Испытания термоэлектрического термометра

Изделие испытывают в выключенном состоянии, если нет других указаний в стандартах и (или) технических условиях на изделия.

Испытание проводят следующим образом:

- проводят внешний осмотр изделия, после чего изделие помешают в камеру тепла и влаги, в которой установлены нормальные условия испытаний. После начальной стабилизации проводят начальные проверки характеристик изделия, затем его выключают;

- температуру в камере устанавливают равной 40 °С и изделие выдерживают в течение 2 часов, если иное время не указано в стандартах и (или) технических условиях ;

- относительную влажность в камере повышают до (93±3) % и этот режим придерживают в камере в течение времени, установленного в стандартах и (или) технических условиях на изделия, выбирая его из ряда: 2; 4; 10; 21; 56 суток;

- после выдержки, проводят проверку характеристик, указанных в стандартах и (или) технических условиях на изделия. Во время выдержки допускается проводить промежуточные измерения параметров;

- в камере устанавливают нормальные условия испытаний и после конечной стабилизации проверяют внешний вид и проводят заключительные проверки характеристик.

При наличии требований к прочности проверку характеристик и внешнего вида изделия при повышенной влажности не проводят.

Изделие считают выдержавшим испытание, если во время и (или) после испытания его внешний вид и характеристики соответствуют требованиям, установленным в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов).

Испытание по циклическому режиму проводят при верхнем значении температуры 40 °С.

Испытания на устойчивость к воздействию влаги предназначены для определения способности изделий сохранять свои параметры в условиях длительного воздействия влажности и после прекращения этого воздействия. В соответствии с ГОСТ изделия электрооборудования должны выдерживать воздействие влажной тепловой среды в течение четырех суток при температуре (40 ± 2) °С и относительной влажности (95 ± 3) %. Влагоустойчивость изделий электрооборудования проверяется в течение 21 суток при температуре (40 + 2) "С и относительной влажности (95 + 3) %. Если после 96 ч выдержки в камере влажности изделия работоспособны без предварительной просушки (проверка проводится при отсутствии росы и не позднее чем через 15 мин после извлечения из камеры влажности), то изделия считаются выдержавшими испытания.

Рисунок 6- Схема камеры тепла и влаги :1 -- регулятор температуры в камере; 2 -- регулятор влаги камере; 3--сухой и мокрый термометры; 4-- термометр; 5-- окно и дверь для загрузки изделий; 6 -- вентилятор обдува; 7 -- электронагреватель; 8 -- вентилятор влаги; 9 -- компенсационный бачок; 10 -- увлажнитель воздуха

Детали, не имеющие защитного покрытия, и детали с оксидным покрытием (детали магнитопроводов, посадочные места и т.д.) могут после испытаний иметь очаги коррозии.

Кроме режима выдержки при постоянных значениях влажности и температуры применяют циклический режим испытаний, который характеризуется воздействием повышенной влажности при циклическом изменении температуры воздуха в камере. Этот циклический режим вызывает выпадение росы на наружных поверхностях изделий (при снижении температуры) и последующее ее испарение (в период повышения температуры), что способствует интенсивному развитию процессов коррозии. При этом влага проникает внутрь изделия через микроканалы в сварных, паянных швах, местах соединений материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения. Это явление наиболее характерно для изделий, имеющих свободные внутренние полости в пластмассовых или металлических корпусах и т.д.

Испытания изделий на влагоустойчивость под электрической нагрузкой способствуют разрушению вследствие действия электролиза и электрохимической коррозии, поэтому они применяются в исключительных случаях, например при проведении сравнительных испытаний изделий одинакового функционального назначения, но разных конструкций или разных производителей. Такие тесты позволяют выявить резервы повышения надежности разрабатываемого изделия. Их в основном применяют для изделий автоэлектроники.

Параметры испытываемых изделий измеряют в конце испытания (при циклических -- в последнем цикле, в конце последнего часа выдержки при максимальном значении температуры без извлечения изделий из камеры влажности).

