慣例熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)在升溫進(jìn)程中必然會(huì)呈現(xiàn)凝露現(xiàn)象。關(guān)于航天組件級(jí)單機(jī)產(chǎn)品因?yàn)楫a(chǎn)品自身功能問題對(duì)防凝露要求較高。在升溫速率必定的條件下,本文從三個(gè)方面論說了怎么下降產(chǎn)品升溫進(jìn)程的含濕量,經(jīng)過驗(yàn)證幾種辦法同時(shí)進(jìn)行,航天單機(jī)類產(chǎn)品未呈現(xiàn)產(chǎn)品凝露現(xiàn)象。
在航天工程(包括載人與衛(wèi)星)中整機(jī)包括很多的驅(qū)動(dòng)器,配電器,操控器,分流調(diào)理器等中樞產(chǎn)品,統(tǒng)稱為航天器單機(jī)產(chǎn)品。航天器單機(jī)產(chǎn)品是飛行器的操控中樞,在先期的環(huán)境實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中,如實(shí)驗(yàn)問題帶來了產(chǎn)品損害而隱患未被發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理的情況下進(jìn)入航天軌跡,跟著隱性損害在發(fā)射進(jìn)程中經(jīng)過振動(dòng)、氣壓、溫度、濕度、輻射等歸納應(yīng)力下呈現(xiàn)故障,則航天器將無法完結(jié)預(yù)訂功能而呈現(xiàn)使命失敗,損失大。熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)是航天組件級(jí)單機(jī)產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證的一種手法,在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中怎么確保產(chǎn)品不經(jīng)受凝露帶來的損害是本文研討點(diǎn)。
熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)
經(jīng)過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行極差剖析得出以下結(jié)論及建議:為了對(duì)基站天線電磁輻射的影響進(jìn)行充沛的了解,國內(nèi)外有關(guān)這方面的研討和監(jiān)測(cè)工作不斷添加 ,但關(guān)于移動(dòng)通訊基站電磁輻射影響要素進(jìn)行歸納優(yōu)化研討并不多見。因而,本文對(duì)移動(dòng)基站電磁輻射影響要素進(jìn)行研討,得到各個(gè)要素影響基站電磁輻射大小的主次順序以及各要素的佳水平,終究建立電磁輻射值影響小的布設(shè)方案,為今后通訊基站的建設(shè)提供優(yōu)的建設(shè)依據(jù)。
熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)是一種運(yùn)用高低溫交變濕熱實(shí)驗(yàn)箱對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行的預(yù)設(shè)高低溫交替的應(yīng)力查核,用以驗(yàn)證資料和產(chǎn)品是否到達(dá)在研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造中預(yù)期的質(zhì)量目標(biāo)的一類可靠性實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過大溫變速率可露出產(chǎn)品潛在的資料與功能缺陷,經(jīng)過不斷地質(zhì)量改進(jìn),到達(dá)可靠性提高的意圖。
