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一文看懂湿热试验的原理方法、常见问题与解决方案

派旗纳米 浏览次数:2740 分类:行业资讯

一、什么是湿热实验

 

寒湿实验技术性关键用在:

1、探寻湿冷自然环境对设备的危害(开发设计、设计的探究性实验)。

2、评定商品的防水特性(研制开发、生产制造环节的质量检测或型式检验)。

3、点评商品在湿冷条件下采用的安全性稳定性(安全性或可靠性测试)。


实验后判断的首要指标值一般是查验商品的机械强度和物理性能,也查验一些试品的生锈状况。


寒湿实验一般有三种种类,在其中,匀速运动寒湿实验关键适用一般电工电子商品,内应力严苛度级别较低,实验设备规定都不高。


交替变化寒湿实验适用自然环境较为极端繁杂的商品,军标里的寒湿实验实际上也是交替变化寒湿,适用繁杂自然环境或很有可能即将应用到这种自然环境的军用商品或通讯设备。交替变化寒湿或寒湿实验对溫度、环境湿度、延迟时间和循环系统周期时间的需求都比匀速运动寒湿严苛,军标底寒湿实验更严苛。因此,假如一个商品做了交替变化寒湿或军标规定的寒湿实验,就没需要再做匀速运动寒湿实验了。一般关键重要的设备或军用机器设备,在制定可靠性测试计划方案或撰写实验考试大纲时,也不会挑选匀速运动寒湿实验。三种寒湿实验严苛度次序,从低到高为“匀速运动寒湿”低于“交替变化寒湿”低于“(军标底)寒湿”。要留意,严苛度并并不是新项目愈多愈好。


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表一  不一样种类寒湿实验中间较为




二、寒湿实验标准的物理变化

 

在寒湿实验中,溫度和环境湿度一同功效,会产生一些物理变化并使试品表层或內部返潮。

 

1、吸咐状况:

汽体分子结构(在寒湿实验中拇指水蒸汽分子结构)在三维空间健身运动时很有可能撞击固态成分(试品)的表层,当一定数目的分子结构持续碰在液体表层,在它再次返回室内空间以前,要在固态(试品)表层“滞留”一定长的時间。这时,汽体表面层的浓度值高过它在区域中的浓度值,进而造成凝固。这类混合气体在液体界面上“滞留”的状况称作吸咐。因而,吸咐还可以说成汽体在液体界面上凝固和挥发的一个正中间全过程。依据试验結果,气体吸附量与固态物质的性质、溫度及均衡时汽体的工作压力三者相关。溫度愈低、工作压力愈高,则吸咐量就愈大。(有兴趣的同学们可以去调查一下函数关系式)

物理学吸咐是由范德华吸引力造成的,吸咐层一般为多分子结构层。吸咐速率较快,吸咐时需需动能也较小,一般在较低温度下便能开展。在寒湿实验中以物理学吸咐状况占多数。

 

2、精华露状况:

精华露事实上也是水分在试品上的吸咐状况,但它是在实验溫度上升造成的。在提温环节,试品外表温度小于周边气体相对湿度时,水蒸汽便会在试品表层凝固成液态产生水雾。在交替变化寒湿实验的提温环节,因为试品的热惯性力,使它的溫度升高落后于试验箱的溫度。因而,表层便造成了精华露状况。这类表层精华露量的是多少,在于试品自身的热导率尺寸,及其提温速率和提温过程的空气湿度,在交替变化寒湿实验的减温环节,封闭式机壳的内腔也会发生精华露状况。

 

3、扩散现象:

蔓延是分子热运动的一种物理变化。在蔓延全过程中,分子结构一直从浓度值大的地区转移到浓度值小的地区。寒湿实验时,空气中水蒸汽向浓度值较低的原材料內部蔓延的速率可以用菲克定律表明出去。因此,寒湿实验中由蔓延造成的湿气入侵,除开在于实验标准中的相对湿度与溫度,还与试品的材料相关。

