李寶晗，祝耀昌，仇振安

（1.中航工業(yè)洛陽(yáng)電光設(shè)備研究所，洛陽(yáng) 471000；2.中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所，北京 100028；3.陸航駐北京地區(qū)軍代室，洛陽(yáng) 471000）

0 前言

在產(chǎn)品研制和生產(chǎn)各階段要進(jìn)行的環(huán)境試驗(yàn)中，溫度試驗(yàn)是最常做的試驗(yàn)項(xiàng)目[1]。溫度試驗(yàn)通常包括高、低溫工作試驗(yàn)，溫度沖擊試驗(yàn)和快速溫度變化試驗(yàn)，分別模擬受試產(chǎn)品壽命期會(huì)遇到的各種極端溫度環(huán)境，以評(píng)價(jià)這些環(huán)境對(duì)受試產(chǎn)品的影響。溫度試驗(yàn)的合理性取決于所用的溫度條件是否合理，不合理的試驗(yàn)條件必然會(huì)造成過(guò)試驗(yàn)（過(guò)設(shè)計(jì)）或者欠試驗(yàn)（欠設(shè)計(jì)）。前者將增加研制難度和浪費(fèi)資源，而后者將造成設(shè)計(jì)和試驗(yàn)的反復(fù)，影響研制進(jìn)度，更加浪費(fèi)資源。溫度試驗(yàn)中另一個(gè)不能忽視的因素是受試產(chǎn)品在試驗(yàn)溫度下的保持時(shí)間。保持時(shí)間反映于受試產(chǎn)品在工作或不工作狀態(tài)達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間，即產(chǎn)品各部分的溫度均達(dá)到溫度穩(wěn)定定義中規(guī)定的試驗(yàn)溫度或溫度范圍所需的時(shí)間。保持時(shí)間反映受試產(chǎn)品的熱特性，而受試產(chǎn)品的熱特性又取決于其使用材料的熱特性和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，當(dāng)然還會(huì)受試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)溫度與初始溫度之差、試驗(yàn)過(guò)程升降溫速率以及試驗(yàn)箱的熱交換能力（如熱橋、風(fēng)速）等的影響。此外，保持時(shí)間還與在此溫度下對(duì)受試產(chǎn)品進(jìn)行功能檢查和性能測(cè)量的時(shí)間相關(guān)，包括與受試產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)項(xiàng)目的數(shù)量和復(fù)雜度以及檢測(cè)儀表操作的簡(jiǎn)便性或自動(dòng)化程度有關(guān)。因此，不同的產(chǎn)品在試驗(yàn)中因溫度變化速率和測(cè)量溫度變化范圍的不同，達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間是不一樣的，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中只能規(guī)定溫度穩(wěn)定時(shí)間的確定原則。

溫度試驗(yàn)中的保持時(shí)間備受各方面的關(guān)注是有其原因的。首先人們關(guān)注的是受試產(chǎn)品本身的各組成部分是否達(dá)到了規(guī)定的試驗(yàn)溫度要求。理論上講，只有都達(dá)到了該試驗(yàn)溫度后，功能檢查和性能測(cè)量的結(jié)果才能真實(shí)地反映該溫度對(duì)產(chǎn)品造成的影響，準(zhǔn)確地反映其環(huán)境適應(yīng)性水平。因此各種環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中均對(duì)受試產(chǎn)品溫度作了定義，特別是批生產(chǎn)驗(yàn)收試驗(yàn)，高、低溫工作試驗(yàn)是每個(gè)產(chǎn)品都要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，溫度試驗(yàn)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)批生產(chǎn)效率有重大影響。人們希望高、低溫工作試驗(yàn)時(shí)間越短越好，因而溫度穩(wěn)定時(shí)間確定得是否合理成為影響生產(chǎn)效率的關(guān)鍵之一。

1 溫度穩(wěn)定的定義和說(shuō)明

1.1 各種標(biāo)準(zhǔn)中的定義

鑒于溫度穩(wěn)定時(shí)間對(duì)產(chǎn)品研制和生產(chǎn)的重要作用，各種環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中均對(duì)溫度穩(wěn)定作了明確的定義，具體見(jiàn)表1。

