GJB150.3A-2009的主要目的是評估裝備在高溫條件下的耐受性,判斷其性能是否能夠滿足使用要求。通過模擬極端高溫環(huán)境,該標準為裝備的設計、制造和使用提供科學依據,確保裝備在實際部署時能夠安全、有效地執(zhí)行任務。
一、高溫試驗可以激發(fā)以下裝備故障或問題
不同材料膨脹不一致使得零部件相互咬死;
潤滑劑粘度變低和潤滑劑外流造成連接處潤滑能力降低;
材料尺寸全方位改變或有方向性的改變;
包裝材料、襯墊、密封墊、軸承和軸發(fā)生變形、咬合和失效,引起機械故障或者完整性;
襯墊出現永久性變形;
外罩和密封條損壞;
固定電阻的阻值改變;
溫度梯度不同和不同材料的膨脹不一致使電子線路的穩(wěn)定性發(fā)生變化;
變壓器和機電部件過熱;
繼電器以及磁動或熱動裝置的吸合/釋放范圍變化;
工作壽命縮短;
固定電阻阻值隨溫度變化;
工作壽命因高溫而縮短;
有機材料(如塑料、橡膠)出現褪色、裂解或形成龜裂;
電子線路的性能穩(wěn)定性下降。
二、測試項目內容涵蓋如下內容
恒溫工作試驗;循環(huán)工作試驗;恒溫貯存試驗;循環(huán)貯存試驗。
1:貯存試驗(包含循環(huán)貯存、恒溫貯存),貯存試驗至少進行7各循環(huán)的試驗,每個循環(huán)周期為24小時,與最嚴酷地區(qū)正常年份最嚴酷月份中極端溫度出現率為1%時的小時數相對應。每個循環(huán)中最高溫度出現的時間大約為1小時。若要延長關鍵材料或高溫敏感材料的貯存時間,則應增加循環(huán)數以確保滿足設計要求。
2:工作試驗(循環(huán)工作試驗),工作暴露試驗至少進行3個循環(huán),通常足以使受試樣機達到其最高響應溫度,若難以重現溫度響應時,建議最多采用7個循環(huán)試驗。
恒溫暴露試驗(恒溫工作試驗):受試樣機暴露于高溫環(huán)境中達到溫度穩(wěn)定后,再保持試驗溫度至少2小時;三、受試樣機的工作狀態(tài)要求
應包括功耗最大(產生的熱量最多)的工作狀態(tài)。
電壓改變會影響試件的熱耗或溫度響應(如動力的產生和風扇的轉速)時,應包括所需要的輸入電壓條件的變化范圍。
應引入使用期間通常使用的冷卻介質(如強迫的冷卻空氣或冷卻液)。使用冷卻介質時應考慮冷卻介質入口處的溫度和流量,以反映典型情況和最壞情況下的溫度及流量條件。
對于恒定溫度試驗,當內部關鍵工作部件的溫度相對恒定時,就認為溫度達到了穩(wěn)定。(實際上由于試件工作的周期性或試件的工作特性,工作溫度不可能恒定)。
對于循環(huán)溫度試驗,試件的溫度與循環(huán)溫度及試件的特性相關,因此溫度不可能穩(wěn)定。在這種情況下,試件的溫度響應也是循環(huán)的,即峰值響應溫度和前一個循環(huán)的峰值響應溫度相比在 2℃之內。四、初始檢測
試驗前所有試件均需在標準大氣條件下進行檢測,以取得基線數據。檢測按以下步驟進行:
對試件進行目視檢查,應特別注意應力區(qū)(如鑄件拐角部位),記錄檢查結果。
按技術文件的規(guī)定,在試件內、試件上或其周圍安裝溫度傳感器。
對于程序2,為了確保測量到試件的最大溫度響應,溫度傳感器應裝在功能元件上。
在標準大氣條件下,將試件裝入試驗箱。
按技術文件的規(guī)定進行工作性能檢測,記錄檢測結果。若試件工作正常,則根據具體情況進行程序I或程序Ⅱ。
五、測試方法或步驟
1、循環(huán)貯存的試驗測試步驟如下
使試件處于貯存技術狀態(tài)。
