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富祺課堂：模擬氣候環(huán)境試驗(yàn)概論
一、 氣候環(huán)境試驗(yàn)：
隨著科學(xué)技術(shù)經(jīng)液晶貿(mào)易的迅猛發(fā)展，自然資源海洋宇宙開發(fā)與利用，各種產(chǎn)品在貯存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中遇到的環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，越來(lái)越嚴(yán)酷。從熱帶到寒帶，從平原到高原，從海洋到太空等等，這就使得用戶和生產(chǎn)者雙方都關(guān)心產(chǎn)品在上述環(huán)境中得性能、可靠性和安全性，以保證產(chǎn)品能滿意地工作，這就必須要進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)。
所謂環(huán)境試驗(yàn)，就是將產(chǎn)品暴露在自然環(huán)境或人工模擬環(huán)境中，從而對(duì)它們實(shí)際上會(huì)遇到的貯存、運(yùn)輸和使用條件下的性能做出評(píng)價(jià)。通過(guò)環(huán)境試驗(yàn)，可發(fā)提供設(shè)計(jì)質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量方面的信息，是質(zhì)量保證的重要手段。
1、 環(huán)境試驗(yàn)的意義：
對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)不能只看其功能和性能是否，還要綜合其各方面條件，例如在嚴(yán)酷環(huán)境中，其功能和性能的可靠程度以及維修、成本高低等。在提高產(chǎn)品可靠性方面，環(huán)境試驗(yàn)占有重要位置，說(shuō)的一些，沒(méi)有環(huán)境試驗(yàn)，就無(wú)法正確鑒別產(chǎn)品的品質(zhì)、確保產(chǎn)品質(zhì)量。
在產(chǎn)品的研制，生產(chǎn)和使用中都貫穿著環(huán)境試驗(yàn)，通常是設(shè)計(jì)――環(huán)境試驗(yàn)――改進(jìn)――再試驗(yàn)――投產(chǎn)，環(huán)境試驗(yàn)越真實(shí)準(zhǔn)確，產(chǎn)品的可靠性越好。
2、 環(huán)境試驗(yàn)在生產(chǎn)過(guò)程中的作用。
1） 用于產(chǎn)品研究性試驗(yàn)：
研究性試驗(yàn)主要用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制階段，用于考核所選用的元器件、零部件、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、采用的工藝等能否滿足實(shí)際環(huán)境要求以及存在的問(wèn)題。為了節(jié)省時(shí)間和暴露產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，一般都采用加速環(huán)境試驗(yàn)方法。
2） 用于產(chǎn)品定型試驗(yàn)：
定型試驗(yàn)是用來(lái)確定產(chǎn)品能否在預(yù)定的環(huán)境條件達(dá)到規(guī)定設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)和安全要求。定型試驗(yàn)是zui全面的試驗(yàn)，產(chǎn)品可能遇到的環(huán)境因素都必須考慮到。
3） 用于生產(chǎn)檢查試驗(yàn)：
生產(chǎn)檢查試驗(yàn)主要用于檢查產(chǎn)品的工藝質(zhì)量及工藝變更時(shí)的質(zhì)量穩(wěn)定性。
4） 用于產(chǎn)品的驗(yàn)收試驗(yàn)：
驗(yàn)收試驗(yàn)是指產(chǎn)品出廠時(shí)，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量必須進(jìn)行的一些基礎(chǔ)上的試驗(yàn)，驗(yàn)收試驗(yàn)通常是抽樣進(jìn)行的。
5） 用于安全性試驗(yàn)：
用環(huán)境試驗(yàn)可以檢查產(chǎn)品是否危害健康及重合問(wèn)題，用恒加速度來(lái)檢查產(chǎn)品安裝、連接的牢固性，以防止在緊急情況下被拋出而造成人身傷亡事故或撞壞其它設(shè)備。安全試驗(yàn)通常采用較正常試驗(yàn)更嚴(yán)酷的試驗(yàn)等級(jí)進(jìn)行。
6） 用于可靠性試驗(yàn)：
可靠性試驗(yàn)是由環(huán)境試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、現(xiàn)象試驗(yàn)和特殊試驗(yàn)等組成，環(huán)境試驗(yàn)是其中的主要組成。美國(guó)MIL－ZTD－781D中明確規(guī)定：環(huán)境試驗(yàn)是可靠性試驗(yàn)的必要補(bǔ)充內(nèi)容，也是提高產(chǎn)品可靠性的重要手段。
二、 環(huán)境試驗(yàn)的分類：
1、 按環(huán)境試驗(yàn)形式分類：
1.1自然暴露試驗(yàn)：
是將樣品長(zhǎng)期暴露在天然環(huán)境中，它分為加負(fù)荷和不加負(fù)荷兩種。
1.2現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
為評(píng)價(jià)、分析產(chǎn)品的可靠性，在使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的試驗(yàn)叫現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境試驗(yàn)。
