному конструкцией) теплоотвода.
На этапе предварительных (или им предшествующих) испытаний опытных образцов в тепловыделяющей аппаратуре рекомендуется устанавливать датчики для контроля температуры: самой массивной части (блока) аппаратуры, наиболее критичных для работы аппаратуры элементов, температура которых близка к предельно допустимой для элементов, греющихся наиболее сильно. Места размещения датчиков должны быть указаны в ПИ и ТУ.
При выключенной аппаратуре в камере устанавливают температуру, равную повышенной рабочей для аппаратуры данной группы, в соответствии с требованиями, установленными в ГОСТ РВ 20.39.304, ГОСТ РВ 20.39.306.
Повышение температуры в камере допускается производить при включенной аппаратуре
Аппаратуру выдерживают в выключенном состоянии при повышенной рабочей температуре среды до прогрева по всему объему, но не менее 2 ч. Для серийной аппаратуры время выдержки должно оговариваться в ПИ и ТУ по результатам измерений температуры контролируемых точек в соответствии с требованиями, указанными в 4.6, 4.7 и составлять не менее 2 ч.
Если температуру в камере повышают до рабочего значения при включенной аппаратуре, то допускается выдерживать аппаратуру до прогрева по всему объему (но не менее 2 ч) во включенном состоянии, что должно быть оговорено в ПИ и ТУ.
Аппаратуру включают и выдерживают во включенном состоянии до установления теплового равновесия. Проводят второе измерение параметров аппаратуры, оговоренных в ПИ и ТУ, и температуры контролируемых точек. Режим работы аппаратуры устанавливают в ПИ и ТУ в соответствии с требованиями, указанными в 4.8. Затем аппаратуру выключают.
Температуру в камере понижают до рабочего значения повышенной температуры среды. Допускается переносить аппаратуру из камеры с предельным значением температуры в камеру с рабочим значением температуры.
Аппаратуру в выключенном состоянии выдерживают в этих условиях до достижения температуры окружающей среды по всему объему, но не менее 2 ч..
Аппаратуру включают, выдерживают во включенном состоянии до установления теплового равновесия, проводят третье измерение параметров аппаратуры. Аппаратуру выключают.
Сравнивают данные второго и третьего измерений параметров и решают вопрос о продолжении испытаний..
Температуру в камере понижают до нормальной, камеру открывают, аппаратуру извлекают из камеры и после выдержки до установления температуры по всему объему проводят измерение параметров, осмотр аппаратуры, а также проверку работы органов настройки и коммутации.
Оценка соответствия
Аппаратуру считают выдержавшей испытания, если в процессе и (или) после испытаний она удовлетворяет требованиям, установленным в ПИ и ТУ для данного вида испытаний.
Характеристики камеры комплексных воздействий PVS – 2GL2 – 150 для проведения испытаний в соответствии ГОСТ РВ 20.57.306 (пункт 5.23), ГОСТ РВ 20.39.304 представлены в таблице 1.
Таблица 1- характеристики камеры комплексных воздействий
| Характеристика | Значения | |
| Диапазон температур, Сº | -70…+100 | |
| Диапазон относительной влажности, % | 20…98 | |
| Внутренняя емкость, дм³ | 306 | |
Рисунок 1 – камера комплексных воздействий
Источник
Испытания на воздействие повышенной температуры проводят с целью определения способности ЭС сохранять свои параметры и внешний вид в пределах норм Ту в процессе и после воздействия верхнего значения температуры.
Различают два метода испытаний ЭС на воздействие повышенной температуры:
– испытание под термической нагрузкой;
– испытание под совмещенной термической и электрической нагрузкой.
Первому методу подвергаются нетеплорассеивающие изделия, температура которых в процессе эксплуатации зависит только от температуры окружающей среды, второму – теплорассеивающие ЭС, которые в рабочем состоянии нагреваются за счет выделяемой мощности под действием электрической нагрузки.
При испытании под совмещенной нагрузкой изделия помещают в камеру и испытывают под нормальной или максимальной допустимой для этих ЭС электрической нагрузкой, при значении температуры внешней среды в зависимости от степени жесткости испытаний.
Таблица 8.2 – Степени жесткости испытаний на повышенные температуры
| Степень жесткости |
| Температура, 0С |
Время испытаний на повышенные температуры определяется временем, необходимым для достижения испытываемым изделием теплового равновесия, время выдержки при температуре испытаний выберается из ряда 2, 16, 72, 96 ч.
Различают три типа воздействия повышенной температуры:
– непрерывное тепловое воздействие;
– периодическое тепловое воздействие;
– апериодическое тепловое воздействие.