В зависимости от целевого назначения камеры, предназначенные для воспроизведения циклического режима испытаний, должны обеспечивать точность поддержания температуры +2,5 %, а камеры, предназначенные для воспроизведения постоянного режима испытаний -- температуры ±2 °С при влажности ±3 %. Это обусловливает применение установки относительной влажности по сухому термометру при температуре ±0,4 °С, а по влажному термометру +0,4 ...-0,2 "С, поскольку понижение температуры более чем на 0,5 °С при высокой относительной влажности и повышенной температуре может привести к выпадению росы, что является недостатком камеры. Образовавшаяся на потолке и стенках камеры конденсированная влага не должна попадать на испытываемые изделия, для чего над изделиями устанавливают навес из некорродируемого материала. Испытываемые в камере изделия располагают так, чтобы конденсат не попадал с одних изделий на другие.

Влажный воздух получают в результате циркуляции его через увлажняющее устройство (рис.6), а равномерное распределение температуры и относительной влажности воздуха обеспечивают вентилятором.

Для измерения влажности воздуха применяют гигрометры, действие которых основано на «психрометрической разности», т.е. разности показаний «сухого» и «мокрого» термометров, находящихся в термодинамическом равновесии. Их широко применяют, несмотря на недостатки, связанные с загрязнением смачиваемого термометра и невозможностью применения при отрицательных температурах.

Калибровку гигрометров осуществляют пьезосорбционными гигрометрами, измеряя резонансную частоту колебаний пьезо-элемента в зависимости от относительной влажности.

· Атмосферное давление от 86 до 106,7 кПа

Испытания на повышенное давление проводят следующим образом: Изделие помещают в барокамеру и проводят начальные проверки характеристик изделия, после чего изделие выключают, если нет других указаний в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов).

Давление в камере понижают до 66 кПа со скоростью, не превышающей 10 кПа/мин, и поддерживают о течение времени, указанного в стандартах и (или) технических условиях на изделия, выбирая его из ряда: 5; 15; 30 минут; 1; 2; 4 часов.

При заданном пониженном давлении проверяют характеристики изделия, установленные в стандартах и (или) технических условиях на изделия.

Затем давление повышают до первоначального со скоростью, не превышающей 10 кПа/мин. Изделие может оставаться во включенном состоянии в течение всего времени изменения давления.

После выдержки изделия в нормальных условиях испытаний проводят заключительные проверки его характеристик.

Изделие считают выдержавшим испытание, если во время и (или) после испытания его характеристики соответствуют требованиям, установленным в стандартах и (или) технических условиях на изделия.

При наличии требований только к прочности проверку характеристик и внешнего вида изделия при пониженном давлении не проводят.

Испытания в условиях пониженного атмосферного давления (Барокамеры):

Испытания на устойчивость к воздействию пониженного атмосферного давления предназначены для проверки способности изделий сохранять работоспособность в условиях высокогорья и после авиаперевозки. Эти испытания проводят в условиях нормальной и повышенной рабочих температур для изделий, работающих при давлении ниже 670 мм рт.. Первый метод предназначен для нетепловыделяющих или тепловыделяющих изделий, для которых нагревание при электрической нагрузке несущественно. Второй метод применяют для всех тепловыделяющих изделий, в том числе тех, для которых нагревание при электрической нагрузке имеет значение.

Рисунок 7- Схема барокамеры [правая половина условно повернута на 45 градусов, чтобы был виден диффузионный насос]:
1 -- ферменная конструкция, к которой подвешены коллимирующие зеркала 11; 2 -- направление потока воздуха при вакуумировании; 3 -- диффузионный насос; 6 -- рабочая часть камеры; 7 -- стенка, охлаждаемая жидким азотом; 8 -- установка для имитации солнечного излучения; 9 -- мозаичная система линз; 10 -- стенка, охлаждаемая жидким азотом; 11 -- коллимирующие зеркала; 12 -- платформа обслуживания.

