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電工電子產品基本環境試驗規程試驗A：低溫試驗方法
更新更新時間：2008-05-30 點擊次數：5295次
電工電子產品基本環境試驗規程
試驗A：低溫試驗方法
本標準等效采用標準IEC68—2—1《基本環境試驗規程 試驗A寒冷》（1974年版及其*次補充文件IEC68—2—1（1978）。
1．主題內容與適用范圍
本標準規定了電工電子產品基本環境試驗規程試驗A：低溫試驗方法。
本標準適用于非散熱的電工電子產品（包括元件、設備及其他產品）的低溫試驗。
2． 概述
2.1 本標準于用來考核或確定電工、電子產品在低溫環境條件下貯存和（或）使用的適應性，而不能用來評價試驗樣品在溫度變化期間的耐抗性和工作能力這時應當采用GB2423.22《電工電子產品基本環境試驗規程 試驗N：溫度變化試驗方法》。
2.2 本試驗方法通常有在條件試驗期間能達到溫度穩定的試驗樣品。
2.3 試驗時，是將具有室溫的試樣樣品投入試驗。當試驗樣品實際上是和某種特定的安裝架一起使用時，則試驗時就應使用這些安裝架。
2.4 試驗持續時間是從試驗樣品達溫度穩定時開始計算；如果條件試驗期間試驗樣品達不到溫度穩定，則試驗持續時間從試驗箱（室）達到規定試驗溫度時開始計算。
3．低溫試驗方法分類及方框圖
3.1 低溫試驗方法分為：
a. 非散熱試驗樣品低溫試驗：試驗Aa 溫度突變；
試驗Ab 溫度漸變；
b. 散熱試驗樣品低溫試驗： 試驗Ad 溫度漸變。
3.2 低溫試驗方法分類的方框圖如下：
4． 各種試驗方法的應用對比
4.1 非散熱試驗樣品少和散熱試驗樣品
4.1.1 條件試驗期間試驗樣品溫度達到穩定后，在自由空氣條件（即沒有強迫空氣循環）下測量時，試驗樣品表面上zui熱點溫度高于周圍大氣溫度5℃以上原，認為是散熱的；否則為非散熱試驗樣品。
4.1.2 所有貯存試驗及試驗期間不通電或不加負載的，試驗樣品均為非散熱試驗樣品，試驗采用低溫試驗方法Ab。
4.2 非散熱試驗樣品：溫度突變試驗和溫度漸變試驗
4.2.1 溫度突變試驗Aa：先將試驗箱（室）溫度調節到規定試驗溫度，然后放入具有室溫的試驗樣品。本試驗方法適用于已知溫度突變對試驗樣品不產生損傷時。
4.2.2 溫度漸變試驗Ab：先交椅地具有室溫的試驗樣品放入亦為室溫的試驗箱（室）內，然后開動冷源將箱（室）溫度逐漸冷卻到規定試驗溫度。這種試驗方法不會因溫度變化對試驗樣品產生損傷作用。
若由于試驗樣品太大或過重，或是由于復雜的功能試驗接線，在突變試驗時不能做到將其放入低溫箱而不產生結霜情況時，也應采用試驗Ab。
4.3 散熱試驗樣品有和無強迫空氣循環的試驗
4.3.1 無強迫空氣循環的試驗：是模擬自由空氣條件影響的一種試驗。該試驗方法是試驗散熱試驗樣品的較好的方法。
4.3.2 有強迫空氣反循環的試驗：該試驗方法是當不采用強迫空氣循環就難于保證規定的試驗條件時，可用試驗方法Ad中有強迫空氣循環的兩種方法：A和方法B。
方法A用于試驗箱大到可不用強迫空氣循環也能滿足試驗要求，但在箱內不用強迫空氣循環就不能保持規定的低溫試驗時，即試驗箱的冷卻（或加熱）要求采用強迫空氣循環時。
方法B用于這種情況，即試驗箱太小或基于別的原因，不用強迫空氣循環就不能符合試驗要求時。
5 試驗設備
5.1 試驗箱室（室）工作時間內，應能提供6.1條件規定的溫度條件，可以用強迫空氣循環來保持均勻。
5.2 為了限制輻射影響，箱（室）內壁各部分溫度與規定試驗溫度之差不應超過8%（按開爾文溫度計算），且試驗樣品不應受到不符合上述要求的任何加熱與冷卻元件的直接輻射。
6 嚴酷程度
試驗的嚴酷程度主要取決于試驗用的溫度等級和持續時間的長短，有關標準應優先從下列數值中選取：
6.1 溫度
試驗溫度應優先從下列數值中選取：
―65，―55，―40，―25，―10，―5，＋5℃