Непрерывному тепловому воздействию подвергаются изделия, эксплуатирующиеся или хранящиеся в стационарных условиях.
Периодическому тепловому воздействию подвергаются транспортируемые изделия или изделия, эксплуатируемые на открытом воздухе. Такой вид испытаний связан с быстрым изменением условий эксплуатации (взлет и посадка самолета, полевые условия и.д.) Продолжительность нагрева в таких испытаниях зависит от назначения ЭС и его схемно-конструктивного решения и колеблется в диапазоне от 10 мин до 3 часов.
Апериодическому тепловому воздействию подвергаются изделия, устанавливаемые в ракетах. Резкое изменение температуры может приводить к внезапному возникновению отказов.
Возможны два способа проведения испытаний теплорассеивающих изделий:
– при первом – достижение температуры испытаний контролируется по температуре воздуха в камере;
– при втором – температура контролируется по участку (узлу) ЭС, который имеет наибольшую температуру или является наиболее критичным для работоспособности изделия.
Испытания первым способом возможны, когда объем камеры достаточно велик. Чтобы имитировать условия свободного обмена воздуха, в камере отсутствует принудительная циркуляция воздуха и ее охлаждающим действием можно пренебречь. Проведение испытаний по первому способу возможно также, когда перегрев участка (узла) изделия не превышает 25 0С при нормальных климатических условиях.
В остальных случаях испытания проводят вторым способом.
Измерение параметров испытуемых средств производят после достижения теплового равновесия без извлечения изделий из камеры. Если это невозможно, то допускается изъятие изделия из камеры для измерения, но время измерения не должно превышать 3 минут.
Испытания на воздействие пониженных температур
Испытания на воздействие пониженных температур проводят с целью проверки параметров и внешнего вида ЭС в пределах норм ТУ в процессе и после воздействия низкой температуры окружающей среды.
Изделия помещают в камеру холода, после чего устанавливают нижнее значение температуры в зависимости от степени жесткости.
Если ЭС испытывают на хранение, то выдержка в камере холода принимается 16 или 72 часа.
Таблица 8.3 – Степени жесткости испытаний на холодоустойчивость
| Степени жесткости | ||||
| Температура, 0С | –10 | –25 | –45 | –60 |
При испытании изделия для оценки его работоспособности в процессе испытания, изделие подвергается воздействию низкой температуры до наступления температурного равновесия, после чего аппаратуру включают и проверяют значения параметров, предусмотренных в НТД. Затем аппаратуру отключают и подвергают воздействию пониженной температуры 2 часа. По завершении указанной выдержки находящаяся в камере аппаратура включается вновь, и после достижения установившегося режима проводятся измерение ее параметров.
Дата добавления: 2016-12-03; просмотров: 1972 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2021 lektsii.org – Контакты – Последнее добавление
Источник
Испытания низкой температурой
При использовании на открытом воздухе технологическое оборудование быстрее разрушается из-за воздействия на него окружающей среды. Чтобы не допустить подобного и проводятся климатические испытания в лабораторных условиях. В ходе таких проверок определяют, способно ли изделие сохранять рабочие характеристики и не терять внешнего вида при воздействии климата.
Испытания в нашей лаборатории проводятся для ситуаций, когда продукция будет храниться, использоваться или перевозиться в условиях неблагоприятных погодных явлений. Воздействие природных факторов проверяют согласно требованиям ГОСТ Р 51368-99. Оборудование помещают в специальную камеру, где выставляется диапазон температур от -700 до +1800 градусов по Цельсию.
Особенности испытательного оборудования
Камера, в которой проходит проверка, выполнена со специальными отверстиями, используемыми для замеров и проведения дополнительных операций. Таковые осуществляют как в процессе испытаний, так и по окончании проверки. В перечень подобных операций и замеров включают:
- изучение способности выполнения оборудованием заданного функционала при одновременном влиянии температур и электрической нагрузки;
- цикличное диагностирование в рабочем и нерабочем положении камеры;
- минимальные показатели напряжения электрического поля, приводящие к прорыву изоляции;
- уровень противодействия распространению электротока через землю (посредством изоляции или заземлителя).
Температурные датчики, установленные внутри камеры, показывают значение данного показателя в восьми разных точках. В процессе вся поступающая из камеры информация записывается в электронном виде. Также выстраиваются графики колебания температуры.
Влияние повышенной температуры
При проведении данных климатических проверок учитывают требования ГОСТа 30630.0.0. Проходит такая процедура в камере тепла, где формируют условия испытаний с отклонениями от нормы, отвечающими сведениям, указанным в специальном акте. Измерения дают гарантию, что устройство будет исправно работать даже при повышенной температуре.
