淺談環(huán)境與可靠性試驗(yàn)設(shè)備的使用與維護(hù)
[摘要]：本文對(duì)目前環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)狀、環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的正確使用及環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的一般維護(hù)進(jìn)行了闡述。目的是幫助廣大環(huán)境試驗(yàn)人員對(duì)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的正確使用有個(gè)初步了解。
環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備是在試驗(yàn)室內(nèi)用人工方法模擬一種或多種嚴(yán)酷環(huán)境的組合試驗(yàn)設(shè)備，是研制、開發(fā)新產(chǎn)品和檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量性能的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。是我們所必不可少的檢驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)備。所以正確使用和維護(hù)環(huán)境與可靠性試驗(yàn)設(shè)備尤其重要。
按試驗(yàn)設(shè)備所模擬的環(huán)境因素，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備大致可分為：氣候環(huán)境設(shè)備（含生物環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備）、機(jī)械環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、氣候機(jī)械綜合環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備和其他環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備等。我們所就有各種環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備幾十臺(tái)套。環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備為現(xiàn)代高科技產(chǎn)品研制開發(fā)和產(chǎn)品定期檢驗(yàn)及驗(yàn)收試驗(yàn)提供了必要的信息和數(shù)據(jù)。
一．環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備大多是為了滿足國(guó)標(biāo)GB2423 《電工電子產(chǎn)品基本試驗(yàn)規(guī)程》而生產(chǎn)的，這些環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)都有相應(yīng)的產(chǎn)品國(guó)標(biāo)，如
GB10589-89《低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件》
GB10591-89《高/低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件》
GB10591-89《高/低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件》等。
八十年代以前，我國(guó)使用的大多數(shù)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備都是從西方國(guó)家引進(jìn)的，價(jià)格比較昂貴，而如今，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是控制技術(shù)的發(fā)展，從模擬控制到現(xiàn)在的數(shù)字控制；顯示方式從指針到數(shù)字再到現(xiàn)在的觸摸屏顯示；控制精度從±1℃提高到0.1℃甚至于0.01℃之內(nèi)；設(shè)備體積從很小的箱體，到幾百立方大的房（室），我國(guó)的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家已經(jīng)能生產(chǎn)符合試驗(yàn)要求的設(shè)備。性能可以與進(jìn)口設(shè)備相媲美，而價(jià)格只有進(jìn)口設(shè)備一半左右。但某些特殊設(shè)備,如溫度沖擊設(shè)備、溫度快速變化（15℃/min）還不能國(guó)產(chǎn)化或生產(chǎn)的設(shè)備不能符合要求。
二．正確使用環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備
