淺談環(huán)境與可靠性試驗設備的使用與維護
[摘要]：本文對目前環(huán)境試驗設備的現(xiàn)狀、環(huán)境試驗設備的正確使用及環(huán)境試驗設備的一般維護進行了闡述。目的是幫助廣大環(huán)境試驗人員對環(huán)境試驗設備的正確使用有個初步了解。
環(huán)境試驗設備是在試驗室內用人工方法模擬一種或多種嚴酷環(huán)境的組合試驗設備，是研制、開發(fā)新產品和檢驗產品質量性能的環(huán)境試驗設備。是我們所必不可少的檢驗試驗設備。所以正確使用和維護環(huán)境與可靠性試驗設備尤其重要。
按試驗設備所模擬的環(huán)境因素，環(huán)境試驗設備大致可分為：氣候環(huán)境設備（含生物環(huán)境試驗設備）、機械環(huán)境試驗設備、氣候機械綜合環(huán)境試驗設備和其他環(huán)境試驗設備等。我們所就有各種環(huán)境試驗設備幾十臺套。環(huán)境試驗設備為現(xiàn)代高科技產品研制開發(fā)和產品定期檢驗及驗收試驗提供了必要的信息和數(shù)據(jù)。
一．環(huán)境試驗設備的現(xiàn)狀
目前國內環(huán)境試驗設備大多是為了滿足國標GB2423 《電工電子產品基本試驗規(guī)程》而生產的，這些環(huán)境試驗設備現(xiàn)都有相應的產品國標，如
GB10589-89《低溫試驗箱技術條件》
GB10591-89《高/低溫試驗箱技術條件》
GB10591-89《高/低溫試驗箱技術條件》等。
八十年代以前，我國使用的大多數(shù)環(huán)境試驗設備都是從西方國家引進的，價格比較昂貴，而如今，隨著電子技術的發(fā)展，特別是控制技術的發(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；設備體積從很小的箱體，到幾百立方大的房（室），我國的環(huán)境試驗設備生產廠家已經(jīng)能生產符合試驗要求的設備。性能可以與進口設備相媲美，而價格只有進口設備一半左右。但某些特殊設備,如溫度沖擊設備、溫度快速變化（15℃/min）還不能國產化或生產的設備不能符合要求。
二．正確使用環(huán)境試驗設備
盡管如此，但環(huán)境試驗設備仍是一種精密、貴重設備。正確使用和操作環(huán)境試驗設備不僅能為檢測人員提供準確的依據(jù)，而且能使環(huán)境試驗設備長時間的正常運行和延長其設備的使用壽命。
首先在做環(huán)境試驗時，對所需試驗的樣品性能、試驗條件、試驗程序和試驗技術要熟悉，要對所使用的試驗設備的技術性能要熟悉，對設備的構造要有所了解，尤其是對控制器的操作及性能要熟悉。還要仔細閱讀試驗設備的操作使用手冊，這樣可以避免因操作失誤而引起試驗設備的不正常運行從而引起試驗樣品的損壞，試驗數(shù)據(jù)的不正確。
其次，合理選擇試驗設備。為保證試驗正常進行，應該根據(jù)試驗樣品的不同情況，選擇合適的試驗設備，試驗樣品和試驗箱的有效容積之間也要保持一個合理的比例。對于發(fā)熱試驗樣品的試驗，其體積應不大于試驗箱有效容積的十分之一。對于不發(fā)熱試驗樣品其體積應不大于試驗箱有效容積的五分之一。比如，一臺21`彩電在做溫度儲存試驗時，選用一個一立方體積的試驗箱就能滿足要求，而在通電工作時，它就不能滿足要求了，應該換一個更大一些的試驗箱，因為電視機在工作時要發(fā)散熱量。
第三，正確放置試驗樣品。試驗樣品的安放位置，應離開箱壁10cm 以上，對多個樣品應盡量放在同一平面上。樣品放置應不堵塞出風口和回風口，給溫濕度傳感器也應留出一定距離。以保證試驗溫度的正確。
第四，對于試驗中所需加入介質的環(huán)境試驗，應根據(jù)試驗要求正確添加。如濕熱試驗箱用水是有一定要求的，試驗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，因此濕熱試驗用水要用蒸餾水或去離子水，而且一定要用新鮮的，因為水與空氣接觸后，易受到二氧化碳和灰塵污染，水有能溶多種物質的性質，時間長了后，電阻率要下降?，F(xiàn)在市面上有一種純凈水比較經(jīng)濟，而且方便，它的電阻率相當于蒸餾水。