表1 國(guó)內(nèi)外典型環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中溫度穩(wěn)定的定義Table 1 Definition of temperature stabilization in typical national and international environmental testing standards

續(xù)表1

1.2 說(shuō)明

表1列出世界上主要環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中給出的溫度穩(wěn)定定義，包括歐洲電工學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)、英國(guó)和北約組織的標(biāo)準(zhǔn)，俄羅斯（前蘇聯(lián)）的標(biāo)準(zhǔn)，以及我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)中，民用標(biāo)準(zhǔn)基本等效采用IEC和美國(guó)航空無(wú)線電委員會(huì)（RTCA）的標(biāo)準(zhǔn)，軍用標(biāo)準(zhǔn)基本等效采用美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)。從表1可以看出，各標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)溫度穩(wěn)定的定義大概念基本相同，但存在著些微差異。

1）兩種溫度穩(wěn)定定義可操作性對(duì)比

IEC-68號(hào)出版物、俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)等效采用IEC的GB/T標(biāo)準(zhǔn)，按試驗(yàn)樣品散熱、不散熱分別定義；而MIL-STD-810C、NATO 4370、DO-160和我國(guó)相應(yīng)的等效標(biāo)準(zhǔn)GJB 150/150A和HB 6167則按受試產(chǎn)品工作、不工作分別定義。這兩種定義方法各有特點(diǎn)，顯然后者可操作性好一些。散熱產(chǎn)品是指產(chǎn)品工作狀態(tài)溫度達(dá)到穩(wěn)定后，其溫度比周圍空氣溫度高5℃或5℃以上的產(chǎn)品。是否為散熱產(chǎn)品，需要用專門的方法來(lái)確定。任何產(chǎn)品一旦工作，均會(huì)不同程度地發(fā)熱，使得其表面溫度高于環(huán)境溫度；而向周圍散熱，從而重新建立起與周圍環(huán)境的平衡，這一過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間。因此，其溫度穩(wěn)定定義改用每小時(shí)溫度變化量來(lái)界定更具可操作性。

2）各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品溫度穩(wěn)定范圍的規(guī)定

各標(biāo)準(zhǔn)均不要求受試產(chǎn)品任何部位的溫度都達(dá)到試驗(yàn)溫度，而是在試驗(yàn)溫度附近的一個(gè)范圍，但這一范圍有些微差別。對(duì)于IEC68-5-2、GB/T 2422和俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)而言，非散熱產(chǎn)品這一范圍是3 ℃，散熱產(chǎn)品是變化3 ℃所需的兩個(gè)相鄰時(shí)間間隔之比大于1.7；對(duì)于GJB 150和810C，不工作狀態(tài)這一范圍是2 ℃，工作狀態(tài)是溫度變化率不大于2 /h℃；對(duì)于GJB 150.1A、MIL-STD- 810D/E/F/G及NATO 4370，不工作狀態(tài)這一范圍為試驗(yàn)溫度允差范圍，工作狀態(tài)是溫度變化速率不大于2 /h℃；對(duì)于DO-160和HB 6167，不工作狀態(tài)這一范圍為±3℃，工作狀態(tài)是溫度變化率不超過(guò)2 /h℃范圍。GJB 150.1、MIL-STD-810C、NATO 4370和DEF-00-35中還進(jìn)一步規(guī)定關(guān)鍵部位（如發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)用蓄電池）不工作狀態(tài)時(shí)這一范圍應(yīng)為1 ℃。

