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    快速溫變試驗箱的低溫高溫試驗條件
    快速變溫試驗箱技術規范:

    型號:ASR-225、ASR-408、ASR-800、ASR-1000、ASR-1500、
    內盒尺寸(寬x深x高厘米):50×60×75、60×80×85、80×100×100、100×100×100、100×100×150
    外箱尺寸(寬x深x高厘米):115×125×160、125×145×170、145×195×185、155×225×195、250×125×190
    載重量:20公斤、30公斤、30公斤、50公斤、75公斤
    溫度變化率:相等/平均溫度為5℃/分鐘、10℃/分鐘、15℃/分鐘和20℃/分鐘。
    溫度范圍:-70℃~﹢180℃
    溫度均勻性:≤2℃
    溫度波動度:0.5℃
    溫度偏差:2℃
    溫度范圍-40℃/-55℃ ~+125℃(高溫至少+85℃)
    濕度范圍:20%~98%
    濕度偏差:3%(> 75%相對濕度),5%(≤75%相對濕度)
    腳輪:四個腳輪(不含腳輪)增加50 ~ 120 mm。
    觀察孔:450×450毫米,帶加熱裝置,防止結露和結霜。
    試驗孔:φφ100mm位于箱體右側(人面對門)
    燈:35W/12V
    節能調節模式:PID冷端調節模式(即制熱不制冷,制冷不制熱)比平衡溫度調節模式節能40%。
    加熱方式:鎳合金電熱絲(三重過熱保護)
    壓縮機:德國原裝進口品牌壓縮機
    冷卻的:環保型制冷劑R404a/R23(臭氧消耗指數為0)
    冷卻模式:水冷(水溫7℃ ~ 28℃,水壓0.1 ~ 0.3 MPa)保證冷卻性能。
    控制器:7英寸彩色觸摸屏控制器
    操作方式:程序運行+定值運行
    傳感器:PT100
    通信功能:RS485標準USB
    曲線記錄功能:自動觸摸屏記錄
    電源:30V 10%/50Hz,三相四線加接地線(3P+N+G)

    一、低溫試驗概述
    低溫試驗用于確定部件、設備或其他產品在低溫環境下的使用、運輸或貯存能力。隨著科學技術的不斷發展,對產品的要求也在不斷提高,電子產品在低溫下工作的質量和可靠性指標備受關注。

    低溫試驗用于評估或確定產品在低溫環境下儲存和/或使用的適應性,而不是用于評價產品在溫度變化過程中的抵抗能力和工作能力。在產品開發階段和組件篩選階段,產品可以通過低溫測試。

    對低溫產品的影響主要表現在以下幾個方面:
    (1)橡膠等柔性材料的柔韌性降,出現裂紋,如熱收縮管的低溫試驗;
    (2)金屬和塑料的脆性增加,導致開裂或龜裂,如金屬包裝外殼的低溫試驗;
    (3)由于材料的收縮系數不同,溫度變化率高時,運動部件會卡死或轉動無效,如電連接器的低溫試驗;
    (4)潤滑劑粘度增大或凝固,運動部件間的摩擦力增大,使運動變慢甚至停止工作;
    (5)電子元器件電參數漂移影響產品電性能,如集成電路三溫試驗中的低溫試驗;
    (6)產品結構因凍結或結霜而損壞或受潮。

    低溫試驗條件的設置是由電子元件設計和使用的環境條件決定的。要求產品在什么環境溫度下使用,實驗室應采用相應的溫度條件對其進行適應性試驗評估。因此,試驗條件與環境條件是一致的,沒有矛盾。根據標準《電子元器件、儀器儀表基本環境試驗標準》,溫度下限為0℃、-10℃、-25℃、-40℃等。根據調查和收集的資料,我國氣象站測得的*低溫為-51℃,大興安嶺地區曾測得的*低溫為-62℃。因此,它增加了

    隨著電子元器件的進一步發展,一些連接器和電纜元件需要承受-100℃的超低溫沖擊。在一定條件下,需要增加-100℃或-110℃的超低溫試驗條件。在這種苛刻的條件下,對電子元件的檢查是苛刻的。

    關于測試保持時間,國際標準將低溫測試的持續時間定義為2h、16h、72h、96h,主要是從電子元器件的使用環境考慮,西歐、日本等國都采用。但美軍標一般采用24小時或72小時兩種方式。我國軍標提出根據產品重量確定測試時間。