Имеются у камеры тепла и некоторые конструктивные нюансы. Так для внутренних стенок использован материал, степень черноты которого достигает 0,82-0,85. Расхождения итоговой температуры с заданным значением не превышает трех процентов. Тепловая энергия влияет на оборудование не напрямую. А исходит она от электронагревательной аппаратуры.
Точность поддержания определенного температурного значения в камере равняется трем и более градусам Цельсия. До начала испытания достигается относительная влажность 50%, а температура среды – 35 градусов по Цельсию. Влажность воздуха контролируется и корректируется, если возникают расхождения с нормативными показателями.
При каких условиях и как проводят проверку?
Применяются методы 201 и 202, учитывая требования нормативных документов. В первом случае изделие испытывается на устойчивость к высоким температурам в ходе использования, а во втором – в процессе перевозки и хранения.
Предусмотрена и определенная последовательность действий:
- Замеряются изначальные показатели оборудования, и осматривается внешний вид изделия;
- Устройство переносят в камеру в выключенном или запущенном положении (учитывая требования ГОСТа, техусловий или нормативных бумаг);
- Температурные показатели в камере доводятся до максимальных значений;
- Нахождение изделия в данных условиях определенное количество времени (выдерживают, пока прибор не наберет температурное равновесие);
- Затем проверяются характеристики исследуемого оборудования и вычисляются итоговые значения;
- Камера тепла отключается, продукция достигает температуры окружающей среды и извлекается;
- Изделие осматривают на предмет изменения внешнего вида, описывают произошедшие корректировки;
- Определяются рабочие показатели, и оценивается соответствие результатов проверки требованиям, установленным в техусловиях и прочей документации.
Когда в ходе изучения оборудования было зафиксировано более высокое значение температуры при перевозке и хранении, в сравнении с этим показателем в ходе эксплуатации, исследуется соответствие продукции требованиям НД. Причем проверка проводится на влияние максимальной температуры.
Источник
Испытания на воздействие повышенной температуры проводят в следующем порядке:
1. Выполняется первое измерение необходимых параметров ЭС и температуры контролируемых точек в нормальных климатических условиях
2. Помещают ЭС в камеру тепла (тепловыделяющие ЭС при электрической нагрузке, не тепловыделяющие без электрической нагрузки) и выдерживают при рабочей температуре в течении времени, установленного в ПИ и ТУ.
3. Выполняют второе измерение оговоренных в ПИ и ТУ параметров ЭС
4. Температуру в камере повышают до предельного значения для ЭС данной группы или оставляют равной рабочей и выдерживают изделия при этой температуре в течении 6 часов. Если предельная температура превышает рабочую, то температуру в камере затем понижают до рабочего значения повышенной температуры и выдерживают испытываемые изделия в этих условиях до достижения температуры окружающей среды по всему объему изделий. Если ЭС испытывалось в выключенном состоянии, его включают и выдерживают до установления теплового равновесия.
5. Выполняют третье измерение параметров.
6. Сравнивают данные второго и третьего измерений и решают вопрос о прекращении или продолжении испытания. Если измеренные параметры находятся в пределах установленных норм, испытание прекращают. В противном случае его продолжают до завершения трех циклов, считая за один цикл испытание при рабочей и предельной температурах.
Ответы на контрольные вопросы
1. Какое влияние оказывает тепло на ЭРЭ, конструктивные элементы и ЭРА в целом?
Температурные воздействия являются одним из основных климатических факторов, обуславливающих нестабильность и деградацию параметров ЭРЭ, конструктивные элементы и ЭРА в целом. Существенное влияние температуры на стабильность параметров обусловлено температурной зависимостью электрофизических параметров материалов. Определенную опасность для РЭА представляют резкие колебания температуры окружающей среды вследствие наличия в конструкции сопряженных материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения (ТКЛР). Температурные экстремумы аппаратуры определяются как климатическими, так и внутренними источниками тепла. Испытания проводят для проверки работоспособности ЭС и/или сохранения их внешнего вида при воздействии повышенной температуры и после него.
2. Как классифицируется испытания на температурные воздействия?
Изделия РЭА могут испытываться на теплоустойчивость(холодоустойчивость), теплостойкость (холодостойкость) и на циклическое воздействие смены температур.
3. Какие различия в проведении испытаний тепловыделяющих и не тепловыделяющих изделий?
Под термической нагрузкой (не тепловыделяющих изделия).
Испытывают не тепловыделяющие ЭС, температура, которых в процессе эксплуатации зависит только от окружающей среды.
Под совмещенной нагрузкой (тепловыделяющие изделия).
