步入式高低溫濕熱試驗(yàn)箱技術(shù)要求的確定及論證
摘要:概述了步入式高低溫濕熱試驗(yàn)箱的主要技術(shù)指標(biāo)、功能;分析了受試產(chǎn)品工程試驗(yàn)需求;敘述了技術(shù)指標(biāo)及功能的論證確定過(guò)程和驗(yàn)收實(shí)測(cè)結(jié)果。供試驗(yàn)同行作技改項(xiàng)目的策劃、選型、確定技術(shù)指標(biāo)時(shí)參考。為確保試驗(yàn)箱的質(zhì)量和可靠性,用戶采取關(guān)鍵部件定牌和設(shè)置設(shè)計(jì)、驗(yàn)收控制節(jié)點(diǎn)的措施是十分有效的。
前言
我所鑒于對(duì)大型電子設(shè)備氣候環(huán)境試驗(yàn)(高溫工作、低溫工作、高溫貯存、低溫貯存、恒定濕熱、交變濕熱等)的需要,考慮解決步入式高低溫濕熱試驗(yàn)箱。試驗(yàn)箱主要技術(shù)指標(biāo)和功能的確定,依據(jù)試驗(yàn)需求的設(shè)計(jì)輸入和進(jìn)行必要的論證。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外主要?dú)夂颦h(huán)境試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠商的調(diào)研和考察:國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)廠商的公司管理體制經(jīng)過(guò)改制或合資設(shè)計(jì)手段和加工設(shè)備經(jīng)過(guò)升級(jí)改造;產(chǎn)品的主要部品采用國(guó)外著名品牌;設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程控制都比較規(guī)范。因此,這些廠商生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)箱和步入式試驗(yàn)箱均已成為成熟的貨架商品;這兩類產(chǎn)品的技術(shù)質(zhì)量與國(guó)外進(jìn)口的同類產(chǎn)品差距已經(jīng)很小,而性能價(jià)格比和售后服務(wù)則明顯優(yōu)于國(guó)外進(jìn)口的同類產(chǎn)品。為此,我所在技改立項(xiàng)時(shí)安排人民幣資金額度,確定采購(gòu)國(guó)內(nèi)廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品。通過(guò)國(guó)內(nèi)招標(biāo),廣州精秀熱工設(shè)備有限公司勝出中標(biāo)。
步入式高低溫濕熱試驗(yàn)箱
1、主要技術(shù)指標(biāo)及功能的確定和確保實(shí)現(xiàn)的措施
1.根據(jù)我所的任務(wù),試驗(yàn)對(duì)象確定為大型電子設(shè)備4~6個(gè)機(jī)柜或其他大型構(gòu)件的氣候環(huán)境試驗(yàn),試驗(yàn)箱內(nèi)容積依據(jù)受試產(chǎn)品體積,考慮滿足自由大氣空間的條件,即試驗(yàn)箱內(nèi)容積大于受試產(chǎn)品體積5倍的原則,確定為20m3;試驗(yàn)箱內(nèi)容積構(gòu)成尺寸依據(jù)大型電子設(shè)備機(jī)柜的高度(1800mm),大型構(gòu)件試品的最大幾何尺寸(3200mm),考慮滿足自由大氣空間的條件,試品與試驗(yàn)箱壁距離應(yīng)大于150mm的原則,確定為w2400mm*H2200mm*D3600mm。
2.根據(jù)我所受試產(chǎn)品的最大試驗(yàn)工作溫度范圍(-45℃~60℃)、最大試驗(yàn)貯存溫度范圍(-55℃~70℃)的試驗(yàn)需求,試驗(yàn)箱試驗(yàn)溫度范圍根據(jù)確保覆蓋且有富余的原則確定為-65℃~85℃;
3.根據(jù)試驗(yàn)規(guī)范對(duì)大型試驗(yàn)箱允許溫度偏差≤±3℃的要求,從而對(duì)試驗(yàn)箱加嚴(yán)要求確定試驗(yàn)箱允許溫度偏差≤±2℃(含溫度均勻度和溫度波動(dòng)度。