試驗溫度的允許偏差范圍為±3℃
6.2 持續時間
在試驗樣品溫度達到穩定后，若尚需進行一定時間的低溫條件試驗時，其持續時間應從下列時間中選取：
2，16。，72，96h
若試驗的目的僅僅是檢查試驗樣品在低溫時能否正常工作，則試驗的時間只限于使試驗樣品溫度達到穩定；但在任何情況下，持續時間不應少于30min。
當用本標準作為與低溫耐久性或可靠性相的有關試驗時，則其試驗所需的持續時間由有關標準規定。
7 有關標準應用于標準時應作出的具體規定
7.1 有關標準制訂者可根據GB2424.1—87《電工電子產品基本環境試驗規程：調溫低溫試驗導則》的指導選定下列參數：
a. 試驗箱內溫度變化的速率；
b. 試驗樣品放入試驗箱的時間；
c. 試驗樣品在試驗條件下暴露試驗開始的時間；
d. 試驗樣品通電或加負載的時間。
7.2 有關標準應對低溫試驗方法給出下列適用的細節：
a. 預處理；
b. 初始檢測
c. 安裝或支承的細節；
d. 條件試驗期間樣品（包括冷卻系統）的狀況；
e. 嚴酷程度（溫度和試驗持續時間）；
f. 條件試驗期間的測量和（或）負載；
g. 恢復（如不是在標準條件下恢復）；
h. zui后檢測；
i. 供需雙方同意的對試驗程序的任何更改；
8 試驗Aa：非散熱試驗樣品溫度突變的低溫試驗
8.1 目的
提供一種標準的試驗程序，以用來確定經受溫度不致產生的操作作用的非散熱電工、電子產品（包括元、設備及其他產品）低溫下貯存和使用的適應性。
8.2 一般說明
8.2.1 本標準是將具有室溫的試驗樣品放入溫度為有關標準規定值的試驗箱內。
8.2.2 試驗樣品達到溫度穩定后，在該條件下暴露規定的持續時間。
8.2.3 試驗樣品通常處于不工作狀態下。
8.2.4 本試驗通常采用強迫空氣循環。
8.3 試驗設備
試驗設備應滿足于標準第5章的要求。試驗Aa通常是使用強迫空氣循環的設備。
8.4 嚴酷程度
試驗的嚴酷程度主要取決于試驗用的溫度等級及試驗持續時間的長短，其數值應從第6章中選取。
8.5 預處理
按有關標準規定的要求進行。
8.6 初始檢測
按有關標準規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣和機械性能的檢測。
8.7 條件試驗
8.7.1 將試驗箱（室）溫度先調控到規定的試驗溫度，然后把處于試驗溫度下的試驗樣品不包裝、不通電、“準備這些"狀態，按正常位置或其他規定放入試驗箱（室）內。當實際上試驗樣品是和某種特定的安裝架一起使用時，試驗時就應使用這些裝置一起進行試驗。
8.7.2 使試驗箱（室）的溫度恢復到規定試驗溫度，并使試驗樣品達到溫度穩定。
8.7.3 對于工作性試驗，必須按有關規定對試驗樣品給予通電或電氣負載，并檢查確定能否達到規定的功能。
若有有關標準有所要求，試驗樣品應按其規定的工作循環和負載條件（若可行時）處于動作狀態，或者不予通電。
注：此時試驗樣品即使處于運行或在負載條件下，只要表面溫度不超過試驗溫度5℃均認為是非散熱的。
8.7.4 試驗樣品在此溫度下保持第三世界6.2條規定的時間，持續時間應從溫度達到穩定時算起。注：對一些小試驗樣品，沒有必要通過測量來檢查是否已達到溫度穩定。
8.7.5 若有關標準要求進行中間檢測，則按第8.8條進行。
8.7.6 條件試驗結束后，應使試驗樣品恢復原狀。對通電運行或加電氣負載的試驗樣品，應在恢復程序前停止通電或卸去負載。
8.8 中間檢測
有關標準可規定在條件下試驗期間或結束時（試驗樣品仍在試驗箱內）加負載和（或）測量，需要時應規定測量的項目和時間。測量時，試驗時，試驗樣品不應從試驗箱（室）中取出。
注：①不得在條件試驗期間把試驗樣品從試驗箱（室）內取出，并在進行恢復前的測量后重新放入試驗箱內。
②如在持續時間結束前需要了解試驗樣品在特定時間的性能，則對每個特定的時間應另外增加一批試驗樣品。進行恢復和zui后的測量，應對每一批試驗樣品分別進行。
