电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法
时间：2008-05-30 阅读：4546
电工电子产品基本环境试验规程
试验A：低温试验方法
本标准等效采用标准IEC68—2—1《基本环境试验规程 试验A寒冷》（1974年版及其*次补充文件IEC68—2—1（1978）。
1．主题内容与适用范围
本标准规定了电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法。
本标准适用于非散热的电工电子产品（包括元件、设备及其他产品）的低温试验。
2． 概述
2.1 本标准于用来考核或确定电工、电子产品在低温环境条件下贮存和（或）使用的适应性，而不能用来评价试验样品在温度变化期间的耐抗性和工作能力这时应当采用GB2423.22《电工电子产品基本环境试验规程 试验N：温度变化试验方法》。
2.2 本试验方法通常有在条件试验期间能达到温度稳定的试验样品。
2.3 试验时，是将具有室温的试样样品投入试验。当试验样品实际上是和某种特定的安装架一起使用时，则试验时就应使用这些安装架。
2.4 试验持续时间是从试验样品达温度稳定时开始计算；如果条件试验期间试验样品达不到温度稳定，则试验持续时间从试验箱（室）达到规定试验温度时开始计算。
3．低温试验方法分类及方框图
3.1 低温试验方法分为：
a. 非散热试验样品低温试验：试验Aa 温度突变；
试验Ab 温度渐变；
b. 散热试验样品低温试验： 试验Ad 温度渐变。
3.2 低温试验方法分类的方框图如下：
4． 各种试验方法的应用对比
4.1 非散热试验样品少和散热试验样品
4.1.1 条件试验期间试验样品温度达到稳定后，在自由空气条件（即没有强迫空气循环）下测量时，试验样品表面上zui热点温度高于周围大气温度5℃以上原，认为是散热的；否则为非散热试验样品。
4.1.2 所有贮存试验及试验期间不通电或不加负载的，试验样品均为非散热试验样品，试验采用低温试验方法Ab。
4.2 非散热试验样品：温度突变试验和温度渐变试验
4.2.1 温度突变试验Aa：先将试验箱（室）温度调节到规定试验温度，然后放入具有室温的试验样品。本试验方法适用于已知温度突变对试验样品不产生损伤时。
4.2.2 温度渐变试验Ab：先交椅地具有室温的试验样品放入亦为室温的试验箱（室）内，然后开动冷源将箱（室）温度逐渐冷却到规定试验温度。这种试验方法不会因温度变化对试验样品产生损伤作用。
若由于试验样品太大或过重，或是由于复杂的功能试验接线，在突变试验时不能做到将其放入低温箱而不产生结霜情况时，也应采用试验Ab。
4.3 散热试验样品有和无强迫空气循环的试验
4.3.1 无强迫空气循环的试验：是模拟自由空气条件影响的一种试验。该试验方法是试验散热试验样品的较好的方法。
4.3.2 有强迫空气反循环的试验：该试验方法是当不采用强迫空气循环就难于保证规定的试验条件时，可用试验方法Ad中有强迫空气循环的两种方法：A和方法B。
方法A用于试验箱大到可不用强迫空气循环也能满足试验要求，但在箱内不用强迫空气循环就不能保持规定的低温试验时，即试验箱的冷却（或加热）要求采用强迫空气循环时。
方法B用于这种情况，即试验箱太小或基于别的原因，不用强迫空气循环就不能符合试验要求时。
5 试验设备
5.1 试验箱室（室）工作时间内，应能提供6.1条件规定的温度条件，可以用强迫空气循环来保持均匀。
5.2 为了限制辐射影响，箱（室）内壁各部分温度与规定试验温度之差不应超过8%（按开尔文温度计算），且试验样品不应受到不符合上述要求的任何加热与冷却元件的直接辐射。
6 严酷程度
试验的严酷程度主要取决于试验用的温度等级和持续时间的长短，有关标准应优先从下列数值中选取：
6.1 温度
试验温度应优先从下列数值中选取：