3）判定受試產(chǎn)品溫度穩(wěn)定的著眼點(diǎn)越發(fā)實(shí)際和工程化

仔細(xì)對(duì)比各標(biāo)準(zhǔn)的溫度穩(wěn)定定義，可以看出以產(chǎn)品上什么位置達(dá)到試驗(yàn)溫度容差范圍來(lái)判定溫度穩(wěn)定，經(jīng)歷了從產(chǎn)品最大質(zhì)量到產(chǎn)品熱容量最大部位，直到產(chǎn)品工作部件和產(chǎn)品上功能部件，再到產(chǎn)品中具有最大熱滯后的功能部件的變化過(guò)程；并且明確不考慮結(jié)構(gòu)件和無(wú)源件。

表2所列標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)不工作狀態(tài)或非散熱樣品的溫度穩(wěn)定明確的范圍各不相同，軍用標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)于民用標(biāo)準(zhǔn)；由于MIL-STD-810D/E/F/G和GJB 150.1A對(duì)溫度容差要求在適當(dāng)條件下可以放寬，因此不再明確規(guī)定2 ℃范圍的界定。有關(guān)確定工作狀態(tài)溫度穩(wěn)定的原則，IEC-68號(hào)出版物、GB/T 2422和ГОСТ 16962用變化3 ℃時(shí)間間隔比應(yīng)大于1.7，而大部分標(biāo)準(zhǔn)則用溫度變化速率不超過(guò)2 ℃/h，后者更為方便。

不規(guī)定達(dá)到試驗(yàn)溫度是一種工程處理辦法，因?yàn)閷?shí)際上要使試驗(yàn)樣品上任何一處溫度與試驗(yàn)溫度一致雖然有可能，但往往要很長(zhǎng)的時(shí)間，而且實(shí)際使用中一般也不會(huì)出現(xiàn)這種狀態(tài)。

2 溫度穩(wěn)定的確定方法及說(shuō)明

2.1 溫度穩(wěn)定的確定方法

各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中除了給出溫度穩(wěn)定的定義外，還給出了直接或間接確定溫度穩(wěn)定的方法，見(jiàn)表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)中溫度穩(wěn)定確定方法或建議Table 2 Methods or suggestions for temperature stabilization confirmation in standards

續(xù)表2

2.2 說(shuō)明

表2中所列出的方法大致分為兩類：一類是根據(jù)產(chǎn)品的重量直接給出溫度穩(wěn)定所需時(shí)間，如MIL-STD-202F和HB 6-76—76等標(biāo)準(zhǔn)，這種方法簡(jiǎn)稱為重量法。另一類則是要進(jìn)行測(cè)量，包括直接測(cè)量受試產(chǎn)品的溫度，根據(jù)溫度穩(wěn)定定義中給定的判斷或測(cè)量受試產(chǎn)品有關(guān)參數(shù)來(lái)間接確定。

1）重量法

重量法很簡(jiǎn)單，目前用得很廣泛，但其誤差較大。由于溫度穩(wěn)定過(guò)程不僅取決于產(chǎn)品的質(zhì)量，還與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和材料的熱特性密切相關(guān)，因此大部分標(biāo)準(zhǔn)均不推薦使用這種方法。

2）測(cè)量法

測(cè)量法的基本思路是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能特性分析確定產(chǎn)品中的主要功能部件或關(guān)鍵部件（不考慮結(jié)構(gòu)件和無(wú)源件），而后在這些部位安裝溫度傳感器，測(cè)量其溫度及溫度變化情況，將測(cè)得的溫度進(jìn)行對(duì)比，取溫度滯后最大或溫度變化速率最小的傳感器達(dá)到溫度穩(wěn)定（即達(dá)到溫度允許范圍或達(dá)到2℃/h變化速率）所需的時(shí)間與試驗(yàn)箱溫度達(dá)到試驗(yàn)溫度之間的間隔時(shí)間作為溫度穩(wěn)定時(shí)間。這一方法基本條件是要找到產(chǎn)品的關(guān)鍵功能部件并布置溫度傳感器，關(guān)鍵部件找得越準(zhǔn)確，得到的溫度穩(wěn)定時(shí)間越準(zhǔn)。

