La Caja de prueba de vibración integral de temperatura y humedad (en adelante, la "caja de prueba integral de tres") es una colección.Temperatura, humedad, vibraciónTres equipos de prueba de fiabilidad que integran el estrés ambiental pueden simular entornos complejos que el producto puede encontrar durante el transporte, almacenamiento o uso (como alta temperatura y alta humedad + vibración, baja temperatura y baja humedad + vibración aleatoria, etc.) para verificar la durabilidad, resistencia estructural, estabilidad funcional y mecanismo de falla del producto. Su selección debe integrarse estrechamente.Características del producto(por ejemplo, tamaño, peso, material, Estado de trabajo) yObjetivo de la prueba(como el cumplimiento estándar, el modo de falla, las condiciones ambientales), a continuación se explican los parámetros básicos, las consideraciones clave y los pasos de selección.
I. aclarar los requisitos básicos de prueba: características del producto y objetivos de prueba
Antes de seleccionar el modelo, primero debemos aclarar dos cuestiones centrales:
1. Características del producto
Parámetros físicos: tamaño del producto (l × W × h), peso (que determina la capacidad de carga de la Caja de prueba y la Mesa de vibración), posición del Centro de gravedad (que afecta la uniformidad de la vibración);
Materiales y estructuras: si contiene componentes electrónicos de precisión (miedo a la humedad, miedo a las vibraciones), materiales frágiles (miedo al impacto), estructuras flexibles (fácil resonancia);
estado laboral: si se necesita electricidad en la prueba (como la prueba de carga), si se genera calor (se necesita un diseño adicional de disipación de calor);
Sensibilidad ambiental: límite de tolerancia a la temperatura / humedad (como el rango de temperatura de trabajo del chip - 40 ° C a 85 ° c, el nivel de sensibilidad a la humedad msl1 a 6).
2. Objetivo de la prueba
Cumplimiento de las normas: Qué estándares de la industria deben cumplirse (como gjb150 (equipos), iec60068 (electricidad y electrónica), iso16750 (piezas de automóviles), mil - STD - 810 (estándar estadounidense);
Modo de falla¿: ¿ en qué tipo de falla se presta atención? (por ejemplo, la rotura por fatiga de los puntos de soldadura requiere vibración de alta frecuencia + ciclo de cambio de temperatura, y la caída del recubrimiento requiere envejecimiento húmedo y térmico + vibración);
Condiciones ambientales: rango de temperatura y humedad a simular (por ejemplo - 70 ° C a 150 ° c, 10% a 98% rh), tipo de vibración (sinusoide / aleatorio / mixto), magnitud de vibración (desplazamiento / velocidad / aceleración), duración (por ejemplo, prueba de durabilidad de 1000 horas).
Parámetros básicos y puntos clave de selección de las cajas de prueba integrales 2 y 3
El rendimiento de la Caja de pruebas integralSistema de temperatura y humedad、Sistema de vibración、Capacidad de control integralLos tres módulos principales deciden que es necesario coincidir con las necesidades una por una.
(1) sistema de temperatura y humedad: temperatura, rango de humedad y uniformidad
El sistema de temperatura y humedad es la base del entorno simulado y debe centrarse en los siguientes parámetros:
| Puntos clave de la selección |
| Es necesario cubrir la temperatura de uso / almacenamiento del producto (por ejemplo, los equipos de aviónica necesitan - 55 ° C a 125 ° c, la electrónica de consumo común - 40 ° C a 85 ° c). Preste atención al "rango de temperatura de trabajo efectivo" (valor no límite, debe garantizar la tasa de cambio de temperatura). |
| Por lo general, entre el 10% y el 98% de RH (algunos modelos pueden alcanzar entre el 5% y el 99% de rh), se debe prestar atención a la "temperatura del punto de rocío" (el límite superior de humedad a baja temperatura está limitado por la condensación, como la humedad máxima de alrededor del 30% de RH a - 40 ℃). |
| Tasa de variación de temperatura | Los indicadores clave (como 10 ° C / min, 20 ° C / min) afectan la eficiencia de la prueba (como la prueba de cambio de temperatura rápido requiere ≥ 15 ° C / min). Es necesario confirmar si es una "velocidad media" o una "velocidad máxima" (la mayoría de las pruebas reales son medias). |
| Uniformidad de la temperatura y la humedad | Cuanto mejor sea la uniformidad (como ± 0,5 ℃ / ± 2% rh), más confiables serán los resultados de la prueba. Se debe hacer referencia al informe de calibración proporcionado por el fabricante (generalmente probado en condiciones sin carga / carga completa). |
| Precisión del control de humedad | Las pruebas de precisión (como el envejecimiento de los materiales) requieren una alta precisión (+ 1% de rh), y las pruebas de fiabilidad ordinarias pueden ser ± 3% de rh. |
