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    2. 文章詳情

      環(huán)境試驗中凝露問(wèn)題淺析

      日期:2025-06-05 09:12
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      摘要:
      環(huán)境試驗中凝露問(wèn)題淺析
      1 前言
      環(huán)境試驗做為檢驗提高電子產(chǎn)品可靠性的一種常用手段,廣泛用于電子產(chǎn)品的各個(gè)研發(fā)周期。用于確
      定通訊設備對環(huán)境的適應性。在環(huán)境試驗過(guò)程中根據產(chǎn)品的特性,選擇合適的試驗方法,對產(chǎn)品的機械性
      能、電氣性能、物理性能、材料的抗拉強度和抗張力變化、絕緣性能等作出檢驗和評估。只有選擇正確的
      試驗方法和標準的試驗條件下,才能得出正確的試驗結果。在恒定濕熱過(guò)程中,要預熱產(chǎn)品,避免大量凝
      露出現,引起附加的應力,從而影響對實(shí)驗結果的正確評估。
      2被測通訊產(chǎn)品概況
      某通訊設備是室外設備,采用自然散熱。其特點(diǎn)是體積大,熱耗大且腔體密封。工作環(huán)境溫度:
      一40℃一55%,要求機箱內溫升不大于20。C,工作濕度:10%一95%(相對濕度);貯存溫度:一40℃
      一+85℃,儲存濕度:≤93%(相對濕度);整機總重量: 50Kg。
      總體結構采用箱型結構。由箱體、門(mén)、安裝附件和內部的電源模塊、兩個(gè)功率放大器模塊、兩個(gè)低噪
      聲放大器模塊、兩個(gè)雙工器(DUP)、防雷模塊和監控板等組成。
      3環(huán)境試驗中存在凝露問(wèn)題的分析
      對于這種密封且熱耗大,體積大的自然散熱產(chǎn)品而言,如果產(chǎn)品內的熱沒(méi)有傳輸到周?chē)髿庵腥?,則
      產(chǎn)品溫度將不斷上升。實(shí)際上,產(chǎn)品所產(chǎn)生的熱是不斷向周?chē)h(huán)境大氣散發(fā)的,*后,產(chǎn)品所產(chǎn)生的熱與
      耗散在周?chē)鋮s大氣中的熱相平衡,使產(chǎn)品溫度達到穩定。只有當環(huán)境溫度上升(或下降)時(shí),產(chǎn)品內部
      的溫度才會(huì )隨著(zhù)進(jìn)一步的上升(或下降),直至達到新的平衡為止。
      由于環(huán)境溫度箱受環(huán)境溫度和濕度的影響,在高溫和低溫以及高低溫試驗中,濕度同環(huán)境濕度相差不
      大,大約在48%(至少在達到熱平衡之前)。一般的環(huán)境試驗箱都有濕度控制功能,通常采用的加濕方法
      如下:
      噴霧加濕:容易在工作空間產(chǎn)生少量氣溶膠;
      蒸汽加濕:可能使箱內溫度較低的設備產(chǎn)生凝露;
      揮發(fā)加濕:少量氣溶膠;
      水溶液加濕:容易引起腐蝕;
      當把實(shí)驗樣品放進(jìn)實(shí)驗箱中時(shí),如實(shí)驗樣品的表面溫度低于實(shí)驗箱中空氣的露點(diǎn)溫度,樣品表面上就
      會(huì )出現凝露,因此,一般在實(shí)驗之前對實(shí)驗樣品進(jìn)行預熱。露點(diǎn)溫度取決于空氣中水汽的含量,露點(diǎn)溫
      度、**濕度和水汽壓力之間存在直接關(guān)系。在實(shí)驗期間,如果空氣中水分的含量和空氣溫度較高,使空
      氣露點(diǎn)溫度和實(shí)驗樣品表面溫度之間達到某一差值,就會(huì )產(chǎn)生凝露。一般在實(shí)驗的升溫階段,由于實(shí)驗樣
      品有一定的熱時(shí)間常數,其表面溫度往往低于實(shí)驗箱內空氣的露點(diǎn)溫度,因此,實(shí)驗樣品表面產(chǎn)生凝露。
      在升溫期間,在熱常數時(shí)間為T(mén)的實(shí)驗樣品表面上所產(chǎn)生凝露所需要的相對濕度由下式給出:
      當實(shí)驗樣品在實(shí)驗過(guò)程中除了會(huì )產(chǎn)生凝露外,由于濕度還存在以下的物理現象:
      吸附:由于設備表面材料的類(lèi)型、材料的表面結構、和水汽壓力的大小不同,決定了實(shí)驗樣品表面的
      水汽分子的多少。
      吸收:取決于周?chē)h(huán)境的含濕量,水分子深入的速度隨溫度的升高而增大。
      擴散:水蒸氣透過(guò)有機密封材料進(jìn)入殼體內部;
      呼吸:由于溫度變化引起實(shí)驗樣品空腔內外空氣和水汽的交流,內有**密封類(lèi)型的實(shí)驗樣品,吸入
      的潮氣使實(shí)驗樣品的內部結構受潮,或在空腔內凝結成聚集態(tài)的水。
      吸收和擴散過(guò)程需要相當長(cháng)的時(shí)間才能達到平衡狀態(tài),凝露和吸附過(guò)程則短一些。所以,對于這種體
      積大、散熱量大的密封通訊設備在實(shí)驗過(guò)程中表面出現少量凝露的現象是一種正常的實(shí)驗現象。設備表面
      的水汽多少和附著(zhù)時(shí)間長(cháng)短因環(huán)境實(shí)驗箱內溫度和濕度變化而不同,如果出現大量的水汽和凝露則需要調
      整實(shí)驗條件,防止實(shí)驗結果出現大的偏差。
      4結論和建議
      1)環(huán)境實(shí)驗過(guò)程中出現少量的凝露現象不會(huì )對設備的性能造成損壞。也不會(huì )影響實(shí)驗結果的分析。
      2)為了防止大量凝露的產(chǎn)生,對實(shí)驗結果的分析造成錯誤的導向,一般在環(huán)境實(shí)驗的過(guò)程中,提前
      對產(chǎn)品進(jìn)行預熱。
      3)環(huán)境實(shí)驗對實(shí)驗樣品的影響很大,可能使材料的機械性能、物理性能、電氣性能改變,因此,在
      產(chǎn)品設計初期,考慮實(shí)際使用條件,選擇合適的元器件,廣東宏展科技有限公司采用降額設計、冗余設計、容差設計、氣候環(huán)境
      防護設計、緩沖減振設計、熱設計等手段,提高產(chǎn)品的可靠性。在環(huán)境實(shí)驗中,只有施加合適的實(shí)驗條
      件,暴露存在的問(wèn)題,尋求合適的改進(jìn)措施,才能進(jìn)一步確定產(chǎn)品的適應性,使產(chǎn)品滿(mǎn)足使用要求。
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