保证产品可靠性，环境试验少不了！

 

环境试验的概念

 

环境试验是为了保证产品在规定的寿命期间，在预期的使用，运输或贮存的所有环境下，保持功能可靠性而进行的活动。是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用，运输和贮存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。

 

环境试验的作用

 

1) 用于产品研究性试验:

研究性试验主要用于产品的设计、研制阶段，用于考核所选用的元器件、零部件、设计结构、采用的工艺等能否满足实际环境要求以及存在的问题。为了节省时间和充分暴露产品的薄弱环节，一般都采用加速环境试验方法。

 

2) 用于产品定型试验:

定型试验是用来确定产品能否在预定的环境条件下达到规定设计技术指标和安全要求。定型试验是最全面的试验，产品可能遇到的环境因素都必须考虑到。

 

3) 用于生产检查试验:

生产检查试验主要用于检查产品的工艺质量及工艺变更时的质量稳定性。

 

4) 用于产品的验收试验:

验收试验是指产品出厂时，为了保证产品质量必须进行的一些项目的试验，验收试验通常是抽样进行的。

 

5) 用于安全性试验:

用环境试验可以检查产品是否危害健康及生命问题，用恒加速度来检查产品安装、连接的牢固性，以防止在紧急情况下被甩出而造成人身伤亡事故或撞坏其它设备。安全试验通常采用较正常试验更严酷的试验等级进行。

 

6) 用于可靠性试验

可靠性试验是由环境试验、寿命试验现象试验、和特殊试验等组成，环境试验是其中的主要组成部分。美国MIL-ZTD-781D中明确规定: 环境试验是可靠性试验的必要补充内容，也是提高产品可靠性的重要手段。

 

环境试验的分类

 

1、按环境试验形式分类：

1) 自然暴露试验：将样品长期暴露在天然环境中，它分为加负荷和不加负荷两种。

2) 现场试验：为评价、分析产品的可靠性，在使用现场进行的试验叫现场环境试验。

3) 人工模拟试验：将样品放在人工模拟试验箱中进行的试验。

一般来说，自然暴露试验和现场试验能真实反映产品在实际使用中的性能和可靠性，也是验证人工模拟试验准确性的基础，但这二种试验的不足之处是试验周期长，花费人力物力大，因此只有对可靠性要求较高的产品才进行这项试验。而人工模拟试验是电工电子产品可靠性研究中常见的试验方法。

 

2、按环境试验性质分类

根据IEC（国际电工委员会）TC75环境条件分类委员会的环境条件分级标准（1981），环境试验按照其应力环境大可分为气候环境试验、生物及化学环境试验、机械环境试验和综合环境试验四类。

1）气候环境试验包括：温度、湿度、沙尘、风雨、压力、日光辐射等。

A、主要标准：GB2423，GJB150A，GJB4，IEC60068、GJB1032，GJB322A，GJB360A，GJB548，GB4208，GJB899，TB3021等

B、温度试验：高温试验、低温试验、温度冲击试验、温度变化试验、快速温度变化试验(温度变化速率可达15度/min)、高温老化试验，温度循环试验。

C、湿度(潮湿)试验：恒定湿热试验，交变湿热试验，高温高湿试验(双85试验，双95试验);

D、外壳防护等级试验：IP42、IP44、P54、IP55、IP65、IP66、IP67、IP68等;

E、特殊试验：低气压试验(海拔高度试验)、高气压试验、太阳辐射试验、淋雨试验、沙尘试验等。

2）生物及化学环境试验包括：盐雾、霉菌、气体腐蚀等。

三防试验：盐雾腐蚀试验(中性盐雾试验、交变盐雾试验、酸性盐雾试验)，湿热试验(恒定湿热、交变湿热)，霉菌试验(发霉试验，长霉试验);

3）机械环境试验包括：冲击、碰撞、振动、摇摆、跌落等。

A、主要标准(GB2423，GJB150A，GJB4，IEC60068、GJB1032，GJB322A，GJB360A，GJB548，TB3058，GJB899、GB/T21563、ISO16750等)

B、振动试验：正弦振动试验(扫频耐久试验)、随机振动试验、宽带随机振动试验，窄带随机振动试验，正弦+随机叠加试验;

C、冲击试验：半正弦波机械冲击试验，后峰锯齿波冲击，冲击响应谱试验;

D、其他试验：跌落试验(自由跌落，重复跌落)、碰撞试验、加速度试验等。

4）综合环境试验包括：温湿度综合、机械环境和气候环境相结合、以及三者综合或者四者综合等试验。

 

3、按环境试验项目分类

气候环境试验其项目可分为如下几项：高温、低温、温度循环、温度冲击、低气压、湿热、日光辐射、砂尘、淋雨等，一般将盐雾和霉菌试验包括在其中。

 

环境试验的流程

 

预处理

预处理是试验前对试验样品的处理，通常包括试验样品表面的处理及使试验样品性能稳定，其目的是为了消除或部分消除试验样品在预处理前所受到的影响。

 

初始检测

初始检测是对试验样品进行的电气性能、机械性能检测和外观检查。

 

条件试验

条件试验是将试验样品暴露在规定的环境条件下，承受相应的环境应力，在此应力的作用下，产品内发生各种物理、化学、生物变化，以便确定这种条件对试验样品的影响。

 

中间测量

中间测量是对试验样品所进行的电气性能和机械性能的测量。一般试验样品应处在环境应力作用下进行。产品标准应根据产品的具体结构和性能特征，规定中间测量的项目、方法和要求。

 

恢复

恢复目的是确定环境应力带来的不可逆影响，使试验样品的性能在最后测量之前得到稳定。标准的恢复一般与正常的试验大气条件相同。

 

最后检测

最后检测是按照产品标准要求进行的电气性能、机械性能的测量和外观检查。中间测量的参数值和最后测量的参数值与初始检测的参数值相比较就可以确定产品在实际储存、运输和使用环境条件下的适应性。