(2) sistema de vibración: tipo de vibración, magnitud y capacidad de carga
El sistema de vibración es el núcleo de la simulación del estrés mecánico y debe seleccionarse de acuerdo con las características sensibles a la vibración del producto:
| Puntos clave de la selección |
| -Vibración sinusoidal: simular la excitación continua de una sola frecuencia (como la vibración estable de la maquinaria giratoria), adecuada para la búsqueda de puntos de resonancia; -Vibración aleatoria: simular la vibración compuesta en un entorno real (como la conducción de vehículos, el transporte aéreo), más cerca de las condiciones reales de trabajo; -Impacto / colisión: excitación de alta energía en poco tiempo (como caídas y colisiones), se necesita un módulo de impacto adicional (parte de la integración de tres cajas integrales). |
| Cubrir la frecuencia de vibración que puede encontrar el producto (por ejemplo, las piezas de automóviles suelen ser de 5hz a 2000hz, y los equipos aeroespaciales pueden expandirse a 5000hz). Hay que prestar atención a la capacidad de desplazamiento (gran amplitud) de la Sección de baja frecuencia (≤ 20hz) y la capacidad de aceleración (pequeño desplazamiento) de la Sección de alta frecuencia (≥ 1000hz). |
| - desplazamiento: generalmente de 0 a 51 mm (vibración sinusoidal); - aceleración: generalmente de 0 a 100 g (la densidad espectral de potencia de vibración aleatoria PSD requiere estándares de coincidencia, como la curva PSD del equipo de la aeronave estipulada en gjb150.16a); - es necesario confirmar el "empuje nominal" (la salida de la Mesa vibrante, que está positivamente relacionada con el peso de carga: empuje = peso de carga X aceleración). |
| Capacidad de carga de la Mesa vibrante | Es necesario ≥ peso del producto (incluidas las herramientas y accesorios), y reservar un margen del 10% al 20% (para evitar daños en la Mesa de vibración causados por sobrecarga). Si el Centro de gravedad del producto se desvía, es necesario verificar el "momento de vuelco" (la Mesa de vibración debe tener capacidad de resistencia a la carga sesgada). |
| Se puede optar por la vibración de un solo eje (x / y / z), de dos o tres ejes (los tres ejes están más cerca del entorno de vibración multidimensional real, pero son más costosos). |
(3) capacidad de control integral: sincronización, programación y expansión
La clave de los tres ensayos integrales es
Control simultáneo de temperatura, humedad y vibración(por ejemplo, el cambio de temperatura y la vibración comienzan y se detienen al mismo tiempo para evitar errores de prueba causados por desviaciones de tiempo), se debe prestar atención:
| Puntos clave de la selección |
| Precisión de control simultáneo | El arranque / parada / cambio de temperatura, humedad y vibración debe sincronizarse estrictamente (por ejemplo, el nivel ± 0,1s), de lo contrario no se puede simular un entorno de acoplamiento real (por ejemplo, baches + altas temperaturas al pasar el cinturón de desaceleración del automóvil). |
| Programación y control de secuencia | Es necesario apoyar la programación de pruebas complejas (como cambiar el ciclo de temperatura primero → luego vibrar aleatoriamente → finalmente mantener la humedad y el calor), y se pueden establecer condiciones para desencadenar (como iniciar la vibración cuando la temperatura alcanza los 85 ° c). |
| Adquisición y monitoreo de datos | Es necesario integrar el monitoreo en tiempo real de sensores (temperatura, humedad, aceleración / desplazamiento de vibraciones) para apoyar el registro y exportación de datos (formato de informe de prueba que cumple con los requisitos estándar). |
| Si admite la instalación de funciones adicionales (como niebla de sal, arena y polvo, luz), la vinculación con equipos externos (como la fuente de alimentación del producto, el recolector de señales). |
III. otras consideraciones clave
1. Tamaño de la muestra y método de instalación
El tamaño de la cavidad interna de la Caja de prueba debe ser ≥ tamaño de la muestra (incluidas las pinzas), reservando al menos 10 cm de espacio de operación (fácil cableado y observación);
El tamaño de la Mesa de vibración debe coincidir con la plantilla de la muestra (por ejemplo, la mesa redonda / cuadrada, si se necesita una ranura en forma de T para fijarla);
Si la muestra necesita ser probada con electricidad, es necesario confirmar si hay suficientes agujeros de alambre (diámetro, cantidad) y diseño anticorrupción en la Caja (para evitar cortocircuitos en la entrada de agua del cable).
