Испытания РЭСИ на воздействие пониженного, повышенного атмосферного давления, на пылеустойчивость и пылезащищенность (стр. 1 из 2)
Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники
кафедра РЭС
РЕФЕРАТ
на тему:
«Испытания РЭСИ на воздействие пониженного, повышенного атмосферного давления, на пылеустойчивость и пылезащищенность»
МИНСК, 2008
Испытания на воздействие пониженного и повышенного атмосферного давления
Особые условия эксплуатации различных радиоэлектронных изделий на летательных аппаратах и в высокогорных районах приводят к необходимости их испытаний на высотность, т. е. при пониженном атмосферном давлении. Взаимосвязь изменения давления и температуры с высотой вызывает необходимость рассмотрения испытаний на высотность при нормальной, пониженной и повышенной температурах. На основании закона Шарля можно установить зависимость испытательного давления от температуры:
или 
(1)где ро — давление данной массы газа в определенном объеме при температуре 0°С;
t — температура, при которой находится газ.
Поэтому при испытании изделий в рабочем состоянии на высотность при повышенной температуре окружающего воздуха необходимо устанавливать давление воздуха в камере с учетом поправки на рабочую температуру изделия (табл. 1).
Таблица 1 - Давление воздуха в камере с учетом поправки на рабочую температуру изделия
| Рабочее давление мм рт.ст | Испытательное давление (мм pm. cm.) при температуре, °С | ||||||
| 70 | 85 | 100 | 125 | 155 | 200 | 250 | |
| 400 | 342 | 327 | 314 | 294 | 272 | 248 | 224 |
| 64 | 54 | 52 | 50 | 47 | 44 | 40 | 36 |
| 33 | 28 | 27 | 26 | 24 | 23 | 20 | 18 |
| 15 | 13 | 12 | 12 | И | 10 | 9 | 8 |
| 5 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Испытания на высотность при повышенной температуре, с одной стороны, облегчают получение рабочего давления, а с другой - способствуют ужесточению условий испытаний за счет увеличения возможности пробоя и ухудшения условий воздушного охлаждения изделий. Принято данному виду испытаний подвергать изделия, находящиеся в рабочем состоянии или под электрической нагрузкой. Режимы и характер нагрузки изделий оговариваются в ТУ, ПИ или методике.
Часто температуру и время выдержки устанавливают аналогичными режиму испытаний на теплоустойчивость при кратковременном воздействии, а давление — в соответствии со степенью жесткости (табл. 2), зависящей от предполагаемой максимальной высоты, на которой может эксплуатироваться изделие (рисунок 2).
Таблица 2 - Атмосферное давление в зависимости от степени жесткости
| Степень жесткости | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
| Атмосферное мбар давление мм рт ст | 20 15±1 | 4433±2 | 85 64±3 | 300255± 5 | 533 400±5 | 600450±5 | 700525±5 |
| Высота над уровнем моря | 26000 | 20000 | 16000 | 8500 | 4300 | 3500 | 2200 |
Высота над земной поверхностью, км
Рисунок 1 - Атмосферное давление на разных высотах
Однако в реальных условиях эксплуатации изделий на больших высотах уменьшению атмосферного давления сопутствует понижение температуры. Поэтому необходимо предусмотреть возможность проведения и таких комбинированных испытаний.
Давление при испытаниях на высотность принято измерять в следующих единицах: 1 мм рт. ст.= 133,332 н/м ; 1 кн/м =7,5 мм рт. ст. 1 мбар= 102кн/м2; 1мбар = = 10-1 кн/м2=0,75мм рт. ст.
В процессе испытаний изделия в соответствии с требованиями ТУ и ПИ могут проверяться при максимальном напряжении питания и находиться во включенном состоянии в течение заданного времени (~30 мин). Во время проверки не должно наблюдаться коронирования на поверхности деталей, перекрытия между токоведущими элементами и нарушения коммутации электрических цепей. Иногда для контроля за режимами изделий, работающих в тяжелых тепловых условиях, непосредственно на них устанавливают специальные датчики температуры.
Возможны случаи, когда возникает необходимость испытаний с целью проверки устойчивости параметров изделий или установления их работоспособности в условиях повышенного атмосферного давления.
