4、環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
4.1 GB/T4796&IEC60721-1 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件分類第1部分:環(huán)境參數(shù)及其嚴(yán)酷程度》
GB/T4796列出了電工電子產(chǎn)品在運(yùn)輸、貯存、安裝和使用過程中遇到的環(huán)境條件及其嚴(yán)酷程度,對環(huán)境條件給出了分類、嚴(yán)酷度等級和具體參數(shù),這些環(huán)境分類可以作為設(shè)計(jì)產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)時(shí)的全場景考慮。
4.1.1 環(huán)境因素及參數(shù)
1、概述
產(chǎn)品暴露的環(huán)境條件通常是比較復(fù)雜的,包括多個(gè)環(huán)境因素及相應(yīng)的參數(shù)。因此當(dāng)確定某一產(chǎn)品應(yīng)用的環(huán)境條件時(shí),應(yīng)考慮以下兩點(diǎn):
——列出涉及的環(huán)境因素;
——對每一參數(shù)選擇合適的嚴(yán)酷等級。
在某種應(yīng)用條件下環(huán)境對產(chǎn)品的影響是由下列原因造成的:
——周圍介質(zhì)條件,通常是大氣或水(在某些場合是土壤);
——與產(chǎn)品相連接的結(jié)構(gòu)條件;
——來自外界的影響。
因此,為某種產(chǎn)品的應(yīng)用條件而選擇環(huán)境因素和參數(shù),應(yīng)檢查當(dāng)這些條件出現(xiàn)時(shí),單個(gè)、組合、順序出現(xiàn)的環(huán)境因素的影響。
就應(yīng)用而言,所用的環(huán)境因素及參數(shù)與GB2423.5使用的基本相同。
2、單個(gè)環(huán)境因素及其嚴(yán)酷程度一覽表
該標(biāo)準(zhǔn)表1給出了單個(gè)環(huán)境因素的分類、參數(shù)及其嚴(yán)酷程度(具體參見GB4796標(biāo)準(zhǔn)的表1):
——?dú)夂驐l件:
1)冷和熱:包括溫度、溫度變化率;
2)濕度:包括相對濕度、絕對濕度;
3)壓力:包括空氣壓力、水壓力、壓力變化率;
4)周圍介質(zhì)的運(yùn)動,包括產(chǎn)品相對于周圍介質(zhì)的運(yùn)動:包括速度
5)降水:包括雨、飄雪、冰雹;
6)輻射:包括太陽輻射、熱輻射、離子輻射;
7)雨水以外的水:包括滴水,濺水、噴水、射水和水浪,浸水或半浸水;
8)濕潤;
9)冷凝;
10)冰和霜的形成。
——生物條件:
1)植物群;
2)動物群;
——化學(xué)活性物質(zhì):
1)海鹽;
2)路鹽;
3)二氧化硫;
4)硫化氫;
5)氮氧化物;
6)臭氧;
7)氨氣;
8)氯氣;
9)氯化氫;
10)氟化氫;
11)有機(jī)碳?xì)浠衔铩?/p>
——機(jī)械活性物質(zhì):
1)沙:包括沙礫;
2)塵:包括懸浮塵埃、塵沉積;
3)泥漿;
4)煙苔。
——污染性液體:
1)發(fā)動機(jī)油;
2)齒輪箱油;
3)液壓油;
4)變壓器油;
5)剎車液;
6)冷卻液;
7)潤滑脂;
8)燃油;
9)電池電解液。
——機(jī)械條件:
1)振動:包括正弦穩(wěn)態(tài)振動,有A型頻譜、B型頻譜、C型頻譜、D型頻譜;隨機(jī)穩(wěn)態(tài)振動,有G型頻譜、H型頻譜;非穩(wěn)態(tài)振動,包括沖擊,有L型頻譜、I型頻譜、II型頻譜、III型頻譜;
2)跌落:自由跌落;
3)碰撞:外界碰撞;
4)搖擺與傾斜,動態(tài);
5)搖擺與傾斜,靜態(tài);
6)穩(wěn)態(tài)加速度;
7)靜負(fù)載;
8)傾斜與反倒。
——電和電磁干擾:
1)磁場:包括場強(qiáng);
2)電場:包括場強(qiáng)、場變率;
3)諧波;
4)信號電壓:包括幅度;
5)電壓和頻率變化:包括電壓波動幅度、電壓下降或中斷、電壓不平衡、頻率變化;
6)感應(yīng)電壓:包括幅度;
7)瞬變:包括上升時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、幅度、電流變化率。
?