盡管如此，但環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備仍是一種精密、貴重設(shè)備。正確使用和操作環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備不僅能為檢測(cè)人員提供準(zhǔn)確的依據(jù)，而且能使環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的正常運(yùn)行和延長(zhǎng)其設(shè)備的使用壽命。
首先在做環(huán)境試驗(yàn)時(shí)，對(duì)所需試驗(yàn)的樣品性能、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序和試驗(yàn)技術(shù)要熟悉，要對(duì)所使用的試驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)性能要熟悉，對(duì)設(shè)備的構(gòu)造要有所了解，尤其是對(duì)控制器的操作及性能要熟悉。還要仔細(xì)閱讀試驗(yàn)設(shè)備的操作使用手冊(cè)，這樣可以避免因操作失誤而引起試驗(yàn)設(shè)備的不正常運(yùn)行從而引起試驗(yàn)樣品的損壞，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不正確。
其次，合理選擇試驗(yàn)設(shè)備。為保證試驗(yàn)正常進(jìn)行，應(yīng)該根據(jù)試驗(yàn)樣品的不同情況，選擇合適的試驗(yàn)設(shè)備，試驗(yàn)樣品和試驗(yàn)箱的有效容積之間也要保持一個(gè)合理的比例。對(duì)于發(fā)熱試驗(yàn)樣品的試驗(yàn)，其體積應(yīng)不大于試驗(yàn)箱有效容積的十分之一。對(duì)于不發(fā)熱試驗(yàn)樣品其體積應(yīng)不大于試驗(yàn)箱有效容積的五分之一。比如，一臺(tái)21`彩電在做溫度儲(chǔ)存試驗(yàn)時(shí)，選用一個(gè)一立方體積的試驗(yàn)箱就能滿足要求，而在通電工作時(shí)，它就不能滿足要求了，應(yīng)該換一個(gè)更大一些的試驗(yàn)箱，因?yàn)殡娨暀C(jī)在工作時(shí)要發(fā)散熱量。
第三，正確放置試驗(yàn)樣品。試驗(yàn)樣品的安放位置，應(yīng)離開箱壁10cm 以上，對(duì)多個(gè)樣品應(yīng)盡量放在同一平面上。樣品放置應(yīng)不堵塞出風(fēng)口和回風(fēng)口，給溫濕度傳感器也應(yīng)留出一定距離。以保證試驗(yàn)溫度的正確。
第四，對(duì)于試驗(yàn)中所需加入介質(zhì)的環(huán)境試驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求正確添加。如濕熱試驗(yàn)箱用水是有一定要求的，試驗(yàn)箱用水電阻率不得低于500 歐.米，一般自來水電阻率10--100 歐.米，蒸餾水電阻率100--10000 歐.米，去離子水電阻率10000-100000歐.米，因此濕熱試驗(yàn)用水要用蒸餾水或去離子水，而且一定要用新鮮的，因?yàn)樗c空氣接觸后，易受到二氧化碳和灰塵污染，水有能溶多種物質(zhì)的性質(zhì)，時(shí)間長(zhǎng)了后，電阻率要下降。現(xiàn)在市面上有一種純凈水比較經(jīng)濟(jì)，而且方便，它的電阻率相當(dāng)于蒸餾水。
第五．對(duì)濕熱試驗(yàn)箱的使用。濕熱試驗(yàn)箱用濕球紗布(濕球紙)是有一定要求,不是任何紗布都能代用，因?yàn)橄鄬?duì)濕度的讀數(shù)是根距是溫濕度之差，嚴(yán)格說還與當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的大氣壓力、風(fēng)速有關(guān)。濕球溫度示值與紗布吸入的水量、表面蒸發(fā)的情況有關(guān)。這些都直接與紗布質(zhì)量有密切關(guān)系，所以氣象上規(guī)定，濕球紗布必須是亞麻織成的專用“濕球紗布”。否則難以保證濕球溫度計(jì)示值的正確性，也就是濕度的正確。另外濕球紗布的安放也有明確規(guī)定，紗布長(zhǎng)度：100mm ，緊密纏繞傳感器探頭，探頭離濕度水杯25—30mm，紗布浸入水杯，這樣才能保證設(shè)備控制的正確性和濕度的正確性。
三．環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)
環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備品種繁多，但使用*廣泛的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備為高溫、低溫、濕熱試驗(yàn)箱，而現(xiàn)今比較流行是集合了高溫、低溫、濕熱為一體的試驗(yàn)箱—高低溫濕熱試驗(yàn)箱，它的修理難度較其它環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備大，且具有代表性。下面就高低溫濕熱試驗(yàn)箱為例，談一談高低溫濕熱試驗(yàn)箱的構(gòu)造及一些常見故障和排除方法。
