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环境及可靠性试验箱设备的选择应遵循以下五条基本原则:
一、环境条件的再现性:在实验室中完全精确地复制自然界的环境条件是极为困难的。然而,在允许的误差范围内,我们完全可以准确地模拟出工程产品在应用、储存和运输过程中所面临的外界环境。用工程术语来表达,就是“试验设备应创造满足产品试验规范要求的环境条件(包括平台环境)及其容差”。例如,用于产品试验的温度箱不仅要满足国军标GJB150.3-86、GJB150.4-86中关于均匀性和温度控制精度的要求。只有这样,才能确保环境试验中环境条件的再现性。
二、环境条件的可重复性:环境试验设备可能用于多次试验同一类型的产品,也可能在不同的环境试验设备中对同一产品进行试验。为了保证同一产品在同一试验规范下得到的试验结果具有可比性,环境试验设备提供的环境条件必须具有可重复性。也就是说,环境试验设备对被试验产品施加的应力水平(如热应力、振动应力、电应力等)应满足同一试验规范的要求。环境试验设备的可重复性是通过我国计量检定部门的检定合格后提供的保障。因此,环境试验设备必须满足检定规程的各项技术指标和精度指标,并在使用时间上不超过检定周期规定的时限。例如,电动振动台不仅要满足激振力、频率范围、负载能力等技术指标,还要满足横向振动比、台面加速度均匀性、谐波失真度等精度指标,并且每两年需要进行一次检定。
三、环境条件参数的可测控性:环境试验设备提供的环境条件必须是可观测和可控制的,这不仅是确保环境参数在允许的容差范围内,保证试验条件的再现性和重复性,也是出于产品试验的安全考虑,防止环境条件失控导致产品损坏。目前,各种试验规范大体要求参数测试的精度不应低于试验条件允许的误差的三分之一。
四、环境试验条件的排它性:每一次进行环境或可靠性试验时,对环境因素的类别、量值和容差都有严格的规定,并排除非试验所需的环境因素。这是为了在试验中或试验结束后判断和分析产品失效与故障模式时提供准确的依据。因此,环境试验设备除了提供规定的环境条件外,不允许对被试产品附加其他环境应力干扰。例如,电动振动台检定规程中规定的台面漏磁、加速度信噪比、带内带外加速度总均方根值比等精度指标都是为了保证环境试验条件的而制定的检定项目。
五、试验设备的安全可靠性:环境试验,特别是可靠性试验,试验周期长,试验对象有时是价值很高的产品。在试验过程中,试验人员经常需要在现场操作巡视或进行测试工作。因此,环境试验设备必须具备运行安全、操作方便、使用可靠、工作寿命长等特点,以确保试验的正常进行。试验设备的各种保护、告警措施和安全连锁装置应完善可靠,以保证试验人员、被试产品和试验设备本身的安全可靠性。