Основные понятия » По ГОСТ « ИСПЫТАНИЯ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ» Испытания -экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия на него, при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий Основная цель испытаний – получение объективной достоверной информации о фактических значениях показателей качества продукции и соответствия их нормативно-технической и технической документации для принятия решений Воздействия, оказывающие влияния на изделия, материалы и сырье различают внутренние и внешние воздействия. Внешние воздействия, можно разделить на: Внешние воздействия, можно разделить на: 1. Климатические -температурные воздействия; -воздействия климатических факторов, Механические К механическим воздействиям относятся статические, динамические и вибрационные. 3.Электромагнитные.
Физические и физико-химические методы испытаний Климатические испытания Механические испытания Термические испытания Радиационные испытания Электрические испытания Электромагнитные испытания Магнитные испытания Химические испытания Биологические испытания Виды испытания по воздействующим факторам:
Средние значения основных характеристик различных климатических поясов земли
Классификация климатических испытаний
Вид воздействия окружающей среды Результаты воздействия Высокая температура Изменение, индуктивности, емкостного и удельного сопротивления, диэлектрической проницаемости. Разрушение движущихся частей из-за размягчения и разбухания термоизоляционных материалов. Старение материалов. Ускорение процесса окисления и течения некоторых других химических реакций. Изменение вязкости смазок. Низкая температура Уменьшение эластичности смолы и каучука. Изменение диэлектрической проницаемости. Замерзание жидкостей. Изменение вязкости смазок, желирование. Увеличение потерь тепла. Образование трещин на поверхностях. Структурная перегрузка из-за расширения материалов. Климатические факторы и их влияние на материалы
Влажность Проникновение влаги в пористые материалы, что вызывает их увеличение в объеме, окисление материалов с хорошей электропроводимостью. Низкая влажность приводит к повышению хрупкости материалов, их гранулированию. Соляной туман Удельная проводимость солевого раствора уменьшает удельное сопротивление изоляционных материалов и способствует электролитическому травлению и химической коррозии металлов. Осадки (роса, иней, дождь, снег, дождь со снегом) Деградация и разрушение структуры материала, коррозия, повреждение электрических частей, утечка тепла Солнечная радиация Образование озона, изменение цвета материалов, резина теряет эластичность, увеличение температуры, ускоренное старение. Высокое или низкое давление Разрыв материалов, пробой изоляции, взрывы, разрушение структуры материалов. Изменение электрических характеристик. Сбой в работе приборов (например, альтиметра). Климатические факторы и их влияние на материалы
Связь между климатическими факторами и отказом оборудования
Климатические камеры
ИСПЫТАНИЕ НА ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ
Теплоустойчивостью называют свойство аппаратуры сохранять работоспособность в условиях повышенной температуры окружающей среды Цель испытаний -проверка способности изделий выдерживать изменения температуры внешней среды и сохранять свои параметры после этого воздействия при эксплуатации, транспортировании и хранении. Два способа испытаний на воздействия температуры 1) изделие помещают в камеру, где с помощью программного устройства или вручную изменяется температура; 2) изделие переносят из одной камеры в другую, где заранее установлены заданные температуры среды.
Испытание на теплоустойчивость
ИСПЫТАНИЕ НА ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ При изменении температуры по закону температура изделия будет изменяться в соответствии с выражением Где частота изменения температуры Таким образом, амплитуда изменения температуры изделия θx будет меньше, чем амплитуда изменения температуры камеры θк, и, кроме того, изменения температуры будут сдвинуты на Δt = φ/ω. Это необходимо учитывать при испытании изделий, имеющих различное конструктивное оформление, разные рабочие объемы и поверхности охлаждения
ИСПЫТАНИЕ НА ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ Если изделие переносят из камеры с температурой θ 1 в камеру с температурой θ 2, изделие испытывает тепловой удар, соответствующий уравнению Через время t = 5τ θ температура изделия θx = θ 1. В процессе нагрева или охлаждения возникают перепады температуры Δθ mах = θ 2 – θ 1, вызывающие, в свою очередь, появление в материале изделия внутренних температурных напряжений и тепловых смещений в месте соединения. Частично эти явления при достижении установившейся температуры θ = θ 2 пропадают. По второму способу, изделие переносят из одной камеры в другую, где заранее установлены заданные температуры среды.
Виды испытаний на теплоустойчивость Испытания на теплоустойчивость при эксплуатации Цель: проверка параметров и сохранности внешнего вида изделий в условиях воздействия повышенной температуры и после него при эксплуатации Методы: 1. В камере без электрической нагрузки; 2. В камере под электрической нагрузкой; 3. Вне камеры под электрической нагрузкой По ГОСТ –81. Изделия выдерживают в нормальных климатических условиях (температура воздуха 15…35 °С при относительной влажности 45…80 % и атмосферном давлении 84…106 к Па) Затем изделия помещают в камеру, в которой устанавливается повышенная рабочая температура в зависимости от группы (ГОСТ 16019–78, ГОСТ 22261–76), степени жесткости (ГОСТ 16962–71,ГОСТ –81), климатического и химического исполнения (ГОСТ 15150–69, ГОСТ 24682–81) и условий применения (ГОСТ 12997–76). На заключительном этапе испытаний аппаратура выключается, а температура в камере повышается до предельного значения. Затем камера открывается, и температура понижается до нормальной. После выдержки аппаратуры в нормальных условиях вновь проводят измерение необходимых параметров и внешний осмотр.