常常遇到的問(wèn)題是許多產(chǎn)品是密封產(chǎn)品，傳感器無(wú)法安裝到其關(guān)鍵功能部件位置，從而無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。因此，一些標(biāo)準(zhǔn)中提出了建議：如GB/T 2422和ГОСТ 16962中提出，可測(cè)量某些與溫度有已知函數(shù)關(guān)系的參數(shù)或測(cè)量能顯示溫度關(guān)系的辦法來(lái)間接確定。這種方法的前提是找到這種關(guān)系，而確定這種關(guān)系一般很難，且有時(shí)是不可能的。RTCA/DO-160F和HB 6167中則給出了具體的時(shí)間，如不工作狀態(tài)最短3 h，工作狀態(tài)最短2 h。

產(chǎn)品在某一試驗(yàn)溫度下達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間除了與產(chǎn)品本身的熱特性有關(guān)以外，還取決于溫度試驗(yàn)箱的熱沉、試驗(yàn)溫度與初始溫度（實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境溫度）之差和升降溫速率等因素。MIL-STD-810和GJB 150等試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中提出使用溫度過(guò)沖（如比試驗(yàn)溫度高5℃）的辦法來(lái)縮短溫度穩(wěn)定時(shí)間，但要防止影響受試產(chǎn)品的性能。NATO 4370明確提出試驗(yàn)箱溫度不能引起受試產(chǎn)品的關(guān)鍵器件或部件響應(yīng)溫度超過(guò)設(shè)計(jì)極限；GJB 150.1A和MIL-STD-810F/G中明確不能使試件響應(yīng)溫度超過(guò)溫度極限。這兩種方法均要求事先確定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)極限或溫度極限，而且要布置傳感器測(cè)量和跟蹤關(guān)鍵器件或部件的響應(yīng)溫度。

3 直接測(cè)量法的應(yīng)用

國(guó)內(nèi)外各溫度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)使用直接測(cè)量法確定溫度穩(wěn)定時(shí)間，而且GJB 150.1A中明確規(guī)定要在產(chǎn)品上安裝溫度傳感器測(cè)量溫度來(lái)確定溫度穩(wěn)定所需時(shí)間，而不再使用重量法和經(jīng)驗(yàn)來(lái)估計(jì)這一時(shí)間。鑒于目前國(guó)內(nèi)極少使用直接測(cè)量法，作者對(duì)一些產(chǎn)品開展了用這一方法確定溫度穩(wěn)定時(shí)間的嘗試，以取得經(jīng)驗(yàn)。

3.1 設(shè)計(jì)測(cè)量方案的一些考慮

3.1.1 被測(cè)產(chǎn)品選擇

為了獲取典型的溫度穩(wěn)定時(shí)間數(shù)據(jù)，并與重量法估計(jì)結(jié)果對(duì)比，應(yīng)使被測(cè)產(chǎn)品的重量分布范圍盡可能大，而且結(jié)構(gòu)組成有代表性。本方案選擇5個(gè)產(chǎn)品，分別編為1號(hào)～5號(hào)，重量1～260 kg，結(jié)構(gòu)包括有機(jī)殼、有部分機(jī)殼和有機(jī)殼且部分位置帶氣密封的3種類型。

3.1.2 被測(cè)狀態(tài)選擇按照溫度穩(wěn)定定義，分為工作和不工作兩種狀態(tài)的穩(wěn)定。由于目前溫度試驗(yàn)中大部分情況僅考慮不工作狀態(tài)的溫度穩(wěn)定，因此本研究?jī)H考慮對(duì)非工作狀態(tài)下的溫度穩(wěn)定進(jìn)行測(cè)量和確定其溫度穩(wěn)定時(shí)間，將用直接測(cè)量方法測(cè)量確定的時(shí)間與用重量法估計(jì)的時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。

3.1.3 溫度測(cè)量點(diǎn)布置原則和數(shù)量

應(yīng)用最為先進(jìn)的思路，測(cè)量點(diǎn)僅布置在產(chǎn)品內(nèi)部關(guān)鍵功能部件上，每個(gè)產(chǎn)品選取多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，各產(chǎn)品測(cè)量點(diǎn)數(shù)應(yīng)與相關(guān)設(shè)計(jì)、工藝人員一起分析和討論后確定。

