模擬氣候環(huán)境試驗概論

一、 氣候環(huán)境試驗：
隨著科學技術經(jīng)液晶貿易的迅猛發(fā)展，自然資源海洋宇宙開發(fā)與利用，各種產品在貯存、運輸和使用過程中遇到的環(huán)境越來越復雜，越來越嚴酷。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者雙方都關心產品在上述環(huán)境中得性能、可靠性和安全性，以保證產品能滿意地工作，這就必須要進行環(huán)境試驗。
所謂環(huán)境試驗，就是將產品暴露在自然環(huán)境或人工模擬環(huán)境中，從而對它們實際上會遇到的貯存、運輸和使用條件下的性能做出評價。通過環(huán)境試驗，可發(fā)提供設計質量和產品質量方面的信息，是質量保證的重要手段。
1、 環(huán)境試驗的意義：
  對產品的評價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。在提高產品可靠性方面，環(huán)境試驗占有重要位置，說的一些，沒有環(huán)境試驗，就無法正確鑒別產品的品質、確保產品質量。
在產品的研制，生產和使用中都貫穿著環(huán)境試驗，通常是設計――環(huán)境試驗――改進――再試驗――投產，環(huán)境試驗越真實準確，產品的可靠性越好。
2、 環(huán)境試驗在生產過程中的作用。
1） 用于產品研究性試驗：
研究性試驗主要用于產品的設計、研制階段，用于考核所選用的元器件、零部件、設計結構、采用的工藝等能否滿足實際環(huán)境要求以及存在的問題。為了節(jié)省時間和暴露產品的薄弱環(huán)節(jié)，一般都采用加速環(huán)境試驗方法。
2） 用于產品定型試驗：
定型試驗是用來確定產品能否在預定的環(huán)境條件達到規(guī)定設計技術指標和安全要求。定型試驗是zui全面的試驗，產品可能遇到的環(huán)境因素都必須考慮到。
3） 用于生產檢查試驗：
生產檢查試驗主要用于檢查產品的工藝質量及工藝變更時的質量穩(wěn)定性。
4） 用于產品的驗收試驗：
驗收試驗是指產品出廠時，為了保證產品質量必須進行的一些基礎上的試驗，驗收試驗通常是抽樣進行的。
5） 用于安全性試驗：
用環(huán)境試驗可以檢查產品是否危害健康及重合問題，用恒加速度來檢查產品安裝、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備。安全試驗通常采用較正常試驗更嚴酷的試驗等級進行。
6） 用于可靠性試驗：
可靠性試驗是由環(huán)境試驗、壽命試驗、現(xiàn)象試驗和特殊試驗等組成，環(huán)境試驗是其中的主要組成。美國MIL－ZTD－781D中明確規(guī)定：環(huán)境試驗是可靠性試驗的必要補充內容，也是提高產品可靠性的重要手段。

二、 環(huán)境試驗的分類：
1、 按環(huán)境試驗形式分類：
1.1自然暴露試驗：
是將樣品長期暴露在天然環(huán)境中，它分為加負荷和不加負荷兩種。
1.2現(xiàn)場試驗
為評價、分析產品的可靠性，在使用現(xiàn)場進行的試驗叫現(xiàn)場環(huán)境試驗。
1.3人工模擬試驗：
是將樣品放在人工模擬試驗箱中進行的試驗。
一般來說，自然暴露試驗和現(xiàn)場試驗能真實反映產品在實際使用中的性能和可靠性，也是驗證人工模擬試驗準確性的基礎，但這二種試驗的不足之處是試驗周期長，花費人力物力大，因此只有對可靠性要求較高的產品才進行這項試驗。而人工模擬試驗是電工電子產品可靠性研究中常見的試驗方法。
2、按環(huán)境試驗性質分類：
IEC（電工委員會）TC75環(huán)境條件分類委員會于1981年頒布了“環(huán)境參數(shù)分級標準”，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生物及化學因素：
    鹽霧、霉菌、二氧化硫、硫化氫等。
2.3機械環(huán)境因素：
    振動（含正弦、隨機）、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、濕度與振動等等。
3、 按環(huán)境試驗項目分類：
氣候環(huán)境試驗其項目可分類如下幾項：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包括在其中。
在上述試驗項目中可分為單因素，綜合及組合試驗。