8.9 恢復
8.9.1 試驗樣品應在標準大氣條件下進行恢復直至解凍。
注：當標準大氣條件對試驗樣品不適宜時，有關標準可規定其他恢復條件。
8.9.2 為了除去水滴，可用手抖動試驗樣品，或用室溫的空氣進行短時吹風。
8.9.3 試驗樣品在標準大所條件下恢復時，恢復時間要足以使其達到溫度穩定，zui少為1h。當幾個試驗樣品同時進行試驗，而1h的恢復時間又足夠時，則zui長恢復時間為2h，所有測量必須在這一時間終了前進行完畢。
8.9.4 若有關標準要求，要在恢復期間對試驗樣品通電或加負載，并連續地測量其性能。
8.10 zui后檢測
按有關標準原規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣和機械性能的檢測。
8.11 當有關標準采用本試驗方法時，應對第6.2 條中適用的項目給出具體的規定。
9．試驗Ab：非散熱試驗樣品溫度漸變的低溫試驗
9.1 目的
提供一種標準的試驗程序，用以確定非散熱的電工電子產品（包括元件、設備或其他產品）低溫貯存和（或）使用的適應性。
9.2 一般說明
9.2.1 本試驗是把具有室溫的試驗樣品放入溫度為室溫的試驗箱內，然后調節箱溫到有關標準規定的溫度值。
9.2.2 本試驗方法也應滿足本標準8.2.2~8.2.4條的規定。
9.3 試驗設備
試驗設備應滿足本標準第5章的要求。試驗Ab通常使用有強迫空氣循環的設備。
9.4 嚴酷程度
試驗的嚴酷程度主要決定于試驗溫度等級與試驗時間長短，該數值應從第6章中選定。
9.5預處理
按有關標準的規定進行。
9.6 初始檢測
按有關標準規定對試驗樣品進行外觀檢查及電氣和機械性能的檢測。
9.7條件試驗
9.7.1 將處于室溫的試驗樣品，在不包裝、不通電、“準備使用"狀態，按正常位置或其他規定放入試驗箱（室）內。此時，試驗箱（室）的溫度也為室溫。
當打算把試驗樣品和特定的安裝架一起使用，試驗時就應使用這些安裝架一起進行試驗。
9.7.2 開動冷源，使試驗箱（室）溫度降低規定試驗溫度，并給以時間使試驗樣品達到溫度穩定。箱（室）內溫度變化速率為不大于1℃/min（不超過5 min時間的平均值）。試驗的環境溫度應按GB 2422—81《電工電子產品基本環境試驗規程 名詞術語》的2.7條中規定進行測量。
9.7.3 對工作性試驗，按本標準8.7.3條的規定進行檢查和試驗。
9.7.4 試驗樣品曝露在規定的低溫條件下試驗，持續時間應 符合8.7.4條規定。
9.7.5若有關標準有所要求，應按9.8條中的規定進行中間檢測。
9.7.6條件試驗結束時，試驗樣品仍保留在試驗箱（室）內，將試驗箱（室）溫度漸漸升高到正常的試驗大氣條件范圍內，箱（室）內溫度變化的速率為不大于1℃/min（不超過5 min時間的平均值）。
9.7.7本階段結束后試驗樣品應經受恢復程序；恢復可在箱（室）內或者在箱（室）外進行，以及合適者為宜。若條件試驗期間試驗樣品是處于運行或加負載狀態，則在升溫以前先停止通電可卸去負載。
9.8 中間檢測
按有關標準可要求在條件試驗期間或結束時，按8.8條的規定進行中間檢測。
9.9恢復
按本標準第8.9條的規定程序進行恢復。
9.10 zui后檢測
按本標準第8.10條的規定程序進行恢復。
9.11 當有關標準采用本試驗方法時，應對7.2條中適用的項目給出具體的規定。
10 試驗Ad：散熱試驗樣品溫度漸變的低溫試驗
10.1目的
提供一個標準的試驗程序，用以確定散熱的電工電子產品（包括元件、設備或其他產品）低溫條件下使用的適用性。
10.2 一般說明
10.2.1 本試驗方法也應滿足本標準第2.2、2.3、2.4條和9.2.1條的說明。
10.2.2 有關標準必須說明受試驗樣品之功能，應注意試驗樣品的冷卻裝置是否符合有關標準的規定。
10.2.3 所設計的試驗條件應能模擬使試驗樣品經受“自由空氣"的條件的作用，并采用規定熱傳導特性的安裝架。試驗樣品的熱傳導特性應符合有關規定。