    快速溫變試驗箱的低溫高溫試驗條件

    低溫試驗的持續時間應取決于產品在一定低溫條件下的內部凍結,即內部溫度與試驗條件平衡(偏差小于3℃),不需要延長試驗時間(已經進行了一些試驗來驗證延長試驗時間是否有影響),因為低溫下的效應結果不像高溫下的“熱老化”效應那樣“累積”。所以只要保溫時間能讓樣品凍透,就有足夠的時間讓材料在溫度的影響下收縮變形。

    二、低溫試驗技術和方法

    1.測試目的
    低溫試驗用于評定產品在低溫環境下貯存和使用的適應性,常用于產品開發階段的型式試驗和元器件的篩選試驗。

    2.試驗條件
    根據國家標準GB 2423.1—2008,如下:
    (1)非散熱試樣Ab的低溫試驗:溫度梯度。
    (2)散熱測試樣品Ad的低溫測試:溫度梯度。
    測試的嚴格程度由溫度和持續時間決定。
    溫度:-65℃;-55℃;-40℃;-25℃;-10℃;-5℃;+5℃。試驗溫度的允許偏差均為±3℃。
    時長:2h;16h72h96小時.

    3.檢查法
    Ab:非散熱測試樣品溫度梯度低溫測試,用于確定非散熱電子電氣產品(包括元器件、設備或其他產品)在低溫下貯存和使用的適應性。

    將室溫下的試樣按正常位置放入試驗箱中,啟動冷源將試驗箱的溫度從室溫降至規定的試驗溫度,并穩定試樣。柜內溫度變化率不大于1℃/min(不大于5min的平均值)。

    測試Ad:散熱測試樣品溫度梯度的低溫測試,以確定散熱電子電氣產品(包括元器件、設備或其他產品)在低溫條件下的適應性。

    4.相關技術和設備要求
    (1)相關技術。如果試驗的目的只是檢查試樣在低溫下能否正常工作,則試驗時間只限于使試樣的溫度穩定;如果用作低溫耐久性或可靠性的相關試驗,相關標準中應規定試驗所需的持續時間。

    注意區分兩種測試樣品:沒有人工冷卻的和有人工冷卻的。無人工冷卻的試樣分為無強制空氣循環的試樣和有強制空氣循環的試樣。無強制空氣循環試驗是一種模擬自由空氣條件影響的試驗方法。強制空氣循環測試有兩種方法。方法A適用于試驗箱足夠大,不需要強制空氣循環就能滿足試驗要求,但只能通過空氣循環來維持試驗箱內環境溫度的情況。方法B用于方法A不能適用的場合,例如,當用于試驗的試驗箱容積過小,沒有強制空氣循環就不能滿足試驗要求。

    帶人工冷卻的試樣一般可采用無強制空氣循環的方法進行測試。

    對于這三項低溫試驗中試樣的工作性能測試,必須按照相關標準對試樣進行通電或電加載,檢查能否達到規定的功能。

    在根據要求施加規定的試驗條件之前,應首先對樣品進行外觀、電氣和機械性能試驗,然后根據相關標準在試驗過程中或試驗結束時進行加載和試驗。在試驗過程中,不得將試樣帶出試驗箱。按照規定的要求進行回收,*然后對樣品的外觀、電氣和機械性能進行測試。

    (2)測試設備要求。試驗箱應能在試驗工作區內保持規定的溫度條件,可采用強制空氣循環來保持溫度均勻。為限制輻射的影響,試驗箱內壁各部分的溫度與規定的試驗溫度之差不應超過8%(根據開爾文溫度計),試樣不應被任一不符合上述要求的加熱和冷卻部件直接輻射。

    三、高溫試驗概述

    高溫環境條件可能會改變構成設備的材料的物理和電氣特性,從而導致各種設備故障。比如不同材料的膨脹系數不一致,以至于成分相互咬合,材料的尺寸全或部分變化,有機材料褪色、開裂或龜裂。因此,高溫試驗的目的是評價設備或部件在高溫下工作、運輸或儲存時,高溫對樣品的外觀、功能和性能的影響。高溫對元器件和設備的可靠性影響很大。