三、 氣候環(huán)境試驗的發(fā)展狀況：
從本世紀初，人們就注意到環(huán)境條件對產品的性能很大的影響，隨著產品越來越復雜和使用環(huán)境越來越嚴酷，，環(huán)境試驗受到人們的重視。
1、國外情況：
環(huán)境試驗在上已有80多年的歷史，1919年美國開始進行人工模擬環(huán)境試驗，1943年，美國陸海*便制定了環(huán)境試驗方法。當時的試驗項目主要是高溫，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于1949年成立了環(huán)境工程學會，前蘇聯(lián)在五十年就在國內各地建立了環(huán)境試驗站，并在我國進行大量的暴露試驗。東德于1962年成立了環(huán)境試驗委員會，主要負責電信設備和元件方面環(huán)境試驗。
IEC于四十年代開始研究環(huán)境試驗方面的問題，隨著電子電工產品環(huán)境試驗問題日益突出，于1961年成立了TC50“環(huán)境試驗技術委員會“，專門從事環(huán)境條件分類和分級的研究。
2、國內情況：
我國的環(huán)境試驗始于五十年代，zui先在廣州，上海，海南島等地建立了天然暴露試驗站，與東歐各國共同探索熱帶、亞熱帶、沿海地區(qū)氣候條件對產品的影響。我國的環(huán)境從學習國外的標準，到逐步建立自己的環(huán)境試驗體系，幾十年來有了很大的發(fā)展。目前，國內的環(huán)境試驗工作正大面積地開展，各省市都有建立了電子產品檢驗所（站），各大公司各大廠、所也都擁有自己的可靠性環(huán)境試驗室，并陸續(xù)淘汰了舊設備，引進和購置了一些新設備，隨著宇航事業(yè)的迅速發(fā)展，國防工業(yè)部門開始可靠性和環(huán)境試驗給予高度重視，并投入了巨大的人力、物力、財力，對提高軍用產品的質量起到重要作用。

四、 氣候環(huán)境試驗設備：
在環(huán)境試驗中，人工模擬試驗是zui常用和zui重要的試驗方法，而環(huán)境試驗設備是開展人工模擬試驗工作研究的工具和手段。和環(huán)境試驗一樣，環(huán)境試驗設備迅速發(fā)展，并逐漸成為一門綜合性強技術復雜的邊緣科學。
1、氣候環(huán)境試驗設備發(fā)展概況：
1）國外氣候試驗設備的發(fā)展情況看，大致可分為三個階段：
*階段為探索階段（從20年代至50年代）：
這個階段是從無到有，其結構和電氣控制都是較為簡單的單因素設備。
第二階段為發(fā)展階段（從50年代末至70年代中期）：
這個階段發(fā)展了幾十個品種，上百個規(guī)格，可以模擬從地面到高空的氣候試驗設備，這些設備在結構設計和電氣控制方面有了明顯的改進，基本實現(xiàn)了自動控制，并有了簡單的安全保護措施。
第三階段為飛躍發(fā)展階段（從70年代末至今）：
這個階段生產的設備采用了許多的科學技術成果，微處理機得到廣泛應用。從設計到制造，從測試到數(shù)據(jù)處理全部可以自動化，并出現(xiàn)了許多大型和綜合環(huán)境試驗設備?？梢哉f，這個階段的設備從量變到質變，得到了突飛猛進的發(fā)展。
目前，世界各發(fā)達工業(yè)國，美、日、英、德、意等國都有相當規(guī)模的試驗設備制造廠，其中日本發(fā)展zui快，例如日本TABAI ESPEC環(huán)境試驗設備制造公司，1954年只擁有資金400萬日元，1960年著手開發(fā)環(huán)境試驗設備。由于該公司十分重視產品質量和售后服務，近年來發(fā)展迅速。至2000年公司生產的各種環(huán)境試驗設備達幾十個品種，上百個規(guī)格，年銷售額達215億日元。且設備均采用計算機控制和數(shù)據(jù)處理。

 
2）國內研制和生產環(huán)境試驗設備已有三十多年的歷史，也經(jīng)歷了從仿制，自行設計和更新設計三個階段。三十多年來，國內從事環(huán)境試驗設備研制和生產的廠、所發(fā)展到二十多家，生產環(huán)境試驗設備二百多種。目前，不少廠家引進*技術，按和國家標準，不斷更新設計，朝著多功能綜合參數(shù)，微機控制的方向發(fā)展。
到中國可靠性論壇討論交流：
 2、國內外部分氣候試驗設備標準：
中國可靠性論壇討論交流：*部分 氣候環(huán)境試驗概論
標準號 國別 標準名稱 備注
GB 10586-89 中 《濕熱試驗箱技術條件》 已頒布
GB 10587-89 中 《鹽霧試驗箱技術條件》 已頒布
GB 10588-89 中 《長霉試驗箱技術條件》 已頒布
GB 10589-89 中 《低溫試驗箱技術條件》 已頒布
GB 10590-89 中 《低溫/低氣壓試驗箱技術條件》 已頒布
GB 10591-89 中 《高溫/低氣壓試驗箱技術條件》 中國可靠性網(wǎng) 已頒布
GB 10592-89 中 《高、低溫試驗箱技術條件》 已頒布
GB 11158-89 中 《高溫試驗箱技術條件》 已頒布
GB 11159-89 中 《低氣壓試驗箱技術條件》 已頒布
MIL-C-8811 美 《淋雨試驗箱技術條件》  
MIL-C-9452 美 《霉菌試驗箱技術條件》  
MIL-C-9435 美 《防爆試驗箱技術條件》  
MIL-C-9436 美 《砂塵試驗箱技術條件》  
MIL-Z-7951 美 《高度-濕度-溫度試驗箱技術條件》