Виды испытаний на теплоустойчивость Испытание на теплоустойчивость при транспортировании и хранении Цель - проверка способности изделий выдерживать воздействие верхнего (предельного) значения температуры окружающего воздуха, если температура при транспортировании и хранении выше температуры при эксплуатации. Изделия помещают в камеру тепла, после чего температуру в камере устанавливают равной верхнему значению температуры окружающего воздуха при транспортировании и хранении,выдерживают при заданной температуре в течение времени, достаточного для прогрева аппаратуры по всему объему, извлекают из камеры и выдерживают в нормальных климатических условиях в течение времени, указанного в ТУ или ПИ, и затем проводят их внешний осмотр и проверку
Виды испытаний на теплоустойчивость Испытания на воздействие изменения температуры среды Цель- определение способности аппаратуры и средств измерений сохранять свой внешний вид и параметры после воздействия изменения температуры среды в пределах значений, установленных в стандартах ТУ на изделия Методы испытаний : 1. Метод двух камер.Используется для испытания изделий, которые в условиях эксплуатации подвергаются быстрому изменению температуры. 2. Метод одной камеры. Используется для испытания изделий, работающих в условиях постепенного изменения температуры. 3. Метод двух жидкостных ванн. Используется для условий эксплуатации с резким изменением температуры. 4. Комбинированный метод.
Виды испытаний на теплоустойчивость Испытание методом быстрого изменения температуры проводят в камерах тепла и холода. Рис.а Испытание методом постепенного изменения температуры в термокамере. Рис.б а – с переносом испытуемого изделия из одной камеры в другую; б – испытание изделия в одной камере; А – начало цикла; t 1 – время выдержки; t 2 – время переноса
Виды испытаний на теплоустойчивость Испытание комбинированным методом проводят в камерах влажности, тепла и холода в следующем порядке: 1. на воздействие повышенной влажности; 2. на холодоустойчивость при температуре эксплуатации; 3. на теплоустойчивость в камере под электрической нагрузкой; 4. на воздействие повышенной влажности. Изделия считают выдержавшими испытание, если они удовлетворяют требованиям, установленным в стандартах или ТУ на аппаратуру
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ КОНЦЕВЫХ МЕР ДЛИНЫ по ГОСТ Поверка концевых мер по МИ 2079, МИ 2186, ГОСТ и МИ Воздействие климатических факторов внешней среды при транспортировании проверяют в климатических камерах. Испытания проводят в следующем режиме: при температуре плюс (50 ± 3) °С, минус (50 ± 3) °С и при относительной влажности (95 ± 3) % при температуре (35 ± 3) °С. Выдержка в климатической камере в каждом режиме 2 ч. После испытаний все испытываемые меры должны соответствовать требованиям пп. 2.2; 2.3;
Экспериментальная установка
Временная зависимость показаний ΔL(t) индуктивных датчиков при изменении температуры T климатической камеры
Стойка ИКПВ и концевые меры длины в климатической камере
ИСПЫТАНИЕ НА ХОЛОДОУСТОЙЧИВОСТЬ Холодоустойчивостью называют свойство аппаратуры сохранять работоспособность при нижнем значении температуры окружающего воздуха или после пребывания в этих условиях. Холодопрочностью называют способность аппаратуры сохранять работоспособность после пребывания в предельных климатических условиях транспортирования и хранения. Методы испытаний на холодоустойчивость 1) испытание при температуре эксплуатации; 2) испытание при температуре транспортирования и хранения
ИСПЫТАНИЕ НА ХОЛОДОУСТОЙЧИВОСТЬ Испытание на холодоустойчивость при эксплуатации Цель: проверка параметров аппаратуры в условиях воздействия внешней среды при нижнем значении температуры (или) после пребывания ее в этих условиях Испытание аппаратуры и средств измерений на холодоустойчивость и холода прочность проводят в камерах холода : 1. В нормальных условиях применения аппаратуру включают и по истечении времени установления рабочего режима измеряют параметры, предписанные стандартами или ТУ на изделие конкретного вида; 2. Аппаратуру помешают в камеру холода; 3. Температуру в камере понижают до нижнего значения температуры рабочих условий и поддерживают ее с погрешностью не более +3 º С в течение 2…4 ч в зависимости от массы изделия ( ГОСТ 22261–76). После испытаний проверяют требуемые параметры.