―65，―55，―40，―25，―10，―5，＋5℃
试验温度的允许偏差范围为±3℃
6.2 持续时间
在试验样品温度达到稳定后，若尚需进行一定时间的低温条件试验时，其持续时间应从下列时间中选取：
2，16。，72，96h
若试验的目的仅仅是检查试验样品在低温时能否正常工作，则试验的时间只限于使试验样品温度达到稳定；但在任何情况下，持续时间不应少于30min。
当用本标准作为与低温耐久性或可靠性相的有关试验时，则其试验所需的持续时间由有关标准规定。
7 有关标准应用于标准时应作出的具体规定
7.1 有关标准制订者可根据GB2424.1—87《电工电子产品基本环境试验规程：调温低温试验导则》的指导选定下列参数：
a. 试验箱内温度变化的速率；
b. 试验样品放入试验箱的时间；
c. 试验样品在试验条件下暴露试验开始的时间；
d. 试验样品通电或加负载的时间。
7.2 有关标准应对低温试验方法给出下列适用的细节：
a. 预处理；
b. 初始检测
c. 安装或支承的细节；
d. 条件试验期间样品（包括冷却系统）的状况；
e. 严酷程度（温度和试验持续时间）；
f. 条件试验期间的测量和（或）负载；
g. 恢复（如不是在标准条件下恢复）；
h. zui后检测；
i. 供需双方同意的对试验程序的任何更改；
8 试验Aa：非散热试验样品温度突变的低温试验
8.1 目的
提供一种标准的试验程序，以用来确定经受温度不致产生的操作作用的非散热电工、电子产品（包括元、设备及其他产品）低温下贮存和使用的适应性。
8.2 一般说明
8.2.1 本标准是将具有室温的试验样品放入温度为有关标准规定值的试验箱内。
8.2.2 试验样品达到温度稳定后，在该条件下暴露规定的持续时间。
8.2.3 试验样品通常处于不工作状态下。
8.2.4 本试验通常采用强迫空气循环。
8.3 试验设备
试验设备应满足于标准第5章的要求。试验Aa通常是使用强迫空气循环的设备。
8.4 严酷程度
试验的严酷程度主要取决于试验用的温度等级及试验持续时间的长短，其数值应从第6章中选取。
8.5 预处理
按有关标准规定的要求进行。
8.6 初始检测
按有关标准规定对试验样品进行外观检查及电气和机械性能的检测。
8.7 条件试验
8.7.1 将试验箱（室）温度先调控到规定的试验温度，然后把处于试验温度下的试验样品不包装、不通电、“准备这些”状态，按正常位置或其他规定放入试验箱（室）内。当实际上试验样品是和某种特定的安装架一起使用时，试验时就应使用这些装置一起进行试验。
8.7.2 使试验箱（室）的温度恢复到规定试验温度，并使试验样品达到温度稳定。
8.7.3 对于工作性试验，必须按有关规定对试验样品给予通电或电气负载，并检查确定能否达到规定的功能。
若有有关标准有所要求，试验样品应按其规定的工作循环和负载条件（若可行时）处于动作状态，或者不予通电。
注：此时试验样品即使处于运行或在负载条件下，只要表面温度不超过试验温度5℃均认为是非散热的。
8.7.4 试验样品在此温度下保持第三世界6.2条规定的时间，持续时间应从温度达到稳定时算起。注：对一些小试验样品，没有必要通过测量来检查是否已达到温度稳定。
8.7.5 若有关标准要求进行中间检测，则按第8.8条进行。
8.7.6 条件试验结束后，应使试验样品恢复原状。对通电运行或加电气负载的试验样品，应在恢复程序前停止通电或卸去负载。
8.8 中间检测
有关标准可规定在条件下试验期间或结束时（试验样品仍在试验箱内）加负载和（或）测量，需要时应规定测量的项目和时间。测量时，试验时，试验样品不应从试验箱（室）中取出。
注：①不得在条件试验期间把试验样品从试验箱（室）内取出，并在进行恢复前的测量后重新放入试验箱内。
②如在持续时间结束前需要了解试验样品在特定时间的性能，则对每个特定的时间应另外增加一批试验样品。进行恢复和zui后的测量，应对每一批试验样品分别进行。