（一）、常見高低溫濕熱試驗(yàn)箱的構(gòu)造
試驗(yàn)人員除正確按操作規(guī)程操作，還應(yīng)該對(duì)其結(jié)構(gòu)有所了解。高低溫濕熱試驗(yàn)箱由箱體、風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加溫系統(tǒng)和控濕系統(tǒng)組成。風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)一般采用可調(diào)節(jié)送風(fēng)方向的結(jié)構(gòu)；加濕系統(tǒng)有采用鍋爐加濕的和表面蒸發(fā)二種；降溫、去濕系統(tǒng)采用空調(diào)工況制冷結(jié)構(gòu)；加熱系統(tǒng)采用電熱鰭片加熱和電爐絲直接加熱二種結(jié)構(gòu)；溫濕度測(cè)試方法采用干濕球測(cè)試方法，也有用濕度傳感器直接測(cè)量方法；控制和顯示操作界面采用溫濕度分開獨(dú)立和溫濕度組合控制器等方式。
（二）高低溫濕熱試驗(yàn)箱的一些常見故障和排除方法：
1.在高溫試驗(yàn)中，如溫度變化達(dá)不到試驗(yàn)溫度值時(shí)，可以檢查電器系統(tǒng)，逐一排除故障。如溫度升得很慢，就要查看風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，看一下風(fēng)循環(huán)的調(diào)節(jié)擋板是否開啟正常，反之，就檢查風(fēng)循環(huán)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。如溫度過沖厲害那么就需要整定PID 的設(shè)置參數(shù)。如果溫度直接上升，過溫保護(hù)，那么，控制器出故障，須更換控制儀表。
2.低溫達(dá)不到試驗(yàn)的指標(biāo)，那你就要觀察溫度的變化，是溫度降的很慢，還是溫度到一定值后溫度有回升的趨勢(shì)，前者就要檢查一下，做低溫試驗(yàn)前是否將工作室烘干，使工作室保持干燥后再將試驗(yàn)樣品放入工作室內(nèi)再做試驗(yàn)，工作室內(nèi)的試驗(yàn)樣品是否放置的過多，使工作室內(nèi)的風(fēng)不能充分循環(huán)，在排除上述原因后，就要考慮是否是制冷系統(tǒng)中的故障了，這樣就要請(qǐng)廠家的專業(yè)人員進(jìn)行檢修。后者的現(xiàn)象是設(shè)備的使用環(huán)境不好所致，設(shè)備放置的環(huán)境溫度，放置的位置（箱體后與墻的距離）要滿足要求（在設(shè)備操作使用說明中都有規(guī)定）。
3.在做濕熱試驗(yàn)中，出現(xiàn)實(shí)際濕度會(huì)達(dá)到100%或者實(shí)際濕度與目標(biāo)濕度相差很大，數(shù)值低得很多，前者的現(xiàn)象：可能是濕球傳感器上的紗布干燥引起，那就要檢查濕球傳感器的水槽中是否缺水，水槽中的水位是由一水位控制器自動(dòng)控制的，查水位控制器供水系統(tǒng)是否供水正常，水位控制器工作是否正常。另一種可能就是濕球紗布因使用時(shí)間長(zhǎng)，或供水水質(zhì)純凈度的原因，會(huì)使紗布變硬，使紗布無法吸收水份而干燥，只要更換或清洗紗布即可排除以上現(xiàn)象。后者的現(xiàn)象主要是加濕系統(tǒng)不工作，查看加濕系統(tǒng)的供水系統(tǒng)，供水系統(tǒng)內(nèi)是否有一定的水量，控制加濕鍋爐水位的水位控制是否正常，加濕鍋爐內(nèi)的水位是否正常。如以上一切都正常，那就要檢查電器控制系統(tǒng)，這要請(qǐng)專業(yè)維修人員進(jìn)行檢修。
4.設(shè)備在試驗(yàn)運(yùn)行過程中突然出現(xiàn)故障時(shí)，控制儀表上出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的故障顯示提示并有聲訊報(bào)警提示。操作人員可以對(duì)照設(shè)備的操作使用中的故障排除一章中快速檢查出屬于哪一類故障，即可請(qǐng)專業(yè)人員快速排除故障，以確保試驗(yàn)的正常進(jìn)行。
其它環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在使用中還會(huì)有其它的現(xiàn)象，那就要具體現(xiàn)象，具體分析和排除。環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備還要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，制冷系統(tǒng)的冷凝器定期清理，對(duì)于活動(dòng)部件應(yīng)按說明書加油潤(rùn)滑，電器控制系統(tǒng)定期維護(hù)檢查等等，這些工作是必不可少的。