3.1.4 溫度選擇

選用本單位溫度試驗(yàn)中常用的溫度作為測(cè)量溫度，確定產(chǎn)品在這些溫度下達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間。

1）產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室溫度降到低溫工作溫度，低溫工作試驗(yàn)后進(jìn)一步降到低溫貯存試驗(yàn)溫度，再?gòu)牡蜏刭A存溫度升到高溫工作溫度。在此過(guò)程中需要確定產(chǎn)品在低溫工作溫度、低溫貯存溫度和高溫工作溫度下達(dá)到溫度穩(wěn)定所需的時(shí)間，起始點(diǎn)分別是常溫、低溫工作溫度和低溫貯存溫度。

2）產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室溫度降到低溫工作溫度，低溫工作試驗(yàn)后再?gòu)牡蜏毓ぷ鳒囟壬礁邷毓ぷ鳒囟?。此過(guò)程需要確定產(chǎn)品在低溫工作溫度和高溫工作溫度下達(dá)到溫度穩(wěn)定所需時(shí)間，此過(guò)程確定高溫工作溫度下穩(wěn)定的時(shí)間的起點(diǎn)是低溫工作溫度。

3）產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室溫度降到低溫貯存溫度，再?gòu)牡蜏刭A存溫度升到高溫貯存溫度，此實(shí)施過(guò)程需要確定產(chǎn)品從常溫降到低溫貯存溫度后和從低溫貯存溫度升到高溫貯存溫度后達(dá)到溫度穩(wěn)定所需的時(shí)間。

1號(hào)和2號(hào)產(chǎn)品采用工況1），3號(hào)產(chǎn)品采用工況2），4號(hào)和5號(hào)產(chǎn)品采用工況3）。這種將高（低）溫工作和高（低）溫貯存連起來(lái)進(jìn)行的做法可以節(jié)省時(shí)間和檢測(cè)次數(shù)。

3.1.5 溫度過(guò)沖

GJB 150.1A和MIL-STD-810F/G中均提出通過(guò)一開始使試驗(yàn)箱溫度過(guò)沖的辦法來(lái)縮短受試產(chǎn)品達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間，但必須保證受試產(chǎn)品的關(guān)鍵部件的響應(yīng)溫度不超過(guò)其溫度極限。由于選用的產(chǎn)品沒(méi)有進(jìn)行過(guò)溫度極限調(diào)查，不掌握溫度極限數(shù)據(jù)，因而不能按此方法進(jìn)行。

3.1.6 試驗(yàn)箱及其溫度變化速率

不同試驗(yàn)箱的加熱和制冷能力不一樣。如測(cè)試過(guò)程試驗(yàn)箱溫度設(shè)置的變化速率不一樣，則會(huì)影響被測(cè)產(chǎn)品達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間。本研究盡量采用相同類型的試驗(yàn)箱，且溫度變化速率控制在5℃/min左右。

3.1.7 溫度穩(wěn)定時(shí)間的計(jì)算起點(diǎn)

溫度穩(wěn)定時(shí)間均從試驗(yàn)箱溫度到達(dá)要測(cè)試溫度開始計(jì)算。一般為判斷被測(cè)產(chǎn)品達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)刻與試驗(yàn)箱溫度達(dá)到測(cè)試溫度的時(shí)刻之差。

3.2 測(cè)試產(chǎn)品測(cè)點(diǎn)位置及測(cè)試溫度

根據(jù)3.1節(jié)的原則選定產(chǎn)品和相應(yīng)的測(cè)試溫度，如表3所示。

表3 選定產(chǎn)品和相應(yīng)的測(cè)試溫度Table 3 Selected products and their corresponding testing temperatures

3.3 測(cè)試設(shè)備

3.3.1 對(duì)測(cè)試設(shè)備的要求

用直接測(cè)量法測(cè)溫度穩(wěn)定，測(cè)試設(shè)備的選取是關(guān)鍵，合適的溫度測(cè)試設(shè)備是測(cè)試的有力保證，選用的測(cè)試設(shè)備需要滿足以下幾個(gè)條件：