 

4、消化吸收状况(也称之为商品流通状况)。

水蒸汽进到原材料内,一般是根据间隙。水蒸汽根据缝隙的速率在于孔的规格。假如孔隙度的规格低于水分子的直径,水蒸汽便无法进到。因为水蒸汽在室内空间是与气体混和存有的,因此它的进到效率与水蒸汽和气体的混和占比也是较大关联。将水蒸汽和气体占比为1:1时,等同于80℃气体饱和下的水供气量做为界线。高过这一界线的称之为高蒸汽工作压力,小于这一界线的称之为低蒸汽工作压力,随后将水蒸汽进到间隙的原理各自开展探讨:

①低蒸汽工作压力下水汽进到原理:在气温和水蒸汽工作压力都不会改变的情形下(等同于匀速运动寒湿实验),水蒸汽进到间隙主要是因为自由扩散,其速率关键在于间隙中的摩擦阻力(透水率)和间隙规格(间隙的尺寸尽管也危害进到速度,但并不比较严重)。当溫度转变(等同于交替变化寒湿实验)时,间隙两侧的水蒸汽压差逼迫带有水蒸汽的气体根据。这时进到速度不仅与间隙摩擦阻力和间隙规格相关,还与间隙两边的水蒸汽压差也相关。不难看出,匀速运动寒湿实验与交替变化寒湿实验的作用机理是不一样的。

②高蒸汽工作压力情况下,水蒸汽进到效率与间隙直徑相关,当间隙直徑低于水分的均值随意距离时,水蒸汽进到为分子结构流;当间隙直徑超过均值随意距离时,进到速率为黏性流,间隙直徑处在以上二者之间时为过渡流。在高蒸汽工作压力下,水蒸汽进到速率随间隙尺寸转变表明,假如提升溫度来加快湿气进到,对不一样间隙规格将会出现不一样的速度,其加快倍率将是不一样的。

总的来说,水蒸汽根据消化吸收状况的进到,在于溫度和水蒸汽工作压力(相对湿度)及原材料的材料。

 

5、有氧呼吸:

大家将封闭式试品内内腔中溫度转变造成的夏天气体沟通交流,称作有氧呼吸。在交替变化寒湿实验的减温环节,因为溫度骤降,造成封闭式内腔内的气体溫度降低或内腔内腔的精华露都是会使腔内工作压力减少,产生吸脂状况,吸进外部的湿冷气体,因而,减温环节的有氧呼吸吸进潮气量的是多少,与溫度转变速度和相对湿度相关。这类吸气状况不仅出现在实验溫度交替变化时,当具备封闭式机壳的试品,如封闭性旋转电机在间歇性健身运动全过程中,壳内电磁线圈发烫或制冷的不断更替转变,也会产生有氧呼吸。在湿冷标准下采用的电动机商品,因为这类有氧呼吸吸进湿气,长期性凝固变成水在壳内堆积起來,也是司空见惯的。

 


三、湿冷对不一样种类的试品造成的劣变效用

 

试品返潮的方式一般有二种:一种是表皮返潮,它通常是由精华露和表层吸咐造成的;另一种是容积返潮,它是由水蒸汽蔓延和消化吸收状况造成的。有时候吸咐在试品表层的水份做到一定水平,也会加速容积返潮的速率。对有内腔的封闭式种类的试品,其內部尽管不直接接触高低温标准,但考虑到实验溫度的改变引起的有氧呼吸,会使外界的湿气根据电流或缝隙进到內部,导致內部返潮。与此同时,蔓延和消化吸收状况还可以使湿气根据间隙进到封闭式壳内。除此之外,针对一些有机材料的机壳,当扩散现象所造成的受潮做到平稳之后,湿气便可以越过机壳渗入进到壳内。表层和容积返潮导致试品的劣变效用,指物理性能(规格和抗压强度)和非物理性能(电气性能和别的特性);二种转变。