將試驗箱內的環(huán)境調節(jié)到試驗開始階段的試驗條件,并在該條件下使試件溫度達到穩(wěn)定。
將試件暴露于貯存循環(huán)的溫度(適用時還有濕度)條件下,暴露持續(xù)時間至少應為7個循環(huán)(若采用 24h 循環(huán),則總共 168h),或技術文件規(guī)定的循環(huán)數。若技術文件有要求,則應記錄試件的溫度響應。
在循環(huán)溫度暴露結束后,將試驗箱內空氣溫度調節(jié)到標準大氣條件,并且保持在標準大氣條件下,直至試件溫度穩(wěn)定。
對試件進行目視檢查和工作性能檢測,記錄結果,并與試驗前數據進行比較。
2、恒溫貯存的試驗步驟如下
使試件處于貯存技術狀態(tài)。
將試驗箱內的環(huán)境調節(jié)到規(guī)定的試驗條件,并在該條件下使試件溫度達到穩(wěn)定。
在試件溫度達到穩(wěn)定后再繼續(xù)保持試驗溫度至少 2h,以確保測量不到的內部元(部)件的溫度真正達到穩(wěn)定。若內部元(部)件的溫度無法測量,則應根據熱分析確定額外的熱浸時間,以確保整個試件的溫度都達到穩(wěn)定。
在恒定溫度暴露結束后,將試驗箱內的空氣溫度調節(jié)到標準大氣條件,并保持在該標準大氣條件下,直至試件溫度穩(wěn)定。
對試件進行目視檢查和工作性能檢測,記錄結果,并與試驗前數據進行比較。
3、恒溫工作的試驗步驟如下
按工作技術狀態(tài)安裝好試件。調節(jié)試驗箱內的空氣溫度使之達到所要求的恒定溫度(適用時還有濕度)。
在試件溫度達到穩(wěn)定后繼續(xù)保持試驗箱內條件至少2h。若內部元(部)件的溫度無法測量,則應根據熱分析確定額外的熱浸時間,以確保整個試件的溫度都達到穩(wěn)定。
盡可能目視檢查試件,記錄檢查結果,并與試驗前的數據進行比較。使試件工作,并使其溫度重新穩(wěn)定。根據技術文件的要求對試件進行工作性能檢測,記錄檢測結果并與試驗前的數據進行比較。
使試件停止工作,將試驗箱內的空氣溫度調節(jié)到標準大氣條件,并保持該條件直到試件溫度達到穩(wěn)定。
按技術文件的要求對試件進行全面的目視檢查和工作性能檢測,記錄檢查和檢測結果,并與試驗前數據進行比較。
3、循環(huán)工作的試驗步驟如下
按工作技術狀態(tài)安裝好試件。調節(jié)試驗箱內的空氣溫度(適用時還有濕度)使之達到技術文件規(guī)定的工作循環(huán)初始條件,并保持此條件直至試件溫度達到穩(wěn)定。
將試件暴露至少3個循環(huán),或為確保達到試件的最高響應溫度所需要的循環(huán)數。循環(huán)暴露期間盡可能對試件進行全面的目視檢查,并記錄檢查結果。
在暴露循環(huán)的最高溫度響應時段使試件工作(由于試件的熱滯后效應,最高溫度響應時段與溫度循環(huán)的最高溫度時段可能不一致)。
重復進行本步驟,直到按技術文件完成試件的全部工作性能檢測。記錄檢測結果。
使試件停止工作,將試驗箱內的空氣溫度調節(jié)到標準大氣條件,保持該條件直到試件溫度達到穩(wěn)定。√ 按技術文件的要求對試件進行全面的目視檢查和工作性能檢測,記錄檢查和檢測結果,并與試驗前數據進行比較。
六、技術要求
溫度變化速率:試驗中溫度的升降溫速率應不超過3°C/分鐘,以避免溫度沖擊對裝備造成額外的非預期損害。
濕度控制:高溫試驗通常不涉及濕度控制,重點在于溫度對裝備的影響。
檢測結論:試驗結束后,需對裝備的外觀、結構完整性以及工作性能進行綜合評估,確保無明顯損傷且性能未受影響