表1的環(huán)境因素及參數(shù)用于:
——作為檢查表以保證所有的相關(guān)因素及參數(shù)都被考慮進(jìn)去;
——實(shí)現(xiàn)對環(huán)境描述的統(tǒng)一性。
表1對各參數(shù)所給出的嚴(yán)酷程度用于標(biāo)準(zhǔn)化目的,僅限于產(chǎn)品可能遭受的環(huán)境條件的嚴(yán)酷程度分級。
它不涉及產(chǎn)品本身的應(yīng)力所導(dǎo)致的嚴(yán)酷程度,例如該嚴(yán)酷程度只涉及周圍介質(zhì)(空氣、水、土壤、水蒸氣、冰、油等)的溫度和與該產(chǎn)品連接的結(jié)構(gòu)的溫度,不涉及產(chǎn)品本身發(fā)熱點(diǎn)的溫度。
本嚴(yán)酷程度僅與限定的環(huán)境條件相關(guān),即不包括基準(zhǔn)測量、校準(zhǔn)的條件。
該標(biāo)準(zhǔn)表1給出了下列單個(gè)環(huán)境因素及其嚴(yán)酷程度
?
3、組合環(huán)境因素
產(chǎn)品同時(shí)暴露在若干環(huán)境因素和相應(yīng)的參數(shù)中,當(dāng)暴露于組合環(huán)境因素中和暴露在某一系列環(huán)境因素對產(chǎn)品有不同影響時(shí),則組合環(huán)境因素的影響尤為重要。
因此,為某種應(yīng)用而選擇環(huán)境因素時(shí),建議不僅僅檢查環(huán)境因素,同時(shí)盡可能要考慮環(huán)境因素的組合。大氣環(huán)境中組合組合環(huán)境因素對金屬材料和高分子材料腐蝕和老化嚴(yán)酷度等級劃分見附錄NA,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣的特征變化測量值進(jìn)行嚴(yán)酷度分級見附錄NB。
4、環(huán)境因素的順序
產(chǎn)品暴露于環(huán)境條件的影響,是由于按順序暴露于兩個(gè)或多個(gè)因素和參數(shù)作用的結(jié)果,舉兩個(gè)重要的例子:
——熱沖擊:將暴露于低溫后的產(chǎn)品立刻置于高溫條件,或反之,將剛暴露于高溫后的產(chǎn)品直接置于水(雨、射水、海浪、浸水)中,就形成熱沖擊。
——結(jié)冰:在產(chǎn)品暴露于濕氣、雨或除雨之外的其他水中之前或之后,立即將產(chǎn)品暴露于冰點(diǎn)以下溫度環(huán)境中,可導(dǎo)致結(jié)冰。
??? 當(dāng)要確定某一產(chǎn)品將要暴露的環(huán)境條件時(shí),應(yīng)把這些可能性考慮進(jìn)去。
附錄NA:金屬和高分子材料環(huán)境腐蝕和老化嚴(yán)酷度分級
該附錄通過金屬材料環(huán)境腐蝕和高分子材料環(huán)境老化兩種方式對大氣環(huán)境嚴(yán)酷度等級進(jìn)行表征。
金屬材料環(huán)境腐蝕主要受到潮濕時(shí)間、二氧化硫和氯化物污染物濃度等環(huán)境因素的影響,對大氣腐蝕嚴(yán)酷度分為5個(gè)等級,具體見標(biāo)準(zhǔn)中表NA.1。
高分子材料環(huán)境老化主要受溫度、濕度、太陽輻射強(qiáng)度等環(huán)境因素的影響,高分子材料環(huán)境老化嚴(yán)酷度等級也分為5個(gè)等級,具體見標(biāo)準(zhǔn)中表NA.2。
附錄NB:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣的特征變化測量值進(jìn)行嚴(yán)酷度分級
NB.1 基于金屬標(biāo)準(zhǔn)試樣的大氣腐蝕嚴(yán)酷度分級
使用碳鋼、銅、鋅、鋁等標(biāo)準(zhǔn)金屬材料第一年的腐蝕速率,來評定腐蝕的嚴(yán)酷度等級,具體見表NB.1。表中的腐蝕速率是按均勻腐蝕計(jì)算得到的結(jié)果。另外,如果標(biāo)準(zhǔn)試樣在某種大氣環(huán)境下的腐蝕速率超過C5等級的上限值,表明該大氣環(huán)境嚴(yán)酷程度超出本標(biāo)準(zhǔn)范圍。
NB.2 基于高分子標(biāo)準(zhǔn)試樣的氣候老化嚴(yán)酷度分級
PS、PC等高分子標(biāo)準(zhǔn)試樣的試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的顏色變化值,對應(yīng)每一個(gè)老化嚴(yán)酷度等級。評價(jià)某區(qū)域短期嚴(yán)酷度(不超過半年),推薦使用PS作為標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行評價(jià),暴曬時(shí)間為半年;評價(jià)某區(qū)域中期嚴(yán)酷度(一到兩年),推薦使用PC作為標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行評價(jià),暴曬時(shí)間為一年;具體色差要求見表NB.2,表中的色差值不能外推用于估計(jì)長期的老化行為。如果標(biāo)準(zhǔn)試樣在某種大氣環(huán)境下的色差超過W5等級的上限值,表明該大氣環(huán)境嚴(yán)酷程度超出本標(biāo)準(zhǔn)范圍。