После внешнего осмотра и контроля основных параметров в нормальных условиях изделия помещают в барокамеру или автоклав, позволяющий установить давление воздуха до 3 ат и поддерживать его с погрешностью, не превышающей 0,2 ат. Время выдержки оговаривается в ТУ, ПИ или методике. По окончании выдержки непосредственно в камере измеряются оговоренные параметры изделий. После окончания испытаний на воздействие атмосферного давления необходимо с помощью специального вентиля впустить в камеру воздух или выпустить его из нее, и только после уравнения внешнего давления с давлением внутри камеры открывать дверь.
При внешнем осмотре изделий после испытаний следует обращать внимание на обнаружение трещин в изоляционных материалах, на сохранение герметичности различных радиоэлементов, а также на состояние контактов реле, переключателей и т. д.
Испытательное и контрольно-измерительное оборудование
Испытание на воздействие атмосферного давления при нормальной температуре производятся в барокамерах, давление в рабочем пространстве которых снижается с помощью вакуумных насосов.
В зависимости от вида испытаний применяются различные типы камер. Для испытаний на воздействие изменений атмосферного давления при нормальной температуре применяют барокамеры типа КБ (рисунок 2), имеющие различный полезный объем (м3), обозначаемый числом, стоящим вслед за шифром камеры (КБ-0,07).
В комплект установки входят: камера, вакуумный насос ВН-461м с электродвигателем и магнитным пускателем, а также ртутный дифференциальный манометр ДТ-50.
Камера представляет собой герметизированный алюминиевый шкаф, застекленная дверь которого позволяет наблюдать за работой испытываемых изделий. Герметичность камеры обеспечивается тем, что дверь плотно крепится в камере откидными болтами. На боковой стенке камеры расположена специальная колодка, предназначенная для подключения источников питающих напряжений, испытательных сигналов и измерительной аппаратуры.
Рисунок 2 - Барокамера с дифференциальным манометром:1 —камера; 2 —насос; 3 — дифференциальный манометр; 4 — соединительный штуцер; 5 — вентиль контроля давления; 6 — вентиль регулировки давления.
На передней стенке камеры расположены органы управления камеры: вентиль впуска воздуха в камеру, кнопки управления электродвигателем насоса и освещением камеры. Поворотом вентиля 5 влево соединяют систему камера-манометр-насос, а поворотом вентиля вправо перекрывают эту систему.
Рисунок 3 - Общий вид камеры КНТ-2М
Впуск атмосферного воздуха в камеру достигается поворотом влево вентиля 6 «Натекатель»; скорости понижения и повышения давления регулируются степенью открытия вентилей. Измерение давления внутри камеры производится дифференциальным манометром ДТ-50, подсоединяемым к штуцеру на боковой стенке. Дифференциальный манометр измеряет разность между давлением в камере и наружным давлением.
Для проведения испытаний на высотность с одновременным воздействием повышенной или пониженной температуры необходимы комбинированные термобарокамеры или термовлагокамеры, которые соответственно рекомендуется называть КТХБ и КТХВБ.
Отечественной промышленностью используется камера низких давлений и низких температур КНТ-2М (рисунок 3), предназначенная для испытания изделий в условиях холода и пониженного атмосферного давления.
Основные параметры испытательного режима следующие: температура — от +25 ±10° С до —60° С; время снижения температуры от 25±10°С до —60°С составляет 2,5 ч; остаточное давление — до 5 мм рт. ст.
Камера позволяет подводить к испытываемым изделиям от внешних источников испытательные напряжения до 3 000 в постоянного тока или до 2000 в переменного тока при давлении 720—780 мм рт. ст., а при разряжении с остаточным давлением 5 мм рт. ст. до 1000 в постоянного и 700 в переменного токов. Низкая температура в камере получается косвенным методом охлаждения с помощью сжатия постоянно циркулирующего в замкнутой системе газа фреона. Пониженное атмосферное давление достигается форвакуумным насосом типа ВН-461.
Измерение давления в установках для испытаний на воздействие атмосферного давления может производиться манометрами различных типов, обеспечивающих заданные пределы измерений и точность отсчета. Поскольку под степенью разряжения (вакуумом) понимается состояние газа, давление которого ниже атмосферного, то непосредственное измерение заключается в измерении разности барометрического давления и давления разреженного газа.
Приборы, измеряющие разность давлений, называют вакуумметрами. Сложность непосредственного метода измерений привела к тому, что широкое распространение получил косвенный метод измерения вакуума по давлению разреженного газа.
Для измерения давлений в интервале порядка 103 — 10-3 мм рт. ст. широкое распространение получили деформационные U-образные (жидкостные) манометры, а для интервала порядка 102 — 10-4: компрессионные, тепловые и радиоактивные манометры.