高低温试验知识汇总

高低温试验是高温试验和低温试验的的简称，是可靠性试验中经常开展的一项气候环境测试，试验目的是评价高低温条件对装备在存储和工作期间的性能影响。今天主要为大家介绍下关于高低温试验的核心知识点，供学习参考。
 
什么是高低温试验？
高低温试验主要是模拟自然环境下的高温和低温变化，来测试产品的耐热，耐寒和耐干的性能如何，一般包括高温试验、低温试验及温湿度变化等试验。
高低温试验设备主要是根据国家标准的要求或用户自身的要求，对产品在低温、高温和各种条件下的物理及其他相关特性进行环境模拟试验。通过测试后，可以初步判断产品的性能是否仍能满足预定要求，主要用于产品设计、改进、鉴定和出厂检验。
 
适用的产品包括
电子产品、元器件、军工零部件、航空产品、电路板、通讯、LED、液晶屏、仪器仪表、电容、车辆、医药、塑胶、金属、化学、建材等行业产品。

 
【温度对试件的影响】
温度相关试验是环境试验入门，包括高温试验、低温试验、温度变化试验。高低温试验主要验证产品在极值温度条件下是否发生变形或功能影响，是否可以正常运作。温度变化试验主要测试产品反复承受温度极值的耐受力。 
 
【高温条件下试件的失效模式】
产品所使用零件、材料在高温时可能发生软化、效能降低、特性改变、潜在破坏、氧化等现象。 

高温环境对设备的主要影响有：
a. 填充物和密封条软化或融化； 
b. 润滑剂粘度降低，挥发加快，润滑作用减小； 
c. 电子电路稳定性下降，绝缘损坏； 
d. 加速高分子材料和绝缘材料老化，包括氧化、开裂、化学反应等；
e. 材料膨胀造成机械应力增大或磨损增大。
 
【低温条件下试件的失效模式】
产品所使用零件、材料在低温时可能发生龟裂、脆化、可动部卡死、特性改变等现象。 

低温环境对设备的主要影响有：
 a. 使材料发硬变脆；
 b. 润滑剂粘度增加，流动能力降低，润滑作用减小；
 c. 电子元器件性能发生变化；
 d. 水冷凝结冰；
 e. 密封件失效；
 f. 材料收缩造成机械结构变化。
  
【温度变化条件下试件的失效模式】
 产品所使用零件、材料在温度剧烈变化时可能发生机械故障、开裂、密封损坏、泄漏等现象。 

温度剧烈变化对设备的主要影响有： 
a. 使部件装配点或焊接点松动或脱落；
b. 使材料本身开裂；
c. 电子元器件性能发生变化；
d. 密封件失效造成泄漏；
  
【非散热试件和散热试件】
试件内不产生热量的为非散热试件。在实验室可以采用以下较严格的定义：在没有强迫空气循环的自由空气条件和试验用标准大气规定的气压（86－106kPa）下，试验样品温度达到稳定后，试验样品表面最热点温度与环境温度之差小于5℃的试验样品。 
若环境温度不变时，非散热试件的热流方向如下：在环境温度较高时，热由环境大气传入试件；反之，热由试件传入周围大气。热传输过程将不断进行直至试件各部分的温度均达到周围大气温度为止。此后热传输过程停止。非散热试件的最后稳定温度是放置试验样品试验箱的平均温度。
 试件内有热量产生为散热试件。较严格的定义为在没有强迫空气循环的自由空气条件和试验用标准大气规定的气压（86－106kPa）下，试验样品温度达到稳定后，试验样品表面最热点温度与环境温度之差大于5℃的试验样品。 
散热试件产生的热量不断向周围环境大气发散，直至试件产生的热量与耗散在周围大气中的热量相平衡，试件温度达到稳定。当环境温度上升或下降时，试件内部的温度也将随着一同上升或下降，直至达到新的平衡。散热试件的最后稳定温度需要进行反复测量，当试件的温度每变化3℃后测量其间的时间间隔，当相邻两段时间间隔之比大于1.7时，认为已达到温度稳定状态。
 
产品
对于目前的产品来说，在未工作状态产品本身不产生热量，因此在试件未工作状态进行的温度试验都可作为非散热试件来处理。在工作状态进行温度试验的产品目前主要有燃油泵，点火线圈，怠速调节器等。这些产品如在工作条件下进行温度试验都应作为散热试件。特别是点火线圈，工作时的发热量较大，应对其上的温度进行监测。
 
试验区域空气速度的影响 
试验区域中空气和试验样品间的热交换效率取决于空气流动的速度。
对于非散热试件，较高的空气流动速度可以使试件各部分的温度较快速的达到周围空气的温度。一般在试验区域未摆放试件的情况下，空气流动速度应不低于2m/s。
对于散热试件，试件样品最热点的温度高于周围环境温度时，应在无强迫空气流动（自由空气条件）的环境下进行试验，否则试件的温度将被降低，从而减小试验的严酷程度。
 