    進行高溫試驗時,應根據不同的試驗目的遵循不同的原則。一是保命原則,其目的是所施加的環境應力對試件的損傷由小到大,使試件能經歷更多的試驗項目;第二,施加的環境應力能量zui大限度的表現出疊加效應的原理。根據這一原理,高溫試驗應在振動、沖擊等機械環境試驗后進行。在具體操作時,應根據試件的特點、具體的工作順序、預期的使用場合、現有的條件以及預期的各種試驗環境的綜合作用來確定試驗順序。在確定壽命期間環境影響的順序時,有必要考慮使用中的部件的重復環境影響。

    在GJB 360B—2009《電子電氣元器件試驗方法》中,高溫試驗涉及“高溫壽命試驗”,其目的是確定試樣在高溫下工作一段時間后,高溫對其電氣和機械性能的影響,從而評價試樣的質量。

    在GJB 128A—1997《分立半導體器件測試方法》中,有兩種高溫測試:高溫壽命(非工作)和高溫壽命(非工作)(抽樣方案)。前一項測試的目的是確定器件在規定的高溫條件下是否滿足規定的失效率,后一項測試的目的是確定器件在規定的條件下是否滿足規定的采樣方案。

    在高溫環境下,電子元器件的冷卻條件惡化,散熱困難,會可見改變元器件的電參數或降其絕緣性能。例如,在高溫下,存在于芯片表面和半導體器件封裝內部的雜質會加速反應,并加速嚴重污染產品的降解。此外,高溫條件對芯片在體內的缺陷、氧化硅層和鋁膜中的缺陷、貼裝和鍵合工藝不良也有一定的檢查作用。

    GJB 150“軍用設備的環境試驗條件”是設備的環境試驗標準。它規定了統一的環境試驗條件或等級,以評價設備適應自然環境和誘發環境的能力。適用于裝備研制、生產和交付的各個階段,是制定相關裝備標準和技術文件的依據和選型依據。

    四、高溫試驗方法和技術

    1.試驗條件
    GJB 128A—1997高溫試驗一般選取規范規定的高溫度。
    GJB 128A—1997“高溫壽命(非工作)”試驗時間符合相關規定,“高溫壽命(非工作)(抽樣方案)”試驗時間一般為340小時。

    在試驗期間,GJB 360B—2009《高溫壽命試驗》規定,施加于試樣的試驗電壓、占空比、負載等工況應由相關標準確定。

    2.測試設備
    測試設備主要包括高溫箱(高溫室)和溫度計。高溫箱或高溫溫室提供一定的高溫場所(環境),溫度計用于測量和監控試驗溫度,還有測量電性能參數的測量系統。

    3.檢查法
    (1)安裝測試樣品。應以正常方式安裝試樣。當幾組試樣同時進行試驗時,試樣之間的安裝距離應按單組的要求規定。如果沒有規定距離,安裝距離應該將測試樣品之間的溫度影響降到很小。當不同材料制成的試樣可能相互產生不良影響,改變試驗結果時,試驗不能同時進行。
    (2)初步檢測。初次檢驗時,應按相關規范對試樣進行外觀檢查、電氣和機械性能檢查。
    (3)測試。確定試驗時間后,將試驗箱(室)的溫度升至規定溫度。如果是工作試驗,需要對試驗樣品施加規定的電壓、工作循環、負載等工作條件。
    (4)中間檢測。中間試驗時,應按相關規范對試驗樣品的性能進行測試。
    (5)檢查。試驗是指試驗結束后,根據相關規范的規定,對試驗樣品進行外觀檢查、電氣性能和機械性能試驗。

    4.相關技術和設備要求
    (1)相關技術。對于試驗過程中的溫度測量,應在規定的自由間隔內從任一待測樣品或類似樣品組中進行。此外,溫度測量還應在樣品產生的熱量對溫度記錄影響很小的位置進行。

    當采用這種試驗方法時,應在適當的前提下規定以下細則:
    ①從試樣的測溫位置算起(以厘米計算);
    ②如果適用,靜止空氣的要求;
    ③如有必要,測試樣品的安裝方法和間距;
    ④測試溫度和耐溫性;
    ⑤測試時間;
    ⑥工作條件;
    ⑦測試項目;
    ⑧失效準則。

    快速溫變試驗箱的低溫高溫試驗條件

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