產(chǎn)品凝露帶來的損害
1)外表覆蓋層(外表處理防腐)的化學(xué)或電化學(xué)損壞。
2)基體資料腐蝕。
3)資料功能的損壞。
4)元器件電氣功能的損害。
產(chǎn)品外表凝露原理
環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備在展開熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)時(shí),一般的氣體介質(zhì)為濕空氣,即為氮?dú)?、氧氣、二氧化碳和惰性氣體等混合水蒸汽,也即干空氣與水蒸汽的混合。
01.含濕量
含濕量為在濕空氣中與1kg干空氣并存的水蒸汽量,即:
mq—濕空氣中水蒸汽的質(zhì)量,kg;
mg—濕空氣中干蒸汽的質(zhì)量,kg。
02.相隨濕度
相隨濕度就是空氣中水蒸汽分壓力和同溫度下飽滿水蒸汽分壓力之比,用符號(hào)φ表明,即:
pq— 水蒸汽分壓力;
pq,b—同溫度下飽滿水蒸汽分壓力;
db—同溫度下飽滿含濕量。
03.露點(diǎn)溫度
在堅(jiān)持整個(gè)濕空氣含濕量不變的情況下,將濕空氣冷卻,此刻相對(duì)濕度中pq,b為不斷下降,pq近似不變,當(dāng)pq與pq,b相等時(shí),相對(duì)濕度變?yōu)?,此刻所對(duì)應(yīng)的溫度為該濕空氣的露點(diǎn)溫度,計(jì)為tl??諝庀鄬?duì)濕度大為%,溫度繼續(xù)下降時(shí),Pq,b繼續(xù)下降,此刻空氣中水蒸汽無法堅(jiān)持氣體狀態(tài),開端呈現(xiàn)凝聚水滴現(xiàn)象,此現(xiàn)象稱為凝露。
04.實(shí)驗(yàn)進(jìn)程凝露機(jī)理
產(chǎn)品在熱循環(huán)進(jìn)程中分為降溫進(jìn)程,溫度堅(jiān)持進(jìn)程,升溫進(jìn)程和溫度堅(jiān)持進(jìn)程四個(gè)階段。在降溫進(jìn)程中,低溫的空氣經(jīng)氣流風(fēng)道吹出經(jīng)過產(chǎn)品外表,經(jīng)過對(duì)流換熱產(chǎn)品外表開端降溫。此刻關(guān)于腔體式產(chǎn)品,產(chǎn)品外表降溫速率大于產(chǎn)品內(nèi)部,在產(chǎn)品內(nèi)部濕空氣溫度在產(chǎn)品內(nèi)壁下降至露點(diǎn)溫度以下,于產(chǎn)品內(nèi)部構(gòu)成凝露現(xiàn)象。
保溫進(jìn)程:此進(jìn)程為產(chǎn)品溫度穩(wěn)定進(jìn)程,不會(huì)在此進(jìn)程構(gòu)成新的凝露現(xiàn)象。
升溫進(jìn)程:熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)的升溫進(jìn)程是產(chǎn)品凝露的要害進(jìn)程。降溫進(jìn)程中,濕空氣在經(jīng)過蒸發(fā)器時(shí),水蒸汽凝聚在蒸發(fā)器外表,低溫保溫進(jìn)程中,因?yàn)橄鋬?nèi)構(gòu)成負(fù)壓,外界環(huán)境中濕空氣不斷進(jìn)入實(shí)驗(yàn)設(shè)備中,凝聚在蒸發(fā)器上,低溫保溫時(shí)間越久,則蒸發(fā)器凝聚霜層越厚。在低溫轉(zhuǎn)高溫進(jìn)程中,熱空氣經(jīng)過蒸發(fā)器外表,將蒸發(fā)器外表霜層融化構(gòu)成很多水蒸汽隨氣流進(jìn)入實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部,而因?yàn)閷?shí)驗(yàn)產(chǎn)品熱容比空氣大,產(chǎn)品外表熱滯后于空氣溫度,濕空氣在產(chǎn)品外表溫度降至露點(diǎn)溫度以下,在產(chǎn)品外表分出水分,凝聚在產(chǎn)品外表,或許構(gòu)成內(nèi)部空腔吸入水分的問題。產(chǎn)品在查核高溫進(jìn)程中,添加了濕熱實(shí)驗(yàn)的歸納應(yīng)力影響,或許會(huì)對(duì)產(chǎn)品構(gòu)成不知道損傷。