Испытывают тепловыделяющие ЭС, которые в рабочем состоянии нагреваются за счет мощности, выделяемой под действием электрической нагрузки.
4. Как устроены испытательные камеры тепла?
Для нагрева воздуха в рабочем объеме «4» камеры, на рисунке, служит нагреватель «6». Чтобы температура по всему объему камеры была одинаковой, т.е. для хорошего теплообмена между нагревателем и воздухом в камере, воздух от нагревателя продувается вентилятором «7» и по воздухопроводу «5» поступает в рабочий объем, где размещают испытываемые изделия. При нижнем значении температуры в камере приоткрывают заслонку «1». Чем меньше разница между температурой воздуха в помещении и в камере и чем больше мощность, выделяемая испытываемыми изделиями, тем больше открывают заслонку. В двери «2» имеется съемное окно «3», заменяемое при необходимости вставкой, в которой крепят испытываемые изделия. Терморезисторы R1-R3 служат датчиками для регулирования температуры и аварийного отключения камеры. Камера может работать в ручном и автоматическом режимах.
Регулирование температуры осуществляется следующим образом:
В электронном автоматическом регуляторе температуры (РТ) устанавливают задатчик на требуемую температуру. С автоматического регулятора подается питание на термочувствительный мост, плечами которого служат терморезисторы R2 и R3. До тех пор, пока температура в камере не достигнет заданной, мост разблокирован. Напряжение раз баланса поступает на блок управления (БУ), в котором вырабатываются управляющие импульсы. Фазовый сдвиг этих импульсов относительно фазы питающей сети зависит от раз баланса моста. При температуре в камере, значительно меньшей заданной, управляющие импульсы открывают тиристоры силового блока (СБ) в начале каждого полупериода, и через нагреватель протекает максимальный ток. С приближением температуры к заданной раз баланса моста уменьшается, фаза управляющих импульсов изменяется так, что тиристоры включаются в средней части полупериода или ближе к его концу, и через нагреватель протекает средний ток, необходимый для поддержания теплового равновесия в камере при заданной температуре. Терморезистор R1 подключен к входу блока аварийного отключения (БАО) камеры, который в случае превышения заданной температуры включает световую и звуковую сигнализации.
5. Какими способами нагревается испытательная среда? Их достоинства и недостатки.
В испытательных камерах необходимый тепловой режим и равномерность температуры по объему камеры обеспечивается размещением нагревательных
элементов на дне, в стенках и двери камеры или подачей нагретого воздуха
(теплоносителя) внутрь металлической рубашки, окружающей полезный, объем
Во втором случае в камере нагрев камеры происходит более равномерно, отсутствуют зоны с более высокой температурой в вокруг нагревательных элементах. В обоих случаях предпочтительнее отсутствие принудительной циркуляция воздуха с ее охлаждающим действием за счёт обдува.
6. Чем отличается испытания на теплоустойчивость от испытаний на теплостойкость?
При испытаниях на теплостойкость проверяется способность изделия
противостоять разрушающему воздействию фактора и продолжать нормально
функционировать после прекращения его действия.
Величина тепловых нагрузок при испытаниях на теплостойкость обычно больше, чем при испытаниях на теплоустойчивость.
Испытания на теплоустойчивость проводят с целью определения способности
изделий РЭА выполнять свои функции, сохранять параметры и внешний вид в
пределах норм ТУ в процессе и после воздействия температуры.
Отличие испытаний на теплостойкость от испытаний на теплоустойчивость заключается в продолжительности и в том, что при испытаниях на теплостойкость испытываемые образцы, как правило, находятся в нерабочем состоянии.
7. Как измеряется и регулируется температура в испытательных камерах?
Температурный режим в испытательных камерах поддерживается автоматически включением или отключением части нагревательных элементов. Для измерения и автоматического регулирования температуры применяют контактные ртутные термометры, электронные мосты, потенциометры, программные устройства, при этом термочувствительными датчиками являются термопары или терморезисторы.
испытания. Температуру в камере изменяют, включая/отключая электронагреватель. Для измерения и автоматического регулирования температуры используют электронные мосты и автоматические электронные потенциометры, работающие в комплекте с датчиками температуры, получают распространение цифровые приборы для измерения температуры в диапазоне ——200…+750 °С. С погрешностью плюс-минус 0,4 процента и быстродействием до одного измерения в секунду.
Размещение датчиков контроля температуры при испытании терморассеивающих изделий должно учитывать возможность исключения взаимного влияния изделий друг на друга с тем, чтобы при установлении температурного режима выходные измерительные приборы показывали истинную температуру.
Рекомендуемые страницы:
Источник