Тепловые испытания. Камеры тепла

Испытания на воздействие повышенных температур предназ­начены для определения способности изделий АТЭ и АЭ сохра­нять свои параметры и внешний вид в процессе и после воздей­ствия максимального значения температуры. Имеются два метода тепловых испытаний: испытания термической нагрузкой и совме­стной термической и электрической нагрузками. При проведении испытаний первым методом (он иногда называется термовыдержкой) изделия помещают в термостат или камеру тепла и выдерживают в течение не менее 3 ч. Измерение параметров и оценку внешнего вида испытываемых изделий проводят до нагревания и после него. Этот метод получил наибольшее распространение при входном контроле комплектующих изделий и, особенно, изделий электронной техники. Он является одним из трех методов техно­логических стресс-испытаний.

При проведении испытаний под совмещенной тепловой и элек­трической нагрузками изделия помещают в тепловую камеру и испытывают под номинальной или максимально допустимой для данных изделий электрической нагрузкой, соответствующей максимальному значению температуры окружающей среды. Таким образом, ускоряются процессы деградации составных частей из­делия и быстрее вырабатывается его ресурс. Важными методиче­скими моментами проведения этих испытаний являются тепловое равновесие изделия и определение места установки датчиков тем­пературы для контроля. Для работающего изделия обычно опреде­ляют время теплового равновесия. Крупногабаритные изделия до­стигают теплового равновесия через 3...4 ч. Тепловая камера дол­жна иметь достаточный объем и приспособление (вентилятор и др.) для перемешивания воздуха, обеспечивающее выравнивание температуры в объеме камеры.

Параметры испытательных режимов (напряжение, частота вра­щения и т.д.) должны быть приближены к эксплуатационным условиям. Например, у генераторных установок в процессе испы­таний меняют скоростной режим, у распределителей и датчиков-распределителей во временной циклограмме присутствуют режи­мы разгона и торможения.

Электропривод кратковременного режима работы с продол­жительностью не более 3 мин, фары и осветительную арматуру, работающие только ночью, испытывают в неработающем состоя­нии. Изделия АТЭ и АЭ, испытывающиеся в неработающем со­стоянии, проверяют не позднее чем через 5 мин после извлечения из камеры, а изделия малой массы — не позднее чем через 2 мин.

После извлечения из тепловой камеры и охлаждения до темпе­ратуры окружающей среды изделие должно восстановить свои ха­рактеристики до исходных (перед тепловыми испытаниями). До­полнительно предусматривается разборка изделия и осмотр дета­лей, при этом не должно быть изменений, деформаций и т.п.

Для проведения испытаний на термовыдержку применяют спе­циальные камеры тепла, в которых предусмотрены коммутацион­ные цепи для подключения электрической нагрузки и измерения параметров изделий.

Размещение датчиков температуры при испытании теплорассеивающих изделий должно быть таким, чтобы учитывалось взаимное влияние изделий. Тогда при контроле тем­пературного режима измерительные приборы покажут истинную температуру испытываемых изделий.

Таблица 5.1 – Технические характеристики

Для воспроизводимости результатов испытаний камеры тепла имеют следующие конструктивные особенности. Внутренние стенки выполняют из материала, имеющего степень черноты не менее 0,82...0,85. Температура стенок тепловой камеры не должна отли­чаться от задаваемой больше чем на 3 %, что ограничивает влия­ние излучения от стенок. Испытываемые образцы изделий не дол­жны испытывать прямого влияния тепла от тэнов. Точность под­держания температуры в полезном объеме камеры не должна быть ниже 3 °С. Относительная влажность перед испытаниями внутри камеры должна быть 50 % при температуре 35 °С.

Минимально допустимое расстояние между испытываемым изделием и стенкой тепловой камеры не должно быть меньше 100 мм. Применяемые для крепления малогабаритных изделий ма­териалы должны обладать высокой теплостойкостью и низкой теп­лопроводностью.

Для испытаний на воздействие повышенной температуры при­меняются камеры тепла, техническая характеристика которых представлена в таблице 5.1.

Получение необходимой температуры в тепловой камере дос­тигается с помощью циклического включения и выключения тэнов в зависимости от устанавливаемой температуры испытаний.

Для измерения и автоматического регулирования температуры в камере применяют электронные мосты и автоматические элект­ронные потенциометры. Широко используют микропроцессорную технику и вывод информации на персональный компьютер, и циф­ровое информационное табло. В качестве чувствительного элемента используют р — n– переход, медные и платиновые сопротивления.