1）要有多個(gè)通道，能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)不同位置，通道數(shù)量應(yīng)滿足試驗(yàn)方案中對(duì)測(cè)試點(diǎn)的要求；

2）測(cè)溫范圍廣，滿足測(cè)試要求；

3）傳感器應(yīng)便于布置和安裝在試驗(yàn)樣品表面和內(nèi)部，一般要求體積小，安裝方式靈活，應(yīng)盡量避免對(duì)試驗(yàn)樣品狀態(tài)造成影響；

4）測(cè)量精度應(yīng)不大于被測(cè)溫度容差的1/3；

5）能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)并記錄保存各點(diǎn)的溫度變化情況。

3.3.2 多路溫度測(cè)試儀

作者選用的是中航工業(yè)洛陽(yáng)電光設(shè)備研究所自研設(shè)備——多路溫度測(cè)試儀。它由帶電纜的鉑電阻傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)3部分組成，能夠同時(shí)對(duì)64路傳感器測(cè)得的溫度信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控、處理、記錄、保存，測(cè)溫范圍及精度滿足溫度穩(wěn)定測(cè)試試驗(yàn)對(duì)測(cè)試設(shè)備的要求。傳感器采用薄膜鉑電阻, 單個(gè)傳感器尺寸只有5mm×3 mm，可以方便地粘貼在各種需要測(cè)量的元器件表面。連接傳感器的電纜采用細(xì)導(dǎo)線，電纜內(nèi)單根導(dǎo)線直徑只有0.5mm，可以方便地到達(dá)試驗(yàn)樣品中指定的測(cè)試位置，且基本不影響試驗(yàn)樣品結(jié)構(gòu)狀態(tài)。對(duì)于機(jī)箱類產(chǎn)品，將傳感器穿過(guò)機(jī)箱上已有孔、洞，布置在產(chǎn)品內(nèi)部；或?qū)鞲衅鞑贾迷谠囼?yàn)樣品內(nèi)部后，將線均勻分布在機(jī)箱四周，蓋上蓋板。對(duì)于密封的試驗(yàn)樣品，通過(guò)專用工裝上的孔、洞，將傳感器穿過(guò)后布置在產(chǎn)品內(nèi)部。該儀器能夠測(cè)試溫度試驗(yàn)箱和產(chǎn)品機(jī)箱內(nèi)部空間各點(diǎn)溫度，測(cè)溫范圍-60～200 ℃，測(cè)溫精度±1%（其中-60～60 ℃為±0.6 ℃），最大測(cè)溫距離20 m。

3.4 測(cè)試程序

通用測(cè)試程序如圖1所示。

圖1 溫度穩(wěn)定試驗(yàn)通用測(cè)試程序Fig.1 General procedure for temperature stabilization testing

測(cè)試過(guò)程：

1）將試驗(yàn)樣品放置在溫度試驗(yàn)箱內(nèi)，按測(cè)試方案中規(guī)定測(cè)試點(diǎn)的位置在產(chǎn)品上安裝溫度傳感器，盡量避免傳感器的安裝對(duì)產(chǎn)品狀態(tài)的影響。在不易測(cè)試的位置，按1:1比例制作專用工裝，在專用工裝上打孔，將傳感器測(cè)試電纜穿過(guò)后，對(duì)孔進(jìn)行密封。記錄傳感器位置信息。

2）連接好測(cè)試設(shè)備，確定初始測(cè)試無(wú)誤后，啟動(dòng)溫度試驗(yàn)箱并按規(guī)定的測(cè)試溫度以5℃/min的升（降）溫速率進(jìn)行升（降）溫，每分鐘采集一次各測(cè)試點(diǎn)溫度并記錄保存。