2. Seguridad y cumplimiento
Seguridad eléctrica: cumplir con la certificación ce, ul, etc., con protección contra sobretemperatura, protección contra sobretensión, protección contra fugas eléctricas;
Seguridad mecánica: la Mesa de vibración tiene un botón de parada de emergencia y un diseño de mano anti - agarre;
Requisitos ambientales: si los refrigerantes cumplen con RoHS (como los refrigerantes ecológicos sin flúor).
3. Costos y servicios
Presupuesto: el precio de las tres cajas de prueba integradas es más alto (cientos de miles a millones), y es necesario equilibrar el rendimiento y el costo (si no es necesario, no se selecciona la vibración de tres ejes);
Post - venta: el fabricante debe proporcionar servicios de calibración (temperatura y humedad, calibración regular de sensores de vibración), tiempo de respuesta a fallas (por ejemplo, puerta a puerta dentro de las 24 horas);
Consumo de energía: preste atención a la Potencia de refrigeración / calefacción, el consumo de energía de la Mesa de vibración (alto costo de la electricidad para el funcionamiento a largo plazo).
IV. Resumen de los pasos de selección
Aclarar la demanda: peinar los parámetros físicos del producto, las características sensibles al medio ambiente y los objetivos de prueba (estándares, modos de falla, condiciones ambientales);
Parámetros de coincidencia: seleccionar parámetros básicos como el rango de temperatura y humedad, el tipo / magnitud de la vibración y la capacidad de carga de acuerdo con las necesidades;
Verificar la compatibilidad: confirmar que el tamaño de la muestra y el método de instalación coinciden con la cavidad interna / encimera de la Caja de prueba, y evaluar si la capacidad de control y programación síncrona cumple con la secuencia de prueba;
Inspeccionar fabricantes y servicios: seleccionar fabricantes con casos de la industria (como industria militar, automoción, electrónica) para verificar el informe de calibración y el apoyo post - venta;
Verificación de la prueba: cuando las condiciones lo permitan, se requiere que el fabricante demuestre el proceso de prueba con muestras similares para verificar la precisión de los datos y la estabilidad del control.
Ejemplo: escenario de selección de un navegante a bordo
Características del producto: tamaño 200 × 150 × 50 mm, peso 1 kg, con placa de PCB (sensible a la temperatura - 30 ° C a 70 ° c, humedad ≤ 85% rh), es necesario simular la vibración durante la conducción del automóvil (5hz a 500hz, vibración aleatoria PSD = 0,02g m2 / hz);
Objetivo de la prueba: cumplir con la norma iso16750 - 3 (prueba ambiental de equipos eléctricos y electrónicos para vehículos de carretera) y verificar la estabilidad de la pantalla bajo alta temperatura, alta humedad + vibración.
Plan de selección:
Rango de temperatura y humedad: - 40 ° C a 100 ° c (cobertura - 30 ° C a 70 ° c), 10% - 95% RH (verificación de temperatura del punto de rocío - 40 ° C humedad ≤ 30% rh);
Sistema de vibración: vibración aleatoria de 5hz a 500hz, aceleración máxima de 10g (empuje ≥ 1 kg × 10g = 98n, selección de mesa de vibración de empuje de 100n), tamaño de la encimera de 300 × 300mm (pinzas de navegación adaptadas);
Control integral: soporte para la programación simultánea de temperatura, humedad y vibración (por ejemplo, 40 ° C / 85% RH para mantener 2H → vibración aleatoria 4H → - 20 ° C / 60% RH ciclo), tamaño de la cavidad interna ≥ 400 × 400 mm (espacio de fijación reservado).
conclusión: la selección de las tres cajas de prueba integrales debe basarse en "las características del producto, orientadas a los objetivos de prueba", centrándose en el rango de temperatura y humedad, la magnitud de la vibración y la capacidad de control simultáneo, y teniendo en cuenta la adaptabilidad, seguridad y servicio de la muestra, para garantizar la efectividad y fiabilidad de la prueba.