第五．對濕熱試驗箱的使用。濕熱試驗箱用濕球紗布(濕球紙)是有一定要求,不是任何紗布都能代用，因為相對濕度的讀數(shù)是根距是溫濕度之差，嚴格說還與當?shù)禺敃r的大氣壓力、風速有關。濕球溫度示值與紗布吸入的水量、表面蒸發(fā)的情況有關。這些都直接與紗布質量有密切關系，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，這樣才能保證設備控制的正確性和濕度的正確性。
三．環(huán)境試驗設備的維護
環(huán)境試驗設備品種繁多，但使用*廣泛的環(huán)境試驗設備為高溫、低溫、濕熱試驗箱，而現(xiàn)今比較流行是集合了高溫、低溫、濕熱為一體的試驗箱—高低溫濕熱試驗箱，它的修理難度較其它環(huán)境試驗設備大，且具有代表性。下面就高低溫濕熱試驗箱為例，談一談高低溫濕熱試驗箱的構造及一些常見故障和排除方法。
（一）、常見高低溫濕熱試驗箱的構造
試驗人員除正確按操作規(guī)程操作，還應該對其結構有所了解。高低溫濕熱試驗箱由箱體、風循環(huán)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加溫系統(tǒng)和控濕系統(tǒng)組成。風循環(huán)系統(tǒng)一般采用可調節(jié)送風方向的結構；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)采用空調工況制冷結構；加熱系統(tǒng)采用電熱鰭片加熱和電爐絲直接加熱二種結構；溫濕度測試方法采用干濕球測試方法，也有用濕度傳感器直接測量方法；控制和顯示操作界面采用溫濕度分開獨立和溫濕度組合控制器等方式。
（二）高低溫濕熱試驗箱的一些常見故障和排除方法：
1.在高溫試驗中，如溫度變化達不到試驗溫度值時，可以檢查電器系統(tǒng)，逐一排除故障。如溫度升得很慢，就要查看風循環(huán)系統(tǒng)，看一下風循環(huán)的調節(jié)擋板是否開啟正常，反之，就檢查風循環(huán)的電機運轉是否正常。如溫度過沖厲害那么就需要整定PID 的設置參數(shù)。如果溫度直接上升，過溫保護，那么，控制器出故障，須更換控制儀表。
2.低溫達不到試驗的指標，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，前者就要檢查一下，做低溫試驗前是否將工作室烘干，使工作室保持干燥后再將試驗樣品放入工作室內再做試驗，工作室內的試驗樣品是否放置的過多，使工作室內的風不能充分循環(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，這樣就要請廠家的專業(yè)人員進行檢修。后者的現(xiàn)象是設備的使用環(huán)境不好所致，設備放置的環(huán)境溫度，放置的位置（箱體后與墻的距離）要滿足要求（在設備操作使用說明中都有規(guī)定）。
3.在做濕熱試驗中，出現(xiàn)實際濕度會達到100%或者實際濕度與目標濕度相差很大，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間長，或供水水質純凈度的原因，會使紗布變硬，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)，這要請專業(yè)維修人員進行檢修。
4.設備在試驗運行過程中突然出現(xiàn)故障時，控制儀表上出現(xiàn)對應的故障顯示提示并有聲訊報警提示。操作人員可以對照設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，即可請專業(yè)人員快速排除故障，以確保試驗的正常進行。
其它環(huán)境試驗設備在使用中還會有其它的現(xiàn)象，那就要具體現(xiàn)象，具體分析和排除。環(huán)境試驗設備還要定期進行維護保養(yǎng)，制冷系統(tǒng)的冷凝器定期清理，對于活動部件應按說明書加油潤滑，電器控制系統(tǒng)定期維護檢查等等，這些工作是必不可少的。