ИСПЫТАНИЕ НА ХОЛОДОУСТОЙЧИВОСТЬ Испытание на холодоустойчивость при температуре транспортирования и хранения Цель: проверка особенности изделий выдерживать воздействие нижнего значения температуры окружающего воздуха при транспортировании и хранении по ОСТ 15150–69. Испытание проводят, если нижнее значение температуры при транспортировании и хранении ниже, чем нижнее значение температуры при эксплуатации Изделие помещают в камеру холода (тепла), после чего температуру в камере устанавливают равной нижнему значению температуры при транспортировании и хранении. Допускается помещать изделия в камеру, температура в которой установлена заранее. Изделия считают выдержавшими испытание, если после испытания они удовлетворяют требованиям, установленным в НТД или ПИ для данного вида изделия
ИСПЫТАНИЕ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА Влагоустойчивостью называют способность аппаратуры сохранять работоспособность в условиях повышенной относительной влажности Цель: определение устойчивости параметров аппаратуры при относительно кратковременном (до 96 ч) или длительном (до 56 суток) ее пребывании; в атмосфере с повышенной относительной влажностью. Методы испытаний на влагоустойчивость: 1. Циклический ( ч); (12+12 ч) 2. Постоянный (без конденсации влаги)
Этапы каждого цикла при испытании на влагоустойчивость ГОСТ
Камера тепла и влаги
ИСПЫТАНИЕ НА ВНЕШНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДЫ Испытание проводят для проверки устойчивости параметров изделий воздействию брызг, струй, дождя или к пребыванию в воде По степени защищенности от воздействия воды изделия выпускают в четырех исполнениях (ГОСТ 17786–72): В1, В2, В3, В4. Изделия должны быть работоспособны и сохранять метрологические характеристики при следующих условиях: 1. В1 – при воздействии дождя падающего под углом не более 60° к вертикали; 2. В2 – при воздействии брызг воды, падающих в любом направлении; 3. В3 – при воздействии струй воды, падающих в любом направлении; 4. В4 – при полном погружении в воду.
Схема установки для испытания аппаратуры на воздействие брызг воды и герметичность 1 – вентиль по ГОСТ 18722–73; 2 – фильтр; 3 –ротаметр по ГОСТ 13045–81; 4 – манометр по ГОСТ (СТ СЭВ 1641–79); 5 – испытуемая аппаратура; 6 – стол; 7 – трубка по ГОСТ 617–72 или ГОСТ 18475–73; 8 – защитный щиток; 9 –шкив; 10 – щиток конечных выключателей; 11 –электродвигатель реверсивный по ГОСТ 16264–78Е; 12 – поддон для слива 7 Действительную интенсивность дождя в мм/мин определяют где Н – высота столба воды в стакане, мм; t – длительность дождя, мин Схема камеры дождя
Испытания на воздействия пыли Схема камеры пыли: I направляющий щит; 2 испытываемое изделие; 3 камера пыли; 4 поворотный стол; 5 вентилятор; 6 заслонка; 7 электронагреватель
ИСПЫТАНИЕ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ Цель: проверка способности и устойчивости параметров и сохранности внешнего вида изделия в условиях пониженного и повышенного атмосферного давления Испытание на воздействие пониженного атмосферного давления приводят методами: 1) при нормальной температуре; 2) при повышенной рабочей температуре для изделий, предназначенных для работы при давлении 6,7 к Па и выше; 3) при повышенной рабочей температуре для изделий, предназначенных для работы при давлении ниже 6,7 к Па Испытание проводят в барокамере, которая должна обеспечивать испытательный режим с отклонениями, не превышающими указанные в стандарте, ТУ.
ИСПЫТАНИЕ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ В соответствии с ГОСТ Р «Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машины, приборов и других технических изделий », устанавливает методы на воздействие атмосферного пониженного и повышенного давлений воздуха или другого газа и быстрого изменения давления. Методы и режимы испытаний, приведенные в настоящем стандарте, увязаны с условиями эксплуатации (видами климатического исполнения по ГОСТ 15150) и транспортирования изделий Испытания проводят в термобарокамере и результаты одновременного испытания в камере группы термогреющихся изделий на воздействие пониженного атмосферного давления зависят от расстояния между изделиями схемы расположения изделий в камере
Расчет минимально допустимых расстояний между тепловыделяющими испытуемыми изделиями Дано: Т 1, ºс - предельно допустимая по стандартам температура изделия; Т 2 °С - температура поверхности, окружающей изделия; ΔТ1, °С -максимально допустимое положительное отклонение температуры изделия, возникающее вследствие взаимного теплового влияния изделий; а, b - наибольшие линейные размеры взаимооблучаемых поверхностей изделии Предельную температуру нагрева изделия Угловой коэффициент, показывающий, какая доля излучения изделия попадает на поверхности рядом расположенных изделий, определяют по формуле Значение коэффициента n, характеризующего способ расположения изделий при испытаниях, выбирают по ГОСТ –81
Расчет допустимых расстояний между тепловыделяющими изделиями внутри камеры 1. По полученному значению φ из графиков, определяют значения х, у, 2. Рассчитывают минимально допустимое расстояние : с = ах; у = b/с. 3. На оси φ находят точку, соответствующую рассчитанному значению, из которой проводят прямую,на которой отыскивают точку равную ху = b/а 4. Находят значение х и по формуле с = ах