防凝露實(shí)驗(yàn)技能
產(chǎn)品呈現(xiàn)凝露存在一個(gè)根本問題為產(chǎn)品外表流經(jīng)的濕空氣在產(chǎn)品外表降至露點(diǎn)溫度以下,導(dǎo)致產(chǎn)品外表分出水分。而露點(diǎn)溫度tl與d和db有關(guān),因而,只需操控d與db的關(guān)系,就可操控產(chǎn)品凝露問題。
含濕量d,為相對(duì)濕度中分子量,為尋求空氣相對(duì)濕度越低,則研討中需操控含濕量越低。含濕量為空氣中存在的水蒸汽的質(zhì)量,即為考慮怎么將空氣中存在的水蒸汽操控到低限度。
同溫度下飽滿含濕量db為分母量,為尋求空氣相對(duì)濕度越低,則研討db需要越高越好,db跟著溫度的升高而升高,因而要求產(chǎn)品外表的溫度與設(shè)備風(fēng)口溫度越接近越好。但是產(chǎn)品實(shí)時(shí)溫度與產(chǎn)品形狀、產(chǎn)品比熱容、產(chǎn)品重量與溫度改變速率有關(guān),為產(chǎn)品與實(shí)驗(yàn)參數(shù)固有條件決議,無法經(jīng)過實(shí)驗(yàn)技能對(duì)委托實(shí)驗(yàn)方進(jìn)行束縛修改。因而本文防凝露實(shí)驗(yàn)技能經(jīng)過研討下降含濕量d來到達(dá)航天器單機(jī)產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)確保。
設(shè)備內(nèi)部空氣中水蒸汽主要來源于蒸發(fā)器的化霜,怎么含濕量則需考慮如下三個(gè)問題:
1)怎么操控蒸發(fā)器外表低溫凝霜;
2)怎么操控蒸發(fā)器升溫化霜;
3)怎么下降設(shè)備內(nèi)部含濕量。
01操控蒸發(fā)器外表低溫凝霜
蒸發(fā)器外表低溫凝霜為蒸發(fā)器在低溫進(jìn)程中設(shè)備內(nèi)部及外界環(huán)境水蒸汽不斷在蒸發(fā)器外表凝霜的現(xiàn)象。因而在低溫進(jìn)程中需要堅(jiān)持設(shè)備的密封與箱內(nèi)的正壓。
1)設(shè)備如果不密封(如測(cè)驗(yàn)孔阻塞不緊密,大門密封不緊密),則會(huì)構(gòu)成濕氣進(jìn)入實(shí)驗(yàn)設(shè)備的通路。
因而測(cè)驗(yàn)電纜口處不可運(yùn)用硬質(zhì)堵頭,建議運(yùn)用棉花,軟布類,內(nèi)外封堵壓緊。
2)關(guān)于設(shè)備內(nèi)部正壓則是為了防止低溫進(jìn)程中,設(shè)備內(nèi)部構(gòu)成負(fù)壓構(gòu)成濕空氣從密封不嚴(yán)的縫隙,螺紋孔,測(cè)驗(yàn)孔等處進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部,構(gòu)成蒸發(fā)器積霜??稍谠O(shè)備內(nèi)部風(fēng)道繼續(xù)充注0.1Mpa壓力氮?dú)?,使設(shè)備內(nèi)部繼續(xù)正壓。(因?yàn)檎麄€(gè)進(jìn)程氮?dú)庀牧看?,如能確保設(shè)備單向密封,可對(duì)此進(jìn)程進(jìn)行相應(yīng)裁剪)。
02怎么操控蒸發(fā)器升溫化霜