试验区域中试件的摆放 
多个样品在同一试验箱进行高温实验时，应保证所有样品都处在同一环境温度下，并具有相同的安装条件。对于散热样品而言，各个试件之间不能因辐射散热而影响到其它试件，即试件间间隔应足够大，这样对于单个试件来说，其他散热试件辐射到其上的热量所造成的温度变化就很小，到可忽略的程度。对于非散热试件，温度保持不变的高温或低温试验，试件间的间距可以不做要求，因为温度恒定后试件的温度与温度试验箱内的温度保持一致，不发生热量交换，试件间的间距对试验不会产生影响。非散热试件的温度变化试验试件间则应该保持间隔，使试验件之间有足够的空气流动，加速试件与温度试验箱之间的热交换，使试件尽快达到试验指定的温度。
 
试验持续的时间的确定 
在化学中一条常用的规律是在高温下反应的速度要快一些。 这一规律被应用到技术中，以便进行加速试验，这也被称为阿仑尼斯方程。 
阿仑尼斯关系从数学上的表示为：    
AF(T)=e^(EA/K)*(1/T实际– 1/T试验室) 
式中数值：
AF= 加速度系数
Ea=激活能 
K=玻尔兹曼常数(8.65×10-5ev/K)  
T实际=在实际负荷下的温度(绝对温度) 
T实验室=在实验室负荷下的温度(绝对温度)  
为确定加速度系数激活能必须是已知的，对于一般的电子元件经常采用的值是：Ea=0.44Ev  
( 在产品不工作时进行的低温或高温实验，试验的持续时间为试验样品达到温度稳定后，根据试验样品的特点和试验目的确定。也可从下列等级中选取：2，16，72，96h。t = t稳定+ to (to由计算产生或=2，16，72，96h) 。
 
高低温环境试验的常见问题如下：
1、高低温环境试验实验室的内部体积是多大，是否可以放下被测设备？
高低温实验室具备从0.2³~16m³的不同尺寸的高低温测试系统，可以根据产品的不同尺寸，选择合适规格的温箱。
 
2、做高低温工作试验时，高低温试验箱是否可以走线？
可以走线，每个高低温试验箱都设置一个专用走线的出口，方便工作试验走线；
 
3、做高低温试验时，能否观察到被测设备指示灯的运行状态？
可以观察到，每个试验箱都有透明的玻璃观察窗口，可以观察到设备的运行状态。
 
4、实验室是否有直流电流或交流电源以供使用，我们厂家比较远，携带不是很方便？
电源可以不用带，实验室有直流12V~1000v的直流电源，常规的交流220V,380V电都具备。
 
5、做高低温试验有什么作用？
首先，真正考核该设备的低温和高温的适应性；其次，提供产品的环境可靠性；再则，适应市场的需要，很多场合都是需要提供高低温试验检测报告的。（招投标、报批国家科研项目等）
 
6、如何取得高低温试验检测报告？
找一家具备国家实验室资质CNAS,CMA认可的第三方检测机构进行试验，测试通过后即可取得检测报告。
 
7、做高低温试验需要提供哪些资料？
产品名称、型号、数量、单位名称、地址、检测标准、测试条件等。
 

武汉金测高低温试验箱特点

1、可测试范围广：可根据客户需求提供产品定制化检测方案，试验箱可满足温度范围：-40℃～150℃；湿度范围：10%～98%RH；升温速率-40℃～150℃：2℃/min（30kg铝锭）；1℃/min（60kg铝锭）；降温速率+150℃～-40℃：1.2℃/min（30kg铝锭）；0.8℃/min（60kg铝锭）。
2、满足试验标准众多：不同产品所用到的试验箱不同，温度类测试可满足国标GB/T、IEC、GJB、ISO等众多试验标准，具体标准可详细咨询。
3、控制系统稳定且数据准确：高低温湿度控制仪表采用进口液晶显示器，操作简单，实时监控温度情况，系统预留温度曲线图，测试的数据稳定且可靠。
4、冷冻和控制系统先进可靠：高低温试验箱引进法国泰康压缩机，进口环保制冷剂，知名品牌制冷设备，良好的设备零部件，为产品试验提供有效地安全保障。
5、出具专业检测报告：武汉金测检测技术有限公司可承接各种研发摸底试验及CNAS/CMA标准相关试验，一般在试验结束后的3-7天，可出具专业检测报告。
 
武汉金测检测技术有限公司有着多年环境可靠性测试经验，具备完善的测试设备及专业的测试能力，可为广大客户提供便捷的咨询、检测、技术支持、出报告等一站式服务。任何关于高低温测试等环境可靠性测试的咨询，欢迎随时拨打以下电话联系，或登录我司官网了解详情！