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湿热试验分类以及检测标准

湿热试验主要用于确定电工电子产品对湿热环境的适应性,特别是产品的电气性能和机械性能的变化情况,也可以用于检查样品耐受某些腐蚀的能力。湿热试验确定元件、组件、整机、设备或系统在高湿度条件下的使用、贮存和运输的环境适应性能力。湿热试验是一种模拟高低温交变湿热环境的测试方法,适用于电工、电子、仪器仪表及其它产品、零部件及材料。这种试验能够对这些产品在极端湿热环境下的适应性进行评估,以验证其性能稳定性和可靠性。通过湿热试验,我们可以了解产品在湿热环境中的行为特性,预测其在实际使用中的表现,并针对可能出现的问题进行改进和优化。

在湿热试验中,温度和湿度共同作用,会形成一些物理现象并使样品表面或内部受潮。这些物理现象包括:吸附现象,凝露现象,扩散现象,吸收现象(也称为流通现象),呼吸作用等。

样品受潮的形式一般有二种:一种是表面受潮,它通常是由凝露和表面吸附引起的;另一种是体积受潮,它是由水蒸气扩散和吸收现象引起的。有时吸附在样品表面的水分达到一定程度,也会加快体积受潮的速度。

一、湿热试验分类

1、恒定湿热试验

恒定湿热试验用于评价电工电子产品,元件,材料或设备长期耐受潮湿环境的器件封装防水汽扩散的能力,检查其存贮,使用或运输的适应性,其影响的机理为吸附、吸收和渗透。一般在产品或使用场所温度变化不大,产品表面不会产生凝露现象时选择恒定湿热试验。恒定湿热试验始终应在吸收、吸附或扩散起主要作用的场合下使用。当有扩散但不包括呼吸作用时,应依靠样品和其应用情况来决定是否采用恒定湿热或交变湿热。

2、交变湿热试验

交变湿热试验用于确定电工电子产品或材料在温度循环交替变化,产品表面产生凝露的湿热条件下贮存和使用的适应性,其影响机理除吸附、吸收和渗透外,还有凝露和呼吸。一般适用于使用环境恶劣复杂,又是核心设备的产品。

恒定湿热通过先升温再升湿(先降湿再降温)的方法避免产生凝露,主要是通过高温高湿环境下样品对水汽吸附、吸收和扩散等作用,造成产品失效。

交变湿热则是在高湿条件下,利用温度循环引起的凝露和干燥的交替过程,使进入样品内部的水汽产生呼吸作用,从而使腐蚀过程加速。

二、湿热试验条件

1、恒定湿热试验

2、交变湿热试验

交变湿热的测试等级分为两种:一个是(25~40)℃,一个(25~55)℃,通常至少进行2个周期(每个周期为24小时)交变湿热循环试验。

三、湿热试验加湿的原理及方法

1、喷雾加湿

把去离子水或蒸馏水雾化成极细的微粒。

将水雾喷入进入工作空间前的空气内使其潮湿。在进入工作空间之前,较大的水滴将蒸发,而较小的水滴则保留在空气中。

应避免直接把水雾喷入工作空间内。

该系统简单、加湿迅速、维修量小。

2、 蒸汽加湿

把水蒸汽喷入试验箱(室)的工作空间内。该系统加湿迅速并且易于维修。但是输入蒸汽的同时也输入了热量,而采取的冷却措施却产生了减湿效应。3、气泡挥发法使空气在通过盛水容器时变成气泡,逐渐被水蒸汽饱和。在气流不变时,可通过改变水温的方法来控制湿度。但用提高水温的方法加湿可能使工作空间的温度升高;由于水的热容量大,改变湿度时可能产生时间滞后;而采取的冷却措施却产生了减湿效应。假如气泡破裂,有可能产生少量的气溶胶。

3、 表面蒸发法使空气掠过大面种的水面而使空气加湿。表面蒸发加湿有几种不同的方法,例如,使空气反复掠过静止的水面,或将水喷射到垂直表面上与空气逆向流动。这种方法产生的气溶胶极少;利用改变水温的方法易于控制湿度。但由于水的热容量较大,改变湿度时可能存在时间滞后现象。

4、水溶液加湿

在恒定温度下,在小型的密封试验箱中标准盐水溶液的上空能形成规定的相对湿度。此种方法不适用于散热试验样品和吸湿量大的样品。在设计不良的试验箱中,盐粒可能淀积在试验样品表面上;在某些情况下,例如在用铵盐时,铵盐微粒对健康有害,并引起一些材料的应力腐蚀。

5、去湿

为了控制湿度,可应用不同的去湿方法,包括冷却表面、喷射干空气、使用干燥剂等。

6、湿度控制

试验箱(室)尺寸、温度调节器、温度/湿度传感器的响应时间是影响湿度控制系统不确定度的主要因素。使用后的试验箱(室)的性能指标会发生某些变化,试验箱的维修质量也会影响试验箱湿度控制系统的不确定度。

四、湿热试验常用检测标准

1、电工电子设备环境试验恒定湿热试验 GB/T2423.3-2016,IE60068-2-78:2012;

2、电工电子产品环境试验恒定湿热主要用于元件的加速试验 GB/T2423.50-2012,IE60068-2-67:1995;

3、电工电子产品环境试验交变湿热(12h+12h 循环)GB/T2423.4-2008,IE60068-2-30:2005;

4、电工电子设备温度/湿度组合循环试验 GB/T2423.34-2012,IE60068-2-38:2009;

5、电工电子产品环境试验温度(低温、高温)/低气压/振动(正弦)综合 GB/T2423.102-2008

6、运输包装件基本试验温湿度调节处理GB/T4857.2-2005,ISO2233:2000;

7、汽车电气设备基本技术条件 QC/T413-2002;

8、道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验GB/T28046.4-2011,ISO16750-4:2006;

9、电子测量仪器通用规范 GB/T6587-2012;

10、计算机通用规范台式微型计算机 GB/T9813.1-2016;

11、装备实验室环境试验方法 第9 部分:湿热试验 GJB150.9A-2009;

12、通信设备通用规范 GJB367A-2001;

13、电子测试设备通用规范 GJB3947A-2009;

14、微电子器件试验方法和程序 GJB548B-2005;

15、电子及电气元件试验方法 GJB360B-2009;

16、舰船电子设备环境试验 交变湿热试验 GJB4.6-1983

17、技术侦察装备通用技术要求环境适应性要求和试验方法 GJB1621.7A-2006;

18、计算机通用规范 GJB322A-1998;

19、舰船电子设备环境试验 恒定湿热试验 GJB4.5-1983;

20、轨道交通 机车车辆电子装置 GB/T25119-2010,IE60571:2006;

21、轨道交通 机车车辆电子装置 EN50155:2017;

22、城市轨道交通电动客车技术规范 T/CAMET 04002.1-2018;

23、光伏发电并网逆变器技术规范 NB/T32004-2013;

24、光伏汇流设备技术规范 CGC/GF037:2014(CNCA/CTS0001-2011A);

25、风力发电机组振动状态监测导则 NB/T31004-2011;

26、继电保护和安全自动装置基本试验方法 GB/T7261-2016;

27、量度继电器和保护装置GB/T14598.27-2017,IE60255-27:2013;

28、继电保护和安全自动装置通用技术条件 DL/T478-2013;

29、医用电器环境要求及试验方法 GB/T14710-2009。

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