1.3人工模擬試驗(yàn)：
是將樣品放在人工模擬試驗(yàn)箱中進(jìn)行的試驗(yàn)。
一般來(lái)說(shuō)，自然暴露試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)苷鎸?shí)反映產(chǎn)品在實(shí)際使用中的性能和可靠性，也是驗(yàn)證人工模擬試驗(yàn)準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)，但這二種試驗(yàn)的不足之處是試驗(yàn)周期長(zhǎng)，花費(fèi)人力物力大，因此只有對(duì)可靠性要求較高的產(chǎn)品才進(jìn)行這項(xiàng)試驗(yàn)。而人工模擬試驗(yàn)是電工電子產(chǎn)品可靠性研究中常見(jiàn)的試驗(yàn)方法。
2、按環(huán)境試驗(yàn)性質(zhì)分類：
IEC（電工委員會(huì)）TC75環(huán)境條件分類委員會(huì)于1981年頒布了“環(huán)境參數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”，具體如下：
2.1氣候環(huán)境因素：
溫度、濕度、壓力、日光輻射、沙塵、雪等。
2.2生物及化學(xué)因素：
鹽霧、霉菌、二氧化硫、硫化氫等。
2.3機(jī)械環(huán)境因素：
振動(dòng)（含正弦、隨機(jī)）、碰撞、跌落、搖擺、沖擊等。
2.4綜合環(huán)境因素：
溫度與濕度，溫度與壓力，溫度、濕度與振動(dòng)等等。
3、 按環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目分類：
氣候環(huán)境試驗(yàn)其項(xiàng)目可分類如下幾項(xiàng)：高溫，低溫，溫度循環(huán)，溫度沖擊，低氣壓，濕熱，日光輻射，砂塵，淋雨等，一般將鹽霧和霉菌試驗(yàn)包括在其中。
在上述試驗(yàn)項(xiàng)目中可分為單因素，綜合及組合試驗(yàn)。
三、 氣候環(huán)境試驗(yàn)的發(fā)展?fàn)顩r：
從本世紀(jì)初，人們就注意到環(huán)境條件對(duì)產(chǎn)品的性能很大的影響，隨著產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜和使用環(huán)境越來(lái)越嚴(yán)酷，，環(huán)境試驗(yàn)受到人們的重視。
1、國(guó)外情況：
環(huán)境試驗(yàn)在上已有80多年的歷史，1919年美國(guó)開始進(jìn)行人工模擬環(huán)境試驗(yàn)，1943年，美國(guó)陸海*便制定了環(huán)境試驗(yàn)方法。當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)項(xiàng)目主要是高溫，濕熱，低氣壓，砂塵，鹽霧，日光輻射等，其主要的目的是解決熱帶沙漠英國(guó)于1949年成立了環(huán)境工程學(xué)會(huì)，前蘇聯(lián)在五十年就在國(guó)內(nèi)各地建立了環(huán)境試驗(yàn)站，并在我國(guó)進(jìn)行大量的暴露試驗(yàn)。東德于1962年成立了環(huán)境試驗(yàn)委員會(huì)，主要負(fù)責(zé)電信設(shè)備和元件方面環(huán)境試驗(yàn)。
IEC于四十年代開始研究環(huán)境試驗(yàn)方面的問(wèn)題，隨著電子電工產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)問(wèn)題日益突出，于1961年成立了TC50“環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)委員會(huì)“，專門從事環(huán)境條件分類和分級(jí)的研究。
2、國(guó)內(nèi)情況：
我國(guó)的環(huán)境試驗(yàn)始于五十年代，zui先在廣州，上海，海南島等地建立了天然暴露試驗(yàn)站，與東歐各國(guó)共同探索熱帶、亞熱帶、沿海地區(qū)氣候條件對(duì)產(chǎn)品的影響。我國(guó)的環(huán)境從學(xué)xi國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)，到逐步建立自己的環(huán)境試驗(yàn)體系，幾十年來(lái)有了很大的發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)的環(huán)境試驗(yàn)工作正大面積地開展，各省市都有建立了電子產(chǎn)品檢驗(yàn)所（站），各大公司各大廠、所也都擁有自己的可靠性環(huán)境試驗(yàn)室，并陸續(xù)淘汰了舊設(shè)備，引進(jìn)和購(gòu)置了一些新設(shè)備，隨著宇航事業(yè)的迅速發(fā)展，國(guó)防工業(yè)部門開始可靠性和環(huán)境試驗(yàn)給予高度重視，并投入了巨大的人力、物力、財(cái)力，對(duì)提高軍用產(chǎn)品的質(zhì)量起到重要作用。
四、 氣候環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備：
在環(huán)境試驗(yàn)中，人工模擬試驗(yàn)是zui常用和zui重要的試驗(yàn)方法，而環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備是開展人工模擬試驗(yàn)工作研究的工具和手段。和環(huán)境試驗(yàn)一樣，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備迅速發(fā)展，并逐漸成為一門綜合性強(qiáng)技術(shù)復(fù)雜的邊緣科學(xué)。
1、氣候環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備發(fā)展概況：