10.2.4本試驗優先選用無強迫空氣循環，附錄A為本試驗方法的組成部分。
10.3 試驗設備與安裝架
10.3.1 試驗設備應滿足本標準第5章的要求。箱壁應接近熱黑的。輻射系數應不低于0.7。
10.3.2 試驗箱（室）內的溫度應采用溫度傳感裝置來進行檢測，溫度傳感裝置的放置應按GB 2422中“環境溫度"（第2.7條）的規定。
10.3.3 在無強迫空氣循環試驗的情況下，試驗箱（室）與試驗樣品大小及其散熱總量比較起來應足夠大，要大到可以模擬“自由空氣"條件的影響。
如果試驗樣品任何表面與其對應的箱（室）壁間的zui小距離大于15cm，且箱（室）體積對試驗樣品體積之比不小于5:1（電子、儀表、低壓電器類產品）或10:1（電視、變壓器、高壓電器等電工產品），則就認為可滿足“自由空氣"條件的要求。
注：若安裝架或聯接件與試驗樣品一起進行試驗時，則試驗樣品體積中應包括其體積。
試驗時，試驗樣品應該盡可能地靠近試驗箱的中央，使試驗樣品的任何部分和壁之間有盡可能大的空間。在多個試驗樣品應該盡可能的靠近試驗箱的中央，使各試驗樣品同時進行試驗時，各試驗樣品間應有足夠的距離，以避免相互間的影響。
10.3.4 用有強迫空氣循環的試驗箱（室）進行試驗時，風速應盡可能低。
10.3.5 當有關標準對試驗樣品規定了工作循環制時，必須采取措施使試驗溫度保持穩定。當試驗樣品是一些元件，且任一時間帶負荷元件在試驗箱（室）內分布是相當均勻時，則通常可采用元件交錯帶負荷的辦法使試驗溫度種質穩定。
注：對試驗樣品規定有工作循環的試驗，在無負載期間試驗箱（室）溫度不應降到規定溫度之下。
10.3.6 試驗樣品的安裝架和聯接件的導熱及其他有關特性應在有關標準中加以規定。若對安裝架的特性一無所知，則安裝架的熱導率應是高的。
10.4 嚴酷程度
試驗的嚴酷程度主要決定于試驗溫度等級與試驗持續時間長短，其數值應從第6章中選取。
10.5 預處理
按有關標準的規定進行。
10.6 初始檢測
按有關標準規定，對試驗樣品進行外觀檢查及電氣和機械性能的檢查和測量。
10.7 條件試驗
10.7.1 無人工冷卻的試驗樣品
10.7.1.1 無強迫空氣循環的試驗
a. 先將具有室溫的試驗樣品放入有同樣溫度的試驗箱（室）內，試驗樣品的放置按9.7.1條中的規定。
b. 按9.7.2條規定的溫度變化速率調控箱（室）溫到溫度變化速率調控箱（室）溫到試驗規定的溫度，并使試驗樣品達到溫度穩定。
c. 對試驗樣品通電或加上負載，并檢查確定能否達到規定的功能。試驗樣品應按有關標準規定的工作循環和負載條件（若可行的話）保持在運行狀態。
d. 然后，使試驗樣品曝露在工作循環的條件下，持續時間應符合8.7.4條的規定。
e. 若有關標準要求進行中間檢測時，則應按10.8條的規定進行。
f. 條件試驗結束時，對通電運行或加負載的試驗先停止通電或卸去負載，然后按9.7.6條規定將箱室）溫度調控到試驗的標準大氣條件范圍。
10.7.1.2 有強迫空氣循環的試驗
當不用強迫空氣循環就不能符合規定的試驗條件時，如果采用強迫空氣循環，則有下列兩種方法：
方法A：
方法A是用于試驗箱（室）足夠大，不用強迫空氣循環可滿足試驗要求，但僅能籍助空氣循環才能保持箱（室）內的環境溫度。
注：環境溫度即為所規定的試驗溫度。
這一方法是將試驗樣品放入或安裝在處于室溫的試驗室（室）內，在試驗箱（室）內的循環氣流和冷卻系統都關斷的情況下，對試驗樣品加上低溫試驗時規定的負載。當試驗樣品達溫度穩定后，用適當的檢測裝置測量若干代表點的溫度TS，記錄各點的溫升△T1。
然后，開始試驗箱（室）的通風裝置，使空氣流通，一旦樣品重新達到溫度穩定，再對各代表點的溫升△T1進行測量。如若這些代表點的溫升，在無和有強迫空氣循環時，前后相差（△T1—△T′1）大于3℃或有關若標準規定的其他值，則說明空氣循環速度太大，應予降低，直至△T1—△T′1滿足3℃或有關標準規定的其他值要求為止。若不可能滿足這一要求，就應采用方法B。