8.9 恢复
8.9.1 试验样品应在标准大气条件下进行恢复直至解冻。
注：当标准大气条件对试验样品不适宜时，有关标准可规定其他恢复条件。
8.9.2 为了除去水滴，可用手抖动试验样品，或用室温的空气进行短时吹风。
8.9.3 试验样品在标准大所条件下恢复时，恢复时间要足以使其达到温度稳定，zui少为1h。当几个试验样品同时进行试验，而1h的恢复时间又足够时，则zui长恢复时间为2h，所有测量必须在这一时间终了前进行完毕。
8.9.4 若有关标准要求，要在恢复期间对试验样品通电或加负载，并连续地测量其性能。
8.10 zui后检测
按有关标准原规定对试验样品进行外观检查及电气和机械性能的检测。
8.11 当有关标准采用本试验方法时，应对第6.2 条中适用的项目给出具体的规定。
9．试验Ab：非散热试验样品温度渐变的低温试验
9.1 目的
提供一种标准的试验程序，用以确定非散热的电工电子产品（包括元件、设备或其他产品）低温贮存和（或）使用的适应性。
9.2 一般说明
9.2.1 本试验是把具有室温的试验样品放入温度为室温的试验箱内，然后调节箱温到有关标准规定的温度值。
9.2.2 本试验方法也应满足本标准8.2.2~8.2.4条的规定。
9.3 试验设备
试验设备应满足本标准第5章的要求。试验Ab通常使用有强迫空气循环的设备。
9.4 严酷程度
试验的严酷程度主要决定于试验温度等级与试验时间长短，该数值应从第6章中选定。
9.5预处理
按有关标准的规定进行。
9.6 初始检测
按有关标准规定对试验样品进行外观检查及电气和机械性能的检测。
9.7条件试验
9.7.1 将处于室温的试验样品，在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常位置或其他规定放入试验箱（室）内。此时，试验箱（室）的温度也为室温。
当打算把试验样品和特定的安装架一起使用，试验时就应使用这些安装架一起进行试验。
9.7.2 开动冷源，使试验箱（室）温度降低规定试验温度，并给以时间使试验样品达到温度稳定。箱（室）内温度变化速率为不大于1℃/min（不超过5 min时间的平均值）。试验的环境温度应按GB 2422—81《电工电子产品基本环境试验规程 名词术语》的2.7条中规定进行测量。
9.7.3 对工作性试验，按本标准8.7.3条的规定进行检查和试验。
9.7.4 试验样品曝露在规定的低温条件下试验，持续时间应 符合8.7.4条规定。
9.7.5若有关标准有所要求，应按9.8条中的规定进行中间检测。
9.7.6条件试验结束时，试验样品仍保留在试验箱（室）内，将试验箱（室）温度渐渐升高到正常的试验大气条件范围内，箱（室）内温度变化的速率为不大于1℃/min（不超过5 min时间的平均值）。
9.7.7本阶段结束后试验样品应经受恢复程序；恢复可在箱（室）内或者在箱（室）外进行，以及合适者为宜。若条件试验期间试验样品是处于运行或加负载状态，则在升温以前先停止通电可卸去负载。
9.8 中间检测
按有关标准可要求在条件试验期间或结束时，按8.8条的规定进行中间检测。
9.9恢复
按本标准第8.9条的规定程序进行恢复。
9.10 zui后检测
按本标准第8.10条的规定程序进行恢复。
9.11 当有关标准采用本试验方法时，应对7.2条中适用的项目给出具体的规定。
10 试验Ad：散热试验样品温度渐变的低温试验
10.1目的
提供一个标准的试验程序，用以确定散热的电工电子产品（包括元件、设备或其他产品）低温条件下使用的适用性。
10.2 一般说明
10.2.1 本试验方法也应满足本标准第2.2、2.3、2.4条和9.2.1条的说明。
10.2.2 有关标准必须说明受试验样品之功能，应注意试验样品的冷却装置是否符合有关标准的规定。
