环境可靠性测试是为了评价产品在其规定的生命周期内预期使用、运输或储存等所有环境下保持功能可靠性的能力而进行的活动。 是产品在规定的环境条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。
简单来说,就是模拟各种自然环境条件(如温度、湿度、振动、雨水、灰尘、风量等)来测试产品对各种环境的承受程度。 用于检验产品的可靠性和有效性,保证和提高产品质量,增强可信度。
环境可靠性试验主要分为以下三种:气候环境试验、机械环境试验和综合环境试验。
1、气候环境测试
主要包括高温试验、低温试验、快速温变试验、温度冲击试验、恒温恒湿试验、温湿度循环试验、盐雾试验、防水防尘试验、紫外线老化试验和氙灯老化试验等,是考核产品在各种环境条件下的适应性,是评价产品可靠性的重要试验方法之一。
(1)高温试验
测试目的:评估测试样品在高温条件下储存或使用的适应性。 适用于热带气候或钢厂等高温环境下工作的仪器设备。
测试设备:高低温(湿热)试验箱
试验条件:一般选择恒温应力和保温时间。
优选常用温度:200℃、175℃、155℃、125℃、100℃、85℃、70℃、55℃等;
优选的测试时间为:2h、16h、72h、96h等。
(2)低温试验
测试目的:评估测试样品在低温条件下储存或使用的适应性。 常用于产品开发阶段的型式试验、零部件的筛选试验等。
测试设备:高低温(湿热)试验箱
测试条件:一般选择恒温和测试时间。
优选的常用温度有:-65℃、-55℃、-40℃、-25℃、-10℃、-5℃、+5℃等;
优选的测试时间为:2h、16h、72h、96h等。
(3) 快速温度变化试验
测试目的:快速温度变化是指规定温度变化速率的温度变化。 常模拟昼夜温差较大地区的环境。 也可用于寿命试验,评价元件或产品的外观、机械性能和电气性能。
测试设备:快速温变试验箱
测试条件:
1)温度范围的高低温值;
2) 测试样品在高温和低温下的保持时间;
3)温度从低温到高温或从高温到低温的变化率;
4) 条件测试循环数。
(4)温度冲击试验
测试目的:评估产品对环境温度快速变化的适应性。 热冲击试验的目的与温度循环试验的目的基本相同,但热冲击试验的条件比温度循环试验的条件严酷得多。
测试设备:二室冷热冲击试验箱、三室冷热冲击试验箱
测试条件:
1)温度变化范围的高低温值;
2) 测试样品在高温和低温下的保持时间;
3)从低温到高温或从高温到低温的过渡时间;
4) 条件测试循环数。
(5)恒温恒湿试验
测试目的:评价产品在湿热条件下使用和储存的适应性,观察测试样品在恒温、无凝露、高湿环境下规定时间的效果,评价效果测试样品对加速湿热降解的抵抗力。
测试设备:恒温恒湿试验箱
测试条件:测试温度; 测试湿度; 测试时间。
优选常用的温度/湿度为:40°C,85%; 40℃,93%; 85°C、85% 等
优选的测试时间为:48h、96h等。
(6)温湿度循环试验
测试目的:测定测试样品在湿热、温度循环和表面结露的条件下使用和储存的适应性。
测试设备:高低温(湿热)试验箱
测试条件:选择温度、湿度、循环次数、温度变化率和持续时间。
(7)盐雾试验
试验目的:通过模拟海洋或潮湿地区的气候,评价产品、材料及其保护层抗盐雾腐蚀的能力。
测试设备:盐雾试验箱
测试条件:在盐雾室中,配制与海水成分相似的溶液,喷成雾状,充满整个室,控制温度、pH值、沉降速度、气压、放置角度等。饱和塔温进行加速试验,从而快速鉴定材料的耐腐蚀性能。 盐雾试验主要有三种:中性盐雾试验NSS、酸性盐雾试验AASS、铜离子加速酸性盐雾试验CASS。
(8)防水测试
测试目的:主要针对户外或恶劣环境下使用的电子产品及设备。 符号为IPXX。 第一个特征数字表示防止接触危险部件和防止固体异物进入的防护等级,第二个特征数字表示防止进水的防护等级。 用于评估产品外壳和密封件在试验后或试验过程中能否保证设备或部件良好的工作性能。
测试设备:淋雨试验箱
测试条件:IPX1-9
(9)防尘测试
测试目的:测试产品的外壳密封性能,其中第一位特征数字为1至6,即防护等级代号为IP1X至IP6X。 外壳防护等级标准中规定的IP5X和IP6X两个级别的测试主要模拟产品在使用、运输和储存过程中遇到的粉尘环境,以测试其外壳的防护性能。
测试设备:IP防尘(沙尘)试验箱
测试条件:IP1X-6X
(10)紫外老化试验
测试目的:模拟和强化对材料老化影响最显着的紫外光谱,包括褪色、失去光泽、强度降低、开裂、剥落、粉化和氧化。
测试设备:紫外光耐候试验箱
(11)氙灯老化试验
测试目的:利用模拟全太阳光光谱的氙弧灯再现不同环境中存在的破坏性光波,包括可见光、紫外光、红外光,可以为科学研究提供相应的环境模拟和加速测试,产品开发、质量控制。
测试设备:风冷氙灯耐候试验箱、水冷氙灯耐候试验箱
2、机械环境试验主要包括机械振动、机械冲击和跌落试验。
(1)机械振动
振动试验主要包括正弦振动和随机振动,模拟产品在运输、安装和使用过程中遇到的各种振动环境,用于确定产品是否能承受各种环境振动。
测试设备:振动试验台
(2)机械冲击
测试目的:许多产品在使用、装卸、运输过程中都会受到冲击。 该测试用于确定产品的抗冲击性能。 根据脉冲波形(样品受力从开始到结束产生的波形)不同,可分为:半正弦脉冲、峰后锯齿脉冲和梯形波脉冲。
测试设备:机械冲击试验台
测试条件:选择脉冲波形(半正弦脉冲)、峰值加速度、脉冲宽度、方向、次数。
(3)跌落试验
测试目的:模拟产品因操作不当而跌落的冲击力。
测试设备:跌落试验机
测试条件:自由落体。
跌落高度:(单位:mm)。
样品受力方向:包装样品接触地面的点、线、面,即包装件的角、边、面; 或样品的其他方向。
地面要求:混凝土地面或2cm厚铁(钢)板或木地板。
跌落次数:一角、三棱、六面或其他相关要求。
3、综合环境测试
测试目的:用于模拟电子产品储存、运输、使用环境的多因素综合环境。 综合环境对产品的影响往往是单一环境因素测试无法替代的。 因此,综合环境测试方法引起了人们的关注。 常用的综合环境试验有温度振动综合试验、温度湿度振动综合试验等。
测试设备:综合测试室三座
三综合试验设备可对产品进行高温、低温、温度循环、温度冲击、恒温恒湿、交变湿热、正弦定频、正弦扫频、随机振动、高温机械等环境试验冲击、低温机械冲击、温度-振动、温度-振动-湿度等。如果单一的环境应力施加到产品上,就会刺激产品失效。 那么,对产品施加三种不同的环境应力,就可以轻松实现3-5倍的加速效果。 通过结合不同的环境压力,它还可以激发施加单一压力时不会发生的故障。 因此,三综合测试常用于早期发现产品缺陷,进而改进产品,提高产品的可靠性。
测试条件:温度+湿度+振动。