蒸發(fā)器升溫化霜是整個(gè)環(huán)境實(shí)驗(yàn)中升溫進(jìn)程大的隱患,蒸發(fā)器霜層越厚,則升溫進(jìn)程空氣中的含濕量越多。怎么操控蒸發(fā)器升溫化霜是升溫控濕技能的要害所在。一般升溫進(jìn)程中,蒸發(fā)器封閉或調(diào)理制冷劑流量來節(jié)約能源堅(jiān)持升溫速率。關(guān)于控濕考慮,可在升溫進(jìn)程中繼續(xù)大流量制冷劑輸出,堅(jiān)持蒸發(fā)器敞開,調(diào)理加熱絲功率來堅(jiān)持升溫速率。此刻霜層因?yàn)檎舭l(fā)器的冷量堅(jiān)持而不呈現(xiàn)化霜現(xiàn)象,僅有外表熱氣經(jīng)過時(shí)帶著水蒸汽經(jīng)過氣流進(jìn)入實(shí)驗(yàn)設(shè)備中,實(shí)驗(yàn)設(shè)備中輔佐充注氮?dú)饣蛟S露點(diǎn)溫度小于-50℃的枯燥空氣,可在升溫階段很多減少含濕量進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。而蒸發(fā)器的化霜階段可挑選在產(chǎn)品溫度到達(dá)實(shí)驗(yàn)設(shè)備溫度后(可挑選30min后),封閉蒸發(fā)器,蒸發(fā)器進(jìn)行化霜,化霜的水經(jīng)過底部排水孔排出,而進(jìn)入設(shè)備中的水蒸汽因?yàn)楫a(chǎn)品外表與設(shè)備內(nèi)部空氣溫度一致,不會(huì)在產(chǎn)品外表呈現(xiàn)凝露現(xiàn)象。
03怎么下降設(shè)備內(nèi)部含濕量
下降設(shè)備內(nèi)部含濕量是考慮已經(jīng)存在于設(shè)備內(nèi)部環(huán)境空氣中的水蒸汽怎么排除。慣例的做法為低露點(diǎn)氣體置換法和吸附式除濕法。
1)低露點(diǎn)枯燥空氣除濕法
展開單機(jī)熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電容式濕度傳感器實(shí)驗(yàn)設(shè)備,可實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)設(shè)備內(nèi)部環(huán)境濕度。慣例單機(jī)溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn)速率為3℃/min~5℃/min,依據(jù)經(jīng)歷得知一般慣例航天組件級(jí)單機(jī)熱滯后設(shè)備溫度20℃左右,依據(jù)濕空氣焓濕圖能夠得知,只需設(shè)備升溫進(jìn)程相對(duì)濕度小于25%可防止產(chǎn)品外表空氣降至露點(diǎn)溫度以下呈現(xiàn)凝露現(xiàn)象??稍谏郎剡M(jìn)程中充注氮?dú)饣蛟S露點(diǎn)溫度小于-50℃枯燥空氣,并依據(jù)空氣相對(duì)濕度進(jìn)行低露點(diǎn)氣體充注。一般經(jīng)歷表明低露點(diǎn)氣體閥后壓力在0.5MPa以上可防止產(chǎn)品外表凝露。關(guān)于其他類結(jié)構(gòu)復(fù)雜單機(jī),可在產(chǎn)品代表位置黏貼多個(gè)產(chǎn)品溫度傳感器,經(jīng)過低溫度點(diǎn)與設(shè)備溫度差值,再結(jié)合實(shí)驗(yàn)環(huán)境濕度進(jìn)行焓濕圖查詢,調(diào)理低露點(diǎn)氣體充注量防止產(chǎn)品外表凝露。
2)吸附式除濕法
吸附式除濕一般挑選親水類資料如硅膠、分子篩和活性碳等產(chǎn)品。在風(fēng)道處裝置一個(gè)吸附式過濾器,設(shè)備空氣經(jīng)過吸附式過濾器時(shí),水蒸汽吸附在過濾器中,不斷除濕。過濾器可在高溫中再生重復(fù)下一次吸附進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)中常用枯燥劑為硅膠,藍(lán)色代表具有吸濕才能,紅色代表已吸濕飽滿。吸附式枯燥存在必定的弊端,如解吸溫度高,吸濕溫度低,無法在整個(gè)熱循環(huán)進(jìn)程中繼續(xù)有用吸濕。因而一般作為熱循環(huán)進(jìn)程中輔佐除濕手法,不單獨(dú)采納此一種手法。