10.2.3 所设计的试验条件应能模拟使试验样品经受“自由空气”的条件的作用，并采用规定热传导特性的安装架。试验样品的热传导特性应符合有关规定。
10.2.4本试验优先选用无强迫空气循环，附录A为本试验方法的组成部分。
10.3 试验设备与安装架
10.3.1 试验设备应满足本标准第5章的要求。箱壁应接近热黑的。辐射系数应不低于0.7。
10.3.2 试验箱（室）内的温度应采用温度传感装置来进行检测，温度传感装置的放置应按GB 2422中“环境温度”（第2.7条）的规定。
10.3.3 在无强迫空气循环试验的情况下，试验箱（室）与试验样品大小及其散热总量比较起来应足够大，要大到可以模拟“自由空气”条件的影响。
如果试验样品任何表面与其对应的箱（室）壁间的zui小距离大于15cm，且箱（室）体积对试验样品体积之比不小于5:1（电子、仪表、低压电器类产品）或10:1（电视、变压器、高压电器等电工产品），则就认为可满足“自由空气”条件的要求。
注：若安装架或联接件与试验样品一起进行试验时，则试验样品体积中应包括其体积。
试验时，试验样品应该尽可能地靠近试验箱的中央，使试验样品的任何部分和壁之间有尽可能大的空间。在多个试验样品应该尽可能的靠近试验箱的中央，使各试验样品同时进行试验时，各试验样品间应有足够的距离，以避免相互间的影响。
10.3.4 用有强迫空气循环的试验箱（室）进行试验时，风速应尽可能低。
10.3.5 当有关标准对试验样品规定了工作循环制时，必须采取措施使试验温度保持稳定。当试验样品是一些元件，且任一时间带负荷元件在试验箱（室）内分布是相当均匀时，则通常可采用元件交错带负荷的办法使试验温度种质稳定。
注：对试验样品规定有工作循环的试验，在无负载期间试验箱（室）温度不应降到规定温度之下。
10.3.6 试验样品的安装架和联接件的导热及其他有关特性应在有关标准中加以规定。若对安装架的特性一无所知，则安装架的热导率应是高的。
10.4 严酷程度
试验的严酷程度主要决定于试验温度等级与试验持续时间长短，其数值应从第6章中选取。
10.5 预处理
按有关标准的规定进行。
10.6 初始检测
按有关标准规定，对试验样品进行外观检查及电气和机械性能的检查和测量。
10.7 条件试验
10.7.1 无人工冷却的试验样品
10.7.1.1 无强迫空气循环的试验
a. 先将具有室温的试验样品放入有同样温度的试验箱（室）内，试验样品的放置按9.7.1条中的规定。
b. 按9.7.2条规定的温度变化速率调控箱（室）温到温度变化速率调控箱（室）温到试验规定的温度，并使试验样品达到温度稳定。
c. 对试验样品通电或加上负载，并检查确定能否达到规定的功能。试验样品应按有关标准规定的工作循环和负载条件（若可行的话）保持在运行状态。
d. 然后，使试验样品曝露在工作循环的条件下，持续时间应符合8.7.4条的规定。
e. 若有关标准要求进行中间检测时，则应按10.8条的规定进行。
f. 条件试验结束时，对通电运行或加负载的试验先停止通电或卸去负载，然后按9.7.6条规定将箱室）温度调控到试验的标准大气条件范围。
10.7.1.2 有强迫空气循环的试验
当不用强迫空气循环就不能符合规定的试验条件时，如果采用强迫空气循环，则有下列两种方法：
方法A：
方法A是用于试验箱（室）足够大，不用强迫空气循环可满足试验要求，但仅能籍助空气循环才能保持箱（室）内的环境温度。
注：环境温度即为所规定的试验温度。
这一方法是将试验样品放入或安装在处于室温的试验室（室）内，在试验箱（室）内的循环气流和冷却系统都关断的情况下，对试验样品加上低温试验时规定的负载。当试验样品达温度稳定后，用适当的检测装置测量若干代表点的温度TS，记录各点的温升△T1。