此后，接通試驗箱（室）的通風裝置的電源進行冷卻，試驗即正式開始。試驗環境溫度的測量應按GB 2422“散熱試驗樣品環境溫度"的有關規定進行。
試驗將按10.7.1.1條無強迫循環試驗方法進行。
方法A的三個試驗階段的溫度情況下圖1。
方法B
方法B用于方法A不能應用的場合，例如用作試驗的試驗箱的體積之大不足以滿足試驗要求，當無強迫空氣循環就不能符合試驗要求的場合。
它是基于假定在自由空氣條件下試驗樣品上zui熱點的溫度和周圍環境空氣溫度之差△T1與其環境溫度幾乎是無關的。這一假定只在△T1<25℃時適用。
若應用附錄A圖校正，則△T1值可以擴大到80℃。該校正包括對流誤差和輻射誤差。溫差△T1超過80℃時，方法B的有效性尚未得到證實。把試驗樣品合適地安裝在試驗室中，使之不要遭受諸如日光和氣流的干擾影響，使其在試驗環境溫度下經受低溫試驗時所規定的負載條件。當溫度達到穩定后，測量zui熱點的溫度；對較大或較復雜的試驗樣品，測量若干代表點的溫度，記錄每一點的溫升△T1。
方法B的試驗程序是：
首先在試驗室內。在沒有日光和氣流干擾影響下，對正確安裝的試驗樣品施加規定的負載，待溫度穩定后，測量試驗樣品表面zui熱點（對較大或復雜的應測若干代表點）的溫度TS，記錄每一點的溫升△T1。
如果△T1小于25℃，按本標準等10.7.1.1條無強迫空氣循環試驗方法進行試驗。
如果△T1大于25℃，則應根據規定的試驗溫度按附錄A要求校正試驗樣品的表面溫度TS，將TS校正后成為T′s。在試驗樣品和箱體均為室溫時，將試驗樣品放入箱內，然后按有關規定將試驗樣品通電或加電氣負載，并開動箱體冷源降溫。溫度變化速率為不大于1℃/min（不超過5 min時間的平均值）。箱溫的zui后值應調控到這樣一個數值，即試驗樣品表面上受測點的溫度達到上述穩定溫度的校正值T′s。該溫度應在整個條件試驗期間加以保持，并按10.7.1.1條的d到f進行試驗。按方法B試驗時兩個階段的溫度情況見圖2。
10.7.2 有人工冷卻的試驗樣品
若試驗樣品有冷卻時，有關標準應規定供給試驗樣品冷卻劑的特性。若冷卻劑為空氣時，應不受油的污染，并干燥得足以避免潮濕的影響。
10.7.2.1 冷卻系統少試驗箱（室）“分開"的人工冷卻的試驗樣
這類試驗樣品的冷卻系統或者是自身裝有的，或者是外部供給冷卻劑的，冷卻劑的，冷卻劑循環流動管道燭試驗箱（室）相隔開的。
這燈試驗樣品可按本標準10.7.1.1條無強迫空氣循環中的方法A 進行作為替用方法。
10.7.2.2冷卻系統和試驗箱“不分開"的有人工冷卻的試樣樣品
a 、試驗樣品用新鮮冷卻空氣取自試驗箱（室）外，在冷卻試驗后樣品流入試驗后樣品流入試驗箱（室）內。
這類試驗產品可按本標準10.7.1.1條無強迫空氣循環方法進行試驗，用10.7.1.2條有強迫空氣循環中的方法A作為替用方法。
b、試驗樣品用冷卻空氣取自試驗箱（室）內，在完成其冷卻任務后又回到試驗箱（室）內。
這類試驗樣品可按本標準10.7.1.1條無強迫空氣循環方法進行試驗，用10.7.1.2條有強迫空氣循環中的方法A作為替用方法，但是，應對進入試驗樣品的空氣進行監測，該空氣的溫度必須在規定的極限范圍內。
10.8 中間檢測
有關標準可要求在條件試驗期間或結束時，當試驗樣品仍在試驗箱（室）內時加負載和（或）進行測量。若需要進行這種測量，則應按8.8條的規定對試驗樣品進行中間檢測。
10.9 恢復
按本標準8.9條的規定程序進行。
10.10 zui后檢測
按本標準第三世界8.10條的規定進行zui后檢測。
10.11當有關標準采用本試驗方法時，應對第7.2條的適用項目給出具體的規定。
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