模擬氣候環境試驗概論

一、 氣候環境試驗：
隨著科學技術經液晶貿易的迅猛發展，自然資源海洋宇宙開發與利用，各種產品在貯存、運輸和使用過程中遇到的環境越來越復雜，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，這就必須要進行環境試驗。
所謂環境試驗，就是將產品暴露在自然環境或人工模擬環境中，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。通過環境試驗，可發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，環境試驗占有重要位置，說的一些，沒有環境試驗，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境試驗，通常是設計――環境試驗――改進――再試驗――投產，環境試驗越真實準確，產品的可靠性越好。
2、 環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境要求以及存在的問題。為了節省時間和暴露產品的薄弱環節，一般都采用加速環境試驗方法。
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境條件達到規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：
可靠性試驗是由環境試驗、壽命試驗、現象試驗和特殊試驗等組成，環境試驗是其中的主要組成。美國MIL－ZTD－781D中明確規定：環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、 環境試驗的分類：
1、 按環境試驗形式分類：
1.1自然暴露試驗：
是將樣品長期暴露在天然環境中，它分為加負荷和不加負荷兩種。
1.2現場試驗
為評價、分析產品的可靠性，在使用現場進行的試驗叫現場環境試驗。
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、按環境試驗性質分類：
IEC（電工委員會）TC75環境條件分類委員會于1981年頒布了“環境參數分級標準”，具體如下：
2.1氣候環境因素：
    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機械環境因素：
    振動（含正弦、隨機）、碰撞、跌落、搖擺、沖擊等。
2.4綜合環境因素：
    溫度與濕度，溫度與壓力，溫度、濕度與振動等等。
3、 按環境試驗項目分類：
氣候環境試驗其項目可分類如下幾項：高溫，低溫，溫度循環，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、 氣候環境試驗的發展狀況：
從本世紀初，人們就注意到環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境越來越嚴酷，，環境試驗受到人們的重視。
1、國外情況：
環境試驗在上已有80多年的歷史，1919年美國開始進行人工模擬環境試驗，1943年，美國陸海*便制定了環境試驗方法。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年成立了環境工程學會，前蘇聯在五十年就在國內各地建立了環境試驗站，并在我國進行大量的暴露試驗。東德于1962年成立了環境試驗委員會，主要負責電信設備和元件方面環境試驗。
IEC于四十年代開始研究環境試驗方面的問題，隨著電子電工產品環境試驗問題日益突出，于1961年成立了TC50“環境試驗技術委員會“，專門從事環境條件分類和分級的研究。
2、國內情況：
我國的環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、沿海地區氣候條件對產品的影響。我國的環境從學習國外的標準，到逐步建立自己的環境試驗體系，幾十年來有了很大的發展。目前，國內的環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境試驗室，并陸續淘汰了舊設備，引進和購置了一些新設備，隨著宇航事業的迅速發展，國防工業部門開始可靠性和環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、 氣候環境試驗設備：
在環境試驗中，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。和環境試驗一樣，環境試驗設備迅速發展，并逐漸成為一門綜合性強技術復雜的邊緣科學。
1、氣候環境試驗設備發展概況：
1）國外氣候試驗設備的發展情況看，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。
第二階段為發展階段（從50年代末至70年代中期）：
這個階段發展了幾十個品種，上百個規格，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，從測試到數據處理全部可以自動化，并出現了許多大型和綜合環境試驗設備。可以說，這個階段的設備從量變到質變，得到了突飛猛進的發展。
目前，世界各發達工業國，美、日、英、德、意等國都有相當規模的試驗設備制造廠，其中日本發展zui快，例如日本TABAI ESPEC環境試驗設備制造公司，1954年只擁有資金400萬日元，1960年著手開發環境試驗設備。由于該公司十分重視產品質量和售后服務，近年來發展迅速。至2000年公司生產的各種環境試驗設備達幾十個品種，上百個規格，年銷售額達215億日元。且設備均采用計算機控制和數據處理。

 
2）國內研制和生產環境試驗設備已有三十多年的歷史，也經歷了從仿制，自行設計和更新設計三個階段。三十多年來，國內從事環境試驗設備研制和生產的廠、所發展到二十多家，生產環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，微機控制的方向發展。
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 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》