3）試驗(yàn)完成后，將各產(chǎn)品各測(cè)點(diǎn)中溫度滯后最長(zhǎng)的點(diǎn)達(dá)到定義要求的溫度范圍內(nèi)時(shí)間作為對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的溫度穩(wěn)定時(shí)間。

4 測(cè)試結(jié)果及分析

各產(chǎn)品在不同狀態(tài)和測(cè)試溫度下確定的溫度穩(wěn)定時(shí)間如表4所示。表中所有試驗(yàn)過(guò)程均以5℃/min的溫度變化速率進(jìn)行。

表4 各產(chǎn)品不同狀態(tài)和測(cè)試溫度下確定的溫度穩(wěn)定時(shí)間Table 4 Temperature stabilization time of each product confirmed in different conditions and testing temperatures

表4不僅給出了各測(cè)量溫度下的溫度穩(wěn)定時(shí)間，并列出了用重量法確定的時(shí)間?？梢钥闯鲋亓糠ㄅc直接測(cè)量法結(jié)果相差很大：在產(chǎn)品質(zhì)量較小時(shí)用重量法估計(jì)的時(shí)間偏多；但當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量很大（例如超過(guò)50 kg）時(shí)，重量法確定的時(shí)間開始與直接測(cè)量法接近或偏少。產(chǎn)品的內(nèi)外溫度平衡時(shí)間不僅取決于其質(zhì)量，還與材料、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，因此各標(biāo)準(zhǔn)中不推薦用重量法估計(jì)溫度穩(wěn)定時(shí)間是有道理的。

5 結(jié)論

1）溫度試驗(yàn)中，產(chǎn)品是否達(dá)到溫度穩(wěn)定是決定溫度試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵因素之一。如受試產(chǎn)品（至少是指其關(guān)鍵功能部件）未達(dá)到溫度穩(wěn)定就進(jìn)行中間檢測(cè)或回到常溫進(jìn)行最終檢測(cè)，則檢測(cè)結(jié)果代表的是非試驗(yàn)溫度下的產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性，因而沒(méi)有達(dá)到試驗(yàn)的目的，這是不允許的。

2）各種環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中的溫度穩(wěn)定定義略有差別?，F(xiàn)有新標(biāo)準(zhǔn)的溫度穩(wěn)定定義不再是指受試產(chǎn)品所有部分都達(dá)到規(guī)定溫度的允差范圍，結(jié)構(gòu)件、無(wú)源件和非關(guān)鍵功能部件的溫度穩(wěn)定均不必考慮。但大部分標(biāo)準(zhǔn)特別是新的標(biāo)準(zhǔn)均要求進(jìn)行直接測(cè)量，應(yīng)按定義中的規(guī)定判斷原則確定產(chǎn)品達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間，不推薦按產(chǎn)品重量進(jìn)行估計(jì)。

3）GJB 150.1/150.1A等標(biāo)準(zhǔn)中提出可以通過(guò)使試驗(yàn)箱溫度超過(guò)試驗(yàn)溫度的辦法等來(lái)縮短試驗(yàn)中產(chǎn)品達(dá)到溫度穩(wěn)定的時(shí)間，但是有一個(gè)前提條件，即不能影響產(chǎn)品的性能以及關(guān)鍵功能部件的響應(yīng)溫度不能超過(guò)其極限，包括工作溫度和破壞溫度極限。因而進(jìn)行這一操作必須事先通過(guò)溫度響應(yīng)測(cè)量法和HALT試驗(yàn)確定其極限。這一方法一般不適用于事先用直接測(cè)量法確定溫度穩(wěn)定時(shí)間的方法。

4）溫度試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)用事先用直接測(cè)量法確定的溫度穩(wěn)定時(shí)間時(shí)，要注意試驗(yàn)中所用的溫度變化速率、初始溫度和所用試驗(yàn)箱熱特性與原來(lái)測(cè)試時(shí)的一致性，不一致時(shí)要適當(dāng)調(diào)整。最好的辦法是事先測(cè)量時(shí)就考慮到與實(shí)際試驗(yàn)時(shí)這些因素的一致性。

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