4.根據(jù)試驗(yàn)規(guī)范對(duì)用于環(huán)境試驗(yàn)的試驗(yàn)箱升降溫速率平均為0.7℃/min~1℃/min的要求,對(duì)試驗(yàn)箱加嚴(yán)要求帶載在-55℃~85℃段升溫速率平均≧1.5℃/min、帶載在85℃~20℃降溫速率平均≥2.0℃/min、帶載在20℃~-55℃段降溫速率平均判≥1.0℃/min;
5.由于機(jī)載電子設(shè)備整機(jī)在載機(jī)上裝機(jī)空間相對(duì)較小,電子設(shè)備整機(jī)的冷卻通過(guò)送入常溫冷卻風(fēng)實(shí)現(xiàn)。為此,機(jī)載電子設(shè)備整機(jī)在地面環(huán)境試驗(yàn)中模擬載機(jī)工況,環(huán)境試驗(yàn)通電工作過(guò)程中也要送入常溫冷卻風(fēng)。電子設(shè)備整機(jī)的發(fā)熱功耗和送入的常溫冷卻風(fēng)就構(gòu)成試驗(yàn)箱的動(dòng)態(tài)熱負(fù)載,為考核試驗(yàn)箱的動(dòng)態(tài)帶載能力,確保在試驗(yàn)箱動(dòng)態(tài)帶載的條件下能滿足電子設(shè)備工作要求,要求試驗(yàn)箱帶3000w電功率和200kg/Hr 常溫冷卻風(fēng)時(shí),試驗(yàn)箱在45℃~60℃范圍內(nèi)的保溫段溫度波≤±2℃;
6.根據(jù)受試產(chǎn)品的體積、質(zhì)量和試驗(yàn)需要,在結(jié)構(gòu)上要求試驗(yàn)箱大門雙開(kāi)門寬達(dá)1.6m;要求箱底承重300kg/㎡;為了使受試產(chǎn)品進(jìn)出試驗(yàn)箱方便,在門外設(shè)與門等寬的鋁質(zhì)坡道;為了防止送入常溫冷卻風(fēng)后試驗(yàn)箱內(nèi)壓力上升,在試驗(yàn)箱頂設(shè)置氣壓平衡裝置;為了方便試驗(yàn)箱內(nèi)受試產(chǎn)品通電調(diào)試方便,在試驗(yàn)箱內(nèi)設(shè)置防潮濕電插座等
7.為提高試驗(yàn)箱運(yùn)行的自動(dòng)化程度,要求控制器具有自適應(yīng)功能,一旦程序設(shè)定,試驗(yàn)全程自適應(yīng)運(yùn)行;試驗(yàn)箱具有定時(shí)開(kāi)、關(guān)機(jī)功能,可使試驗(yàn)箱定時(shí)自動(dòng)運(yùn)行;試驗(yàn)箱具有20個(gè)可供用戶編程的程序,每個(gè)程序可設(shè)置循環(huán)和內(nèi)嵌小循環(huán)以適應(yīng)多種試驗(yàn)程序的運(yùn)行;試驗(yàn)箱具有遠(yuǎn)程集中監(jiān)控功能,供遠(yuǎn)程設(shè)置試驗(yàn)程序、記錄打印試驗(yàn)圖譜及數(shù)據(jù)。
8.為確保試驗(yàn)箱的內(nèi)在質(zhì)量和可靠性,要求主要裝機(jī)部件定牌采購(gòu)。制冷壓縮機(jī)為原產(chǎn)德國(guó)谷輪品牌;彩色液晶顯示觸摸屏程序控制器為德國(guó)西門子品牌;制冷系統(tǒng)的電磁閥、截止閥為意大利品牌制冷系統(tǒng)的過(guò)濾器、壓力控制器、旁通閥為美國(guó)品牌;制冷系統(tǒng)的油分離器為德國(guó)品牌;制冷系統(tǒng)的板式熱交換器為瑞典品牌。
9.為確保試驗(yàn)箱各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及使用功能符合技術(shù)協(xié)議要求,合同設(shè)置了設(shè)計(jì)方案評(píng)審生產(chǎn)工廠預(yù)驗(yàn)收、用戶安裝地最終驗(yàn)收三個(gè)節(jié)點(diǎn)予以把關(guān)。設(shè)計(jì)方案評(píng)審著重解決方案的可行性、技術(shù)的成熟性,并協(xié)調(diào)確認(rèn)接口關(guān)系和安裝條件。
2、主要技術(shù)指標(biāo)及功能的驗(yàn)收結(jié)果
1.試驗(yàn)箱主要技術(shù)指標(biāo)交付預(yù)驗(yàn)收和最終驗(yàn)收測(cè)試數(shù)據(jù)匯總見(jiàn)表 1
表 1 | ||||
驗(yàn)收項(xiàng)目 | 指標(biāo)要求 | 檢測(cè)結(jié)果 | 備注 | |