Чтобы обеспечить воспроизводимость результатов испытаний тепловыделяющих изделий на воздействие пониженного атмосферного давления, требуется правильно выбирать соотношения площади поверхности, окружающей изделия, и общей площади поверхности изделия. Также важно определить минимальное расстояние между тепловыделяющими изделиями.

Продолжительность испытания обычно не превышает 30 мин, иногда 2...3 ч. Испытания в условиях пониженного атмосферного давления проводят в барокамере, которая представляет собой шкаф, в верхней части которого расположены испытательная камера, аппаратура системы автоматики контроля и регулирования, а также кнопки управления и вентилятор. В нижней части расположен вакуумный насос. В камеру встроены разъемы для обеспечения подвода электрического тока к испытываемым изделиям и измерения их параметров в процессе испытаний. Для повышения коэффициента использования испытательного оборудования барокамеру совмещают с тепловой и холодильной камерами для создания в ней низких и высоких температур, например термобарокамеру типа КТХБ-К-0,025-65/155 (барокамеру тепла, холода с диапазоном температур -65...+ 155°С).

· Испытание изделий на воздействие твердых тел

Такие испытания предназначены для проверки устойчивости изделий к работе в среде с повышенной концентрацией пыли (пыленепроницаемость) и разрушающим (абразивным) воздействием пыли. Испытания проводят в камерах пыли.

Изделия помещают в камеру пыли, максимальное расстояние до стенок камеры и между изделиями не менее 0,1 м, температура воздуха + 55 °С при относительной влажности не более 50%.

В процессе испытания изделия обдувают в течение 2 ч, затем вентилятор отключают и в течение 2 ч происходит оседание пыли без циркуляции воздуха. В процессе испытаний на сохранение работоспособности при воздействии пыли изделия могут находиться под электрической нагрузкой. При испытаниях на пыленепроницаемость изделия вскрывают и оценивают наличие пыли внутри корпуса.

Испытание проводят с помощью специальной камеры пыли, при этом насос циркуляции пыли в камере может быть заменен любым другим устройством, позволяющим поддерживать порошок талька во взвешенном состоянии в закрытой испытательной камере. Используемый порошок талька должен проходить через сито с размерами квадратной ячейки 75 мкм и толщиной проволочки 50 мкм. Количество порошка талька составляет 2 кг на 1 мі объема испытательной камеры. Тальк не следует использовать при испытаниях более 20 раз.

Защиту считают удовлетворительной, если в результате проверки обнаруживают, что порошок талька не накапливается в таком количестве либо в таком месте, что нормальная работа оборудования или требования безопасности могли бы быть нарушены при попадании на эти места пыли любого другого вида. За исключением специальных случаев, точно указанных в стандартах на конкретный вид изделия.

Испытательная установка состоит из камеры пыли с аппаратурой (рисунок8), обеспечивающей контроль заданного режима испытай; трубопровода с аппаратурой, регулирующей и контролирующей заданный режим в оболочке изделия; вакуумной установки, обеспечивающей необходимое разрешение в оболочке изделия.

Камера пыли состоит из испытательного бункера, центробежного вентилятора и трубопровода, обеспечивающего замкнутую циркуляцию воздушного потока.

Размеры испытательного бункера должны обеспечивать свободный обдув оболочки изделия со всех сторон. Минимальное расстояние между стенками оболочки и бункера камеры должно быть не менее 0.2 м.

Циркуляция воздушного потока должна обеспечиваться центробежным вентилятором пылевого типа производительностью 36000--40000 м3/ч.

Камера пыли должна иметь устройство (поворотная заслонка), обеспечивающее регулирование скорости циркулирующего потока от 0.5 до 1.0 м/с при статическом воздействии пыли йот 1 до 10 м/с при динамическом воздействии пыли.

