冷熱沖擊試驗研究

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1、冷熱沖擊試驗研究目前，各工程師在制定標準，執(zhí)行標準時對于溫度變化類的試驗有很多不同的見解，且此類試驗名稱過多，導致實際應用屮出現(xiàn)了一-些不恰當?shù)氖褂梅椒?。本文特對溫度變化類試驗進行解讀，一方面對各類試驗項目進行分析，另一方面推薦使用合適的標準項目，以供各工程師參考使用。溫度變化類試驗項目有眾多名稱：溫度變化、溫度循環(huán)、溫度交變、快速溫變、溫度沖擊、冷熱沖擊、溫度梯度、分級溫度等名稱。且不同體系的標準屮應用的試驗方法是不同的，如何區(qū)分這些試驗項冃，如何選擇試驗項冃，這盂要對各類型試驗的來源以及其區(qū)別進行分析。本文針対的試驗項目是溫度

2、變化類的，対于濕熱類，溫濕度循環(huán)等試驗項目后續(xù)再以專題敘述。1、溫度變化試驗1.1來源各類標準中的溫度變化試驗均來源于IEC60068-2-14試驗方法N：溫度變化中的Nb。在特定溫度變率Z溫度變化試驗。1.2定義溫度變化試驗，為設置一定的溫度變化速率進行高溫為低溫Z間的轉(zhuǎn)變。故在實際應用中有兩類：一類為慢速的溫度變化試驗，其溫度變化速率v3°C/min（-?般各標準經(jīng)常選擇參數(shù)為rC/min）,也既一般應用中的溫度變化、溫度循環(huán)、溫度交變試驗（此三類為一種試驗）；另一類為快速的溫度變化試驗，其溫度變化速率^3°C/min（一般各

3、標準經(jīng)常選擇參數(shù)為3°C/min、4°C/min、5°C/min、7°C/min、10°C/min），也既一般應用中的快速溫變試驗。溫度變化速率越快，考核越嚴酷。1.3冃的及應用范圍木試驗適用于纟時牛、裝備或其它產(chǎn)品。為產(chǎn)品模擬帶電工作時隨溫度的變化，如在系統(tǒng)/組件工作時快速改變周圍溫度。如果系統(tǒng)/組件處在熱浸透溫度（例如安裝在發(fā)動機上的系統(tǒng)/組件），高溫階段附加的期桝溫度峰值要確保產(chǎn)品在這期間的基本功能。為避免系統(tǒng)/組件內(nèi)的電熱擴散抑制系統(tǒng)/組件達到低溫的效果，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

4、不是壽命試驗。1.4試驗方法及參數(shù)1.4.1溫度變化試驗：各類標準中建議采用ISO16750-4531溫度變化試驗，具體試驗程序見圖1及圖2,圖1應用于非發(fā)動機艙產(chǎn)品，圖2應用于發(fā)動機艙中零部件，因為其具有發(fā)動機熄火后的余熱考核，故在溫度變化中加入了極限高溫貯存的考核。060120180240300360420480時何min圖1溫度變化曲線T0B：高溫極限T作溫度TUB：低溫極限工作溫度工作類別3.2：使用13.5V帶電工作時仙mln圖2有后續(xù)加熱的溫度變化曲線T0B：高溫極限工作溫度TUB：低溫極限T作溫度TNH：發(fā)動機熄火后

5、（停車），出現(xiàn)的最高環(huán)境溫度工作類別3.2：使用13.5V帶電工作1.4.2快速溫變試驗：目前發(fā)現(xiàn)部分金業(yè)標準中有此類項目，如GM3172，其具體試驗方法參加圖3,此類試驗屬于加速壽命試驗方法，故一般不推薦應用于認證試驗中?？焖贉刈兦€-圖3快速溫變曲線溫度1.5差界及應用分析以上的兩項試驗，推薦使用ISO16750-4531溫度變化試驗，由于其更能貼合口常中產(chǎn)品的使用情況，快速溫變試驗適用于壽命加速試驗，其具休的加速因子及方法，后續(xù)專稿論述。1.6重要參數(shù)解析溫度變化試驗的特點：產(chǎn)品在試驗中工作、溫度變化的速率一定、循環(huán)數(shù)一般設

6、置30個循壞以內(nèi)、極限溫度值（因此項試驗為工作+存儲類試驗，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，具體看參見圖1,圖2）；此為產(chǎn)品性能考核試驗（非壽命試驗）。附表為一外部公司的推薦參數(shù)，以供大家參考。表1產(chǎn)品溫度變化試驗參數(shù)推薦表循環(huán)數(shù)30個最低環(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°C/min產(chǎn)品的溫度穩(wěn)定時間（存儲時間）見表2抽樣數(shù)量應用數(shù)量（件）產(chǎn)品舉例安全類20發(fā)動機控制器、安全氣囊控制器、胎壓監(jiān)視器操控類15雨量傳感器、光照傳感器、門開關(guān)便攜類10CD

7、機、娛樂系統(tǒng)操作狀態(tài)見圖1、圖2產(chǎn)品在極限溫度屮的貯存時間參加表2。表2產(chǎn)品重量與其溫度浸入時間的關(guān)系產(chǎn)品重量（kg）浸入時間（保溫時間min）<0.34200.34-0.68300.68-0.91400.91-1.36501.36-4.5375>4.53待定義從圖4和圖5可以看出，結(jié)構(gòu)比較簡單的元器件和含元器件、零部件較少的整機，一般選擇5次循環(huán)就可以了。結(jié)構(gòu)比較復雜，所用元器件、零部件較多的整機選擇10次循環(huán)就可以將絕人部分故障原因暴鉤出來。為了設備、整機和儀器町靠性更高，有時也可能選擇20到30次循環(huán)。圖4不同設備循環(huán)的選擇

8、循環(huán)數(shù)圖5不同設備循環(huán)的選擇2、冷熱沖擊試驗2.1來源各類標準屮的冷熱沖擊試驗均來源于IEC60068-2-14試驗方法N：溫度變化屮的Nb。在特定時間內(nèi)快速溫度變化試驗。2.2定義在特定時間內(nèi)進行快速溫度變化，轉(zhuǎn)換時間一?般設定為手動2?3分釗-