1.试验方法的选择
如果产品在贮存或使用中会遇到低温环境,则必须考虑进行低温试验。有关低温试验方法应根据低温试验的目的来选择。
对于散热样品,其试验目的是为了评价产品在低温条件下使用的适应性。为了取得再现性好的试验结果,箱内风速不宜太大,一般不应超过0.5m/s。
2.试验条件的选择
在国标和IEC标准中,试验温度根据产品在实际贮存或使用中可能经受到的低温温度值来确定,并且从表3-3 低温试验概率中选取对应的试验温度。
试验持续时间应根据试验目的和样品本身的热性能,选取适当的试验持续时间。如果试验目的只是为了检查样品的启动或工作性能,则只要样品在规定的试验温度上达到稳定即可。但一般试验持续时间不能少于30min。
如果试验目的是为了确定产品的耐久性和可靠性,则应根据产品的可靠性要求确定试验持续时间。
在试验中,试验持续时间应从样品在规定的试验温度上稳定的瞬间开始计算。
在MIL—STD—810中,对试验温度的选择给出了三种指导性的原则。
(1)特定地区使用:对于局部气候区域使用的产品,应选择该区域的最低值。
(2)世界范围使用的产品:对于在世界各地贮存或使用的产品,不仅应考虑到绝对的低温条件,而且还应考虑到给定低温条件的出现概率,如果不考虑出现的概率将会出现超应力条件。出现的概率值是指世界上最冷地区最冷月份中等于或超过给定温度的小时数,与该月的总小时数(1月份744h)的百分比。其统计结果如表3-3所示。
表3-3 低温条件概率
例如,出现概率为20%的给定温度为-51℃,意指世界最冷地区(南极除外)最冷月份的总小时数中有149h将会出现等于或低于-51℃的低温条件。
考虑到正常的研制成本和军事作战的需要,一般采用20%的出现概率。如果是为了满足特殊应用或试验要求,可以选用其他概率值所对应的温度。
(3)在世界范围内使用和长期贮存的产品:如果产品在世界各地,且在无掩蔽所或无防护的低温条件(如西伯利亚的冷极和格陵兰中部)下长期贮存,应采用-65℃的低温。
(1)试验时应备有防寒衣帽、手套和鞋等,以防止操作时冻伤。
(2)冷却剂会影响操作人员身心健康,其影响程度与冷却剂的化学性质、空气中的含量,以及在这种含有冷却剂的大气中停留的时间有关。一般在空气缺氧或不通风的条件下,会引起窒息甚至死亡。这种情况是极少发生的,在实际操作中只要注意防护并经常检查是完全可以避免的。
有时,由于低温作用会使循环管道破裂,使冷却剂渗漏,此时应立即切断电源,停止设备工作,打开实验室的门窗,并组织排漏检修等。
(3)样品应尽量放置在试验箱(室)工作空间的中心位置上,样品之间不得相接触和重叠,应留有一定的间隔以使空气流通和防止结冰或结霜等。
(4)试验设备每隔两年,应请专业鉴定机构检定一次。试验设备因故障检修后,应立即组织检定。
在国标和IEC标准中,对中断处理没有明确的规定,而MIL—STD—810明确规定了有关试验中断的处理方法。
1.允许误差范围内的中断
在试验中断期间,试验条件未超过规定的时间允许误差,在此情况下,中断时间可以作为总的试验时间的一部分。
2.未达到试验条件的中断
试验条件低于规定的试验条件而试验中断时,应立即对样品进行外观检查及工作性能检测,如果未发现损伤和性能降低,则应使样品在试验温度上重新稳定后继续试验。其试验时间应为中断前的时间和重新稳定后的时间之和。恢复试验后,若没有出现不满足试验条件的情况,则本试验有效。
3.超过试验条件的中断
试验条件超过规定的试验条件时,应立即对被试样品进行全面的外观检查和工作性能检测。如果未发现问题可以考虑继续试验,但在此情况下,样品在后一项试验中出现故障或失效,则试验结果常做无效处理;如果发现问题,最好的办法是结束试验,并用新的样品重新试验。
为制定产品的低温试验标准或需要进行低温试验时,必须规定和掌握以下内容:
(1)由于低温试验和高温试验对受试样品的影响机理不同,在低温试验时一般会考核电子产品的低温启动能力,即在低温条件下,启动受试样品2~3次,在试验中检测。
(2)试验时,是否进行预处理;初始检测的条件和项目;试验期间样品的状态;试验严酷等级,包括温度、容差和试验持续时间;在试验期间应检测的项目;恢复条件;最后检测的项目;采用的试验程序与标准试验程序的差别。
此外,对散热样品试验,应规定样品架、支撑架的具体要求。在试验期间,还应规定样品(包括冷却系统)的情况及加电和加负载要求等。