Нагрев циркулирующею потока воздуха -- при помощи встроенного герметичного нагревателя. Регулирование температуры нагрева -- контактным термометром.

Камера пыли должна иметь дозирующее устройство, обеспечивающее непрерывную подачу пыли в камеру с заданной производительностью. В качестве дозирующего устройства рекомендуется использовать дисковый питатель.

Контроль концентрации ныли должен осуществляться наборным устройством, использующим фильтрацию запыленного воздуха через фильтр.

Контроль заданного режима испытаний в оболочке изделия должен осуществиться с помощью манометра (разрежение) по техническим условиям, утвержденным в установленном порядке, и реометром (расход прокаченного воздуха).

Для поддержания заданного перепада давления в оболочке применяют вакуумный насос.

Рисунок 8- Установка для испытаний на воздействие пыли:

1-испытуемое изделие, 2- заборное устройство, 3- маномерт, 4-стекляное окно, 5- контактный термометр, 6- нагреватель, 7- кабель, 8- дозирующее устройство, 9-направляющая коронка, 10- вентилятор, 11- поворотная задвижка, 12-сетка, 13-фильтродержатель, 14-раскольдер, 15- вентиль, 16- вакуумный насос

Определение концентрации пыли в камере:

Для определения концентрации пыли в камере используют заборное устройство схема которого приведена на чертеже (рисунок 9).

Рисунок 9- Заборное устройство

Отбор пробы пыли для определения концентрации производят внешней фильтрацией запыленного воздуха через фильтр.

Отбор пробы производят следующим образом:

· фильтр типа АФА- B-18 взвешивают на аналитических весах и устанавливают в фильтродержателе;

· поворотным устройством производят установку заборной трубки. Отверстие насадки задорной трубки должно быть установлено перпендикулярно направлению пылевого потока;

· включают вакуумный насос и производят отбор пробы. Время отбора должно быть таким, чтобы навеска отфильтрованной пыли на фильтре была не менее 0,11 г;

· после окончания отбора вакуумный насос выключают, заборную трубку при помощи поворотного устройства устанавливают под углом 90° к пылевому потоку. Фильтр извлекают и взвешивают на аналитических весах.

Аналогично проводят еще два отбора пробы.

Концентрацию пыли в камере N г/м3, рассчитывают по формуле

,

где ?G-- разность весов на фильтре до и после отбора;

Q -- расход воздуха через фильтр;

t-- время отбора пробы.

За концентрацию пыли при испытаниях принимают среднее арифметическое результатов всех определений.

· Испытания изделий на воздействие воды

При испытаниях используется пресная вода.

При проведении испытаний температура воды не должна отличаться более чем на 5°С от температуры испытуемого образца. Если температура воды ниже температуры образца более чем на 5°С, следует предусмотреть возможность выравнивания давления в оболочке. Во время испытаний может частично конденсироваться влага, содержащаяся внутри оболочки. Накапливающийся конденсат не следует путать с водой, просачивающейся внутрь оболочки извне во время испытаний.

Перед проведением испытаний следует подсчитать с точностью до 10 % площадь поверхности оболочки.

При проведении испытаний с оборудованием, находящимся под напряжением, следует предусмотреть меры безопасности.

Испытания изделий допускающие допускающих возможность поворота вокруг горизонтальной оси на 180°, допускаются проводить в камере дождя в режиме «брызгозащищенность». Зона дождя должна перекрывать габаритные размеры изделия не менее чем на 300м. Угол наклона стола, на котором крепят изделие к горизонтальной плоскости, 45°. Во время испытаний стол должен вращаться вокруг вертикальной оси.

Интенсивность искусственного дождя - (5±2) мм/мин. Интенсивность дождя контролируют перед испытаниями в месте расположения изделия не менее 30 с циклическим сборником диаметром 100-200 мм и высотой не менее половины диаметра.

Продолжительность испытаний изделия - не менее 10 мин.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6