四、寒湿实验标准与具体湿冷自然环境间的关联

 

寒湿实验的温湿度记录标准一般是仿真模拟具体自然环境中比较少见的标准,且其功效延迟时间也比具体自然环境时要看起来多。因此从仿真模拟性而言,它较自然条件严苛,对试品是有加快功效的。依据上边建立的几类物理变化所造成的返潮原理可以看得出,不一样原材料和结构特征的试品,实验結果不是彻底一样的。因此,一个广泛通用性的人力寒湿实验方式规定取统一的加快指数是艰难的。仅有对某一特殊或单一成分的试品,通过剖析和实验较为后,才可以明确一个比较适宜的加快指数。寒湿自然环境的等级分类与实验严苛级别的对应关系,是很多年来沒有彻底处理的问题。人力寒湿实验方式的严苛级别是由实验标准和实验周期时间数构成的。实验标准一般相匹配于试品具体应用条件标准,而实验周期时间数的挑选较为复杂。通常,实验周期时间数是不同试品的特点及寒湿对其关键原理危害综合分析之后明确的。一般要与当然或当场运作实验的結果比照,找到彼此之间的关联后,才可以选购适宜的周期时间数。可是,到现在为止,即使在国际性上也并未得到一个广泛适合的数学思维方式,来表述人力寒湿实验与自然条件间的关联。因此,尽管在实验方式标准化中强烈推荐了优先选择采用的周期时间数,但在具体运用中,依然存有着很多问题。

 

寒湿实验周期时间的有多少是商品长期性存储周期时间最安全可靠的根据。目前了解表明,特别是库存量中,危害浸蚀的基础的和最重要的关键因素是仓库中的空气湿度。在空气湿度低时,随溫度的提升,浸蚀速率提升并不悦。他们遵循着那样一个工作经验表达式:

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式中:A——生锈度

H——空气湿度(%)

t ——空气溫度(℃)

k ——与金属复合材料的类型相关的参量

 

按这一表达式,可获得不一样金属复合材料在不一样标准下的生锈度。按这一表达式,空气中空气湿度(H)为65%时,生锈度A=0,换句话说金属复合材料在这些情况下不容易生锈。但空气湿度超过65%时,金属材料便会生锈,并随环境湿度、溫度的提升,生锈度大幅度提升。

 

不论是长期性存储或是加快浸蚀实验,另一种普遍的是斑点状基材浸蚀。大部分是因为浸漆、包裝生产过程中的磕磕碰碰、熔洞全过程中的“参杂”(大部分为夹铁)、冲压加工全过程中因为磕磕碰碰、刮伤导致的“夹灰”,而在表层处理前尚未发觉修补的表层。因此斑点状生锈也是较难避免的一种浸蚀源。交替变化寒湿实验中减温环节的有氧呼吸,对一些种类的试品而言是比较突出的,因而,在实验方式中明确指出了减温速率和相对湿度的问题。交替变化寒湿中比较大的溫度变化幅度、减温时较高的空气湿度及其高低温不断效果时间长,会加重绝缘层返潮。

 


五、寒湿实验的实际意义

 

匀速运动寒湿根据先提温往上升湿(先降湿再减温)的方式防止发生精华露,主要是根据高溫低湿自然环境下试品对水蒸气吸咐、消化吸收和范围等功效,导致商品无效。

 

交替变化寒湿则是在高低温标准下,运用溫度循环系统造成的精华露和干躁的更替全过程,使进到试品內部的水蒸气造成有氧呼吸,进而使浸蚀全过程加快。

 


六、寒湿实验终断解决

 

1、匀速运动寒湿实验


检测流程中碰到突然停电等异常缘故导致实验迫不得已中止的状况时,提议依照下列方法实际操作:

1)假如在中断过程中箱里自然环境标准沒有超出容许的偏差范畴,这时终断的時间应做为总实验時间的一部分(一般为一瞬间关闭电源后立即插电修复箱里自然环境);

2)当中断过程期内测试标准小于容许偏差最低值,那麼应再次做到规定的实验自然环境,并去除偏差范畴之外的检测時间,一直开展到进行要求的测试時间;

3)假如发生过验证的状况,提议最好是终止实验,再次用新的样本开展实验,若通过有关专业技术人员的判断,觉得超出规定的实验标准不容易立即导致实验试品特点的毁坏,或是该试品为可修补的商品,那麼可以依照第二条解决,假如在日后的实验中发生试品无效,那麼应当觉得此项实验結果失效。

 

2、交替变化寒湿(耐水实验)实验方式

 

1)机器设备级寒湿实验

检测流程中碰到突然停电等特殊情况导致实验终断时,提议依照下列方法实际操作:

 

①假如在中断过程中箱里自然环境标准沒有超出容许的偏差范畴,这时终断的時间应做为总实验時间的一部分;

 

②当中断过程中箱里自然环境标准小于容许偏差最低值时,那麼应当从终断前最后一个合理循环系统的完毕点从头开始再次实验(即中断点所属的循环系统失效);

 

③假如发生过验证的状况,提议最好是终止实验,再次用新的样本开展实验,若通过有关专业技术人员的判断,觉得超出规定的实验标准不容易立即导致实验试品特点的毁坏,或是该试品为可修补的商品,那麼可以将箱里自然环境修复至规定自然环境标准并再次实验,假如在日后的实验中发生试品无效,那麼应当觉得此项实验結果失效。

 

2).元器件级寒湿实验

检测流程中碰到突然停电等特殊情况导致实验终断时,在进行要求循环系统频次以前(不包括最后一次循环系统),如产生了不超过一次的出现意外实验中区,可改版该循环系统。若在最后一次循环系统期内意外的实验中区,除规定改版该循环系统外还规定再开展一次无终断的循环系统。一切终断超出 24 h 都规定从头到尾改版实验。

 


七、寒湿实验合理工作中室内空间的明确

 

寒湿实验,包含匀速运动寒湿实验、交替变化寒湿实验、溫度/环境湿度组成循环系统实验。

 

GB/T 2423.3匀速运动寒湿实验,要求溫度输出精度为士2℃。

 

GB/T2423.9Cb匀速运动寒湿实验4个溫度级别要求的溫度输出精度为士2℃、空气湿度输出精度为士3%。

 

GB/T 2423.4交替变化寒湿实验所明文规定的限制溫度时:溫度输出精度为士2%,空气湿度输出精度为士3%;最低值溫度时溫度输出精度为士3℃;空气湿度规定95%。

 

GB/T 2423.34ZD溫度/环境湿度组成循环系统实验中湿冷曝露循环系统的限制溫度时,溫度输出精度为士2℃,空气湿度输出精度为土3%。空气湿度是一个与溫度相关的主要参数,箱里溫度不一样,空气湿度也不一样,空气湿度区别尺寸还与它的增湿方法、风力、线性度等相关。增湿方法和室内通风速率一般是确定的,线性度也只有根据较好的维护保养、维护保养和合理的操作步骤进行确保。它的合理工作中室内空间一般要比高溫实验的合理工作中室内空间小一些,由于仅有小的温度差和小的溫度起伏才可以确保空气湿度的区别维持在较小的数据上。

 

GB/T 2423.3强调:为使本标准的空气湿度输出精度维持在规定的范畴内,工作中室内空间内一切二点的温度差,在任一瞬间也不应超过1℃,短期内的溫度起伏也必不可少维持在较小的范畴内。明确各种各样寒湿实验合理室内空间,也必不可少根据空气湿度的精确测量进行分辨。以保证在开展各种各样寒湿实验时,被试试品持续保持在要求输出精度范畴内。

 

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