極限溫度范圍(帶載305kg 鋁) | -65℃~85℃ | -65℃~85℃ | 符合 | |
溫度偏差(含均勻度和波動(dòng)度) | ≤±2℃ | -65℃±1.1℃ | 85℃±1.3℃ | 優(yōu)于 |
溫度變化速率 帶載(305kg 鋁) | ≧1.5℃/min (-55℃~85℃) | 3.11℃/min | 優(yōu)于 | |
≧2.0℃/min (85℃~20℃) | 9.29℃/min | 優(yōu)于 | ||
≧1.0℃/min (20℃~-55℃) | 1.59℃/min | 優(yōu)于 | ||
帶載(3000w電功率和200kg/Hr常溫冷卻風(fēng))溫度波動(dòng)度 | ≤±2℃ | -45℃±0.2℃ | 60℃±0.2℃ | 優(yōu)于 |
極限濕度范圍 | 20℃,50%RH | 46.7%RH | 優(yōu)于 | |
80℃,95%RH | 96.1%RH | |||
濕度偏差 | ±3.0%RH(≧75%RH) | ±2.2%RH | 優(yōu)于 | |
±5.0%RH(≧75%RH) | ±3.3%RH | |||
交變濕熱功能 | 30℃~60℃ | 20℃~65℃ | 優(yōu)于 |
2.結(jié)構(gòu)與功能要素符合性檢査結(jié)果見(jiàn)表 2
表2 | ||||
檢測(cè)內(nèi)容 | 技術(shù)協(xié)議要求 | 檢查結(jié)果 | ||
結(jié)構(gòu)及外觀要素檢查 | 箱體結(jié)構(gòu)的符合性 | 內(nèi)容積 | W2400*H2200*D3600 | OK |
雙開(kāi)門 | W1600*H2000 | OK | ||
觀察窗 | W400*H500*2 | OK | ||
箱內(nèi)照明 | 220V 防潮照明燈 2個(gè) | OK | ||
箱內(nèi)插座 | 220V 二芯/三芯各1個(gè) | OK | ||
引線孔 | 按圖配置 | OK | ||
試驗(yàn)時(shí)間累時(shí)器 | 六位 | OK | ||
箱體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢查 | 箱體底板承重 | 300kg/m3 | OK | |
箱體主要配置及材料的符合性 | 壓縮機(jī) | 德國(guó) | OK | |
制冷劑 | 無(wú)氟 | OK | ||
控制器 | 德國(guó)西門子 | OK | ||
電磁閥、截止閥 | 意大利 | OK | ||
過(guò)濾器、壓力控制器、旁通閥 | 美國(guó) | OK | ||
油分離器 | 德國(guó) | OK | ||
板式熱交換器 | 瑞典 | OK | ||
箱體布局合理性 | OK | |||
箱體外形美觀性 | OK | |||
功能要素檢測(cè) | 開(kāi)關(guān)、按鈕、閥門及功能接口 | 緊急制動(dòng)裝置 | OK | |
氣壓平衡裝置 | OK | |||
控制器 | 自適應(yīng)功能 | OK | ||
程序能力 | OK | |||
本機(jī)控制 | OK | |||
遙控功能 | OK | |||
定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī) | OK | |||
斷電保護(hù) | OK |
3、結(jié)束語(yǔ)
氣候環(huán)境試驗(yàn)箱特別是大型步入式試驗(yàn)箱的技術(shù)指標(biāo)和功能的確定,必須依據(jù)對(duì)受試產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征、試驗(yàn)技術(shù)要求和試驗(yàn)外部條件需求等進(jìn)行充分的研究和必要的論證,才能使建設(shè)項(xiàng)目達(dá)到滿足工程產(chǎn)品試驗(yàn)要求的預(yù)期目的。本文給出了研究論證的基本方法供試驗(yàn)同行參考。JX-TH2065A型20m3步入式高低溫濕熱試驗(yàn)箱順利通過(guò)設(shè)計(jì)評(píng)審、工廠預(yù)驗(yàn)收和用戶安裝地的最終驗(yàn)收,表明其設(shè)計(jì)技術(shù)的成熟和生產(chǎn)過(guò)程控制的穩(wěn)定。