應力篩選試驗箱凝露現象的產生、危害以及箱內防凝露方法簡析

發布時間： 2021-01-06　　點擊次數： 2593次

應力篩選試驗箱 技術規格：

型號	SEA-225	SEA-408	SEA-800	SEA-1000	SEA-1500
內箱尺寸 (W x D x H cm)	50×60×75	60×80×85	80×100×100	100×100×100	100×100×150
外箱尺寸 ( W x D x H cm)	115×125×160	125×145×170	145×195×185	155×225×195	250×125×190
承載重量	20kg	30kg	30kg	50kg	75KG
溫度速率	等均溫/平均溫5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min。
溫度范圍	-70℃～﹢180℃
溫度均勻度	≤2℃
溫度波動度	±0.5℃
溫度偏差	±2℃
溫變范圍	-40℃/-55℃～+125℃(高溫至少+85℃以上)
腳輪	4個（外形尺寸不含腳輪）腳輪增高50～120mm
觀察窗	450×450mm帶加熱裝置防止冷凝和結霜
測試孔	φ100mm位于箱體右側（人面朝大門）
照明燈	35W/12V
節能調節方式	冷端PID調節方式（即加熱不制冷，制冷不加熱），比平衡調溫方式節能40%
加熱方式	鎳鉻合金電熱絲（3重超溫保護）
制冷機	德國*品牌壓縮機
制冷劑	環保制冷劑R404a / R23（臭氧耗損指數均為0）
冷卻方式	水冷（水溫7℃～28℃，水壓0.1～0.3Mpa），以便確保降溫性能
控制器	7寸彩色觸摸屏控制器
運行方式	程式運行+定值運行
傳感器	PT100
通訊功能	RS485 標配USB
曲線記錄功能	觸摸屏自動記錄
電源	380V±10%/50HZ，三相四線+地線（3P+N+G)

環境應力篩選中凝露現象的產生

在武器裝備、軍民產品、元器件、板級與單元級模塊的環境應力篩選中，溫度快速上升時很容易導致產品上出現凝露等物理現象，并因此產生：吸附現象、吸收現象、擴散現象、呼吸現象。凝露現象的產生與產品所用材料、腔體大小、升降溫速率、相對濕度、箱內氣壓和空氣流速等因素都有關系。當試驗箱中環境溫度升高時，由于熱慣性，產品表面的溫度低于環境溫度，當濕熱的環境空氣遇到低于露點的產品表面時，空氣中的水汽就會凝結在表面形成露滴。如果產品密封，當試驗箱中環境溫度降低時，產品外殼內壁溫度比腔體內空氣溫度降溫快，腔體內濕熱空氣也會在產品外殼內壁凝結成露滴。由于大多產品不是*密封的，凝露現象一般出現在升溫階段。

環境應力篩選中凝露現象的危害
通常情況下，單純的凝露水不足以導致產品故障，但在環境應力篩選試驗箱中，凝露水會與其他因素融合產生物理/化學作用，從而影響產品的安全質量，如金屬氧化/電化學腐蝕、有機和無機表面覆蓋層的化學或電化學破壞、摩擦系數的改變導致粘結或粘附、因吸收效應導致的材料膨脹、物理強度降低、電氣短路等，引起的典型失效故障。
溫度箱內防凝露的方法分析
在環境應力篩選中，導致被試品表面出現凝露的根本原因是被試品表面的溫度低于溫度箱內空氣的露點。那么，要防止被試品表面出現凝露現象，有以下幾種可能的途徑：
（1）改善箱內氣體的循環，使被試品在溫度箱中的溫度始終與箱內氣體的溫度變化同步，且被試品的溫度與箱內氣體的溫度之差很小，不足以讓被試品表面出現凝露現象。
（2）采取合適的措施，使箱內氣體的露點上升速率滯后于被試品表面的溫度上升速率，使箱內氣體的露點始終低于被試品表面的溫度，防止被試品表面出現凝露現象。
（3）控制箱內氣體的濕度，使箱內氣體的露點始終低于箱內氣體的下限溫度，從而避免被試品表面出現凝露現象。

在以上的控制途徑中，途徑（1）的困難很大，因為被試品的材料、體積、質量、結構都千差萬別，不同被試品的熱慣性差別很大，在箱內氣體溫變速率確定的條件下，要保證所有被試品的溫變速率與箱內氣體的溫變速率相同，且被試品與箱內氣體的溫度差很小，這在工程上很難實現。而采取途徑（2）和途徑（3）具有一定的可行性，當我們設法降低箱內氣體的濕度時，可以有效地降低箱內氣體的露點，以保證被試品的溫度高于箱內氣體的露點，防止被試品表面出現凝露現象。

經過對環境應力篩選實驗的長期觀察，我們發現影響溫度箱內氣體露點變化的因素主要有以下兩點：
（1）環境濕度：當環境濕度較大時，箱內容易出現凝露現象。
（2）箱體的密封性：箱體的密封性越好，環境濕度對箱內氣體的影響越小。

環境濕度是不可控因素，由于工作的需要或工程的原因，箱體很難做到的密封。一般的溫度箱內外不可避免有氣體交換，這是一般的溫度箱防凝露的困難所在。為了克服環境濕度通過箱體縫隙對箱內氣體露點的影響，本文認為，以一定的流量向箱體內補充干燥空氣，使箱內氣壓大于箱外大氣壓，阻止箱外水蒸氣進入箱內，控制箱內濕度，從而保證箱內氣體的露點低于被試品表面溫度。

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