1）國(guó)外氣候試驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展情況看，大致可分為三個(gè)階段：
*階段為探索階段（從20年代至50年代）：
這個(gè)階段是從無(wú)到有，其結(jié)構(gòu)和電氣控制都是較為簡(jiǎn)單的單因素設(shè)備。
第二階段為發(fā)展階段（從50年代末至70年代中期）：
這個(gè)階段發(fā)展了幾十個(gè)品種，上百個(gè)規(guī)格，可以模擬從地面到高空的氣候試驗(yàn)設(shè)備，這些設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電氣控制方面有了明顯的改進(jìn)，基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，并有了簡(jiǎn)單的安全保護(hù)措施。
第三階段為飛躍發(fā)展階段（從70年代末至今）：
這個(gè)階段生產(chǎn)的設(shè)備采用了許多的科學(xué)技術(shù)成果，微處理機(jī)得到廣泛應(yīng)用。從設(shè)計(jì)到制造，從測(cè)試到數(shù)據(jù)處理全部可以自動(dòng)化，并出現(xiàn)了許多大型和綜合環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。可以說(shuō)，這個(gè)階段的設(shè)備從量變到質(zhì)變，得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
目前，世界各發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)，美、日、英、德、意等國(guó)都有相當(dāng)規(guī)模的試驗(yàn)設(shè)備制造廠，其中日本發(fā)展zui快，例如日本TABAI ESPEC環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備制造公司，1954年只擁有資金400萬(wàn)日元，1960年著手開發(fā)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。由于該公司十分重視產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務(wù)，近年來(lái)發(fā)展迅速。至2000年公司生產(chǎn)的各種環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備達(dá)幾十個(gè)品種，上百個(gè)規(guī)格，年銷售額達(dá)215億日元。且設(shè)備均采用計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理。
2）國(guó)內(nèi)研制和生產(chǎn)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備已有三十多年的歷史，也經(jīng)歷了從仿制，自行設(shè)計(jì)和更新設(shè)計(jì)三個(gè)階段。三十多年來(lái)，國(guó)內(nèi)從事環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備研制和生產(chǎn)的廠、所發(fā)展到二十多家，生產(chǎn)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備二百多種。目前，不少?gòu)S家引進(jìn)*技術(shù)，按和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不斷更新設(shè)計(jì)，朝著多功能綜合參數(shù)，微機(jī)控制的方向發(fā)展。
到中國(guó)可靠性論壇討論交流：
2、國(guó)內(nèi)外部分氣候試驗(yàn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)：
中國(guó)可靠性論壇討論交流：*部分 氣候環(huán)境試驗(yàn)概論
標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 國(guó)別 標(biāo)準(zhǔn)名稱 備注
GB 10586-89 中 《濕熱試驗(yàn)箱技術(shù)條件》 已頒布
GB 10587-89 中 《鹽霧試驗(yàn)箱技術(shù)條件》 已頒布
GB 10588-89 中 《長(zhǎng)霉試驗(yàn)箱技術(shù)條件》 已頒布
GB 10589-89 中 《低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件》 已頒布
GB 10590-89 中 《低溫/低氣壓試驗(yàn)箱技術(shù)條件》 已頒布
GB 10591-89 中 《高溫/低氣壓試驗(yàn)箱技術(shù)條件》 中國(guó)可靠性網(wǎng) 已頒布
GB 10592-89 中 《高、低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件》 已頒布
GB 11158-89 中 《高溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件》 已頒布
GB 11159-89 中 《低氣壓試驗(yàn)箱技術(shù)條件》 已頒布
MIL-C-8811 美 《淋雨試驗(yàn)箱技術(shù)條件》
MIL-C-9452 美 《霉菌試驗(yàn)箱技術(shù)條件》
MIL-C-9435 美 《防爆試驗(yàn)箱技術(shù)條件》
MIL-C-9436 美 《砂塵試驗(yàn)箱技術(shù)條件》
MIL-Z-7951 美 《高度-濕度-溫度試驗(yàn)箱技術(shù)條件》