然后，开始试验箱（室）的通风装置，使空气流通，一旦样品重新达到温度稳定，再对各代表点的温升△T1进行测量。如若这些代表点的温升，在无和有强迫空气循环时，前后相差（△T1—△T′1）大于3℃或有关若标准规定的其他值，则说明空气循环速度太大，应予降低，直至△T1—△T′1满足3℃或有关标准规定的其他值要求为止。若不可能满足这一要求，就应采用方法B。
此后，接通试验箱（室）的通风装置的电源进行冷却，试验即正式开始。试验环境温度的测量应按GB 2422“散热试验样品环境温度”的有关规定进行。
试验将按10.7.1.1条无强迫循环试验方法进行。
方法A的三个试验阶段的温度情况下图1。
方法B
方法B用于方法A不能应用的场合，例如用作试验的试验箱的体积之大不足以满足试验要求，当无强迫空气循环就不能符合试验要求的场合。
它是基于假定在自由空气条件下试验样品上zui热点的温度和周围环境空气温度之差△T1与其环境温度几乎是无关的。这一假定只在△T1<25℃时适用。
若应用附录A图校正，则△T1值可以扩大到80℃。该校正包括对流误差和辐射误差。温差△T1超过80℃时，方法B的有效性尚未得到证实。把试验样品合适地安装在试验室中，使之不要遭受诸如日光和气流的干扰影响，使其在试验环境温度下经受低温试验时所规定的负载条件。当温度达到稳定后，测量zui热点的温度；对较大或较复杂的试验样品，测量若干代表点的温度，记录每一点的温升△T1。
方法B的试验程序是：
首先在试验室内。在没有日光和气流干扰影响下，对正确安装的试验样品施加规定的负载，待温度稳定后，测量试验样品表面zui热点（对较大或复杂的应测若干代表点）的温度TS，记录每一点的温升△T1。
如果△T1小于25℃，按本标准等10.7.1.1条无强迫空气循环试验方法进行试验。
如果△T1大于25℃，则应根据规定的试验温度按附录A要求校正试验样品的表面温度TS，将TS校正后成为T′s。在试验样品和箱体均为室温时，将试验样品放入箱内，然后按有关规定将试验样品通电或加电气负载，并开动箱体冷源降温。温度变化速率为不大于1℃/min（不超过5 min时间的平均值）。箱温的zui后值应调控到这样一个数值，即试验样品表面上受测点的温度达到上述稳定温度的校正值T′s。该温度应在整个条件试验期间加以保持，并按10.7.1.1条的d到f进行试验。按方法B试验时两个阶段的温度情况见图2。
10.7.2 有人工冷却的试验样品
若试验样品有冷却时，有关标准应规定供给试验样品冷却剂的特性。若冷却剂为空气时，应不受油的污染，并干燥得足以避免潮湿的影响。
10.7.2.1 冷却系统少试验箱（室）“分开”的人工冷却的试验样
这类试验样品的冷却系统或者是自身装有的，或者是外部供给冷却剂的，冷却剂的，冷却剂循环流动管道烛试验箱（室）相隔开的。
这灯试验样品可按本标准10.7.1.1条无强迫空气循环中的方法A 进行作为替用方法。
10.7.2.2冷却系统和试验箱“不分开”的有人工冷却的试样样品
a 、试验样品用新鲜冷却空气取自试验箱（室）外，在冷却试验后样品流入试验后样品流入试验箱（室）内。
这类试验产品可按本标准10.7.1.1条无强迫空气循环方法进行试验，用10.7.1.2条有强迫空气循环中的方法A作为替用方法。
b、试验样品用冷却空气取自试验箱（室）内，在完成其冷却任务后又回到试验箱（室）内。
这类试验样品可按本标准10.7.1.1条无强迫空气循环方法进行试验，用10.7.1.2条有强迫空气循环中的方法A作为替用方法，但是，应对进入试验样品的空气进行监测，该空气的温度必须在规定的极限范围内。
10.8 中间检测
有关标准可要求在条件试验期间或结束时，当试验样品仍在试验箱（室）内时加负载和（或）进行测量。若需要进行这种测量，则应按8.8条的规定对试验样品进行中间检测。
10.9 恢复
按本标准8.9条的规定程序进行。
10.10 zui后检测
按本标准第三世界8.10条的规定进行zui后检测。
10.11当有关标准采用本试验方法时，应对第7.2条的适用项目给出具体的规定。