據國外某基地對所使用（yòng）的（de）產品統（tǒng）計，因溫度濕度導致的失（shī）效比例高達59 % ，因此，高低溫濕熱試驗是驗證產（chǎn）品環（huán）境適應性（xìng）測試的一個重要環節。而在環境試驗開展過程中，由於試驗設備故障或試驗準備不足等原因造成的問題嚴重影響（xiǎng）了試驗工作的順利開展。為進一步優化環境試（shì）驗保障條（tiáo）件，本（běn）文針對高低溫濕（shī）熱試驗中存在的典（diǎn）型問題（tí）進行分析（xī），並提出改進建議（yì）。

    1、高低溫試驗常見問題

    環境試驗是考驗受試產品質量特性的一項重要手段，因此，開展環境試驗已經成為軍工產品等電（diàn）子（zǐ）產品的硬性要求，在產品的設（shè）計定型、批生產、驗收等階段必須通（tōng）過實驗（yàn）室或（huò）外場試驗來驗證產品是否（fǒu）達到（dào）了技術要求。電子產品常見的環（huán）境（jìng）試驗有高溫試驗、低溫試驗、濕熱試（shì）驗等項目，需要（yào）進行多項試驗。由於周期長，成本高，涉及範圍廣等因素 ，如果試驗過（guò）程中（zhōng）發（fā） 生問題，會造成較為嚴重的影響，如（rú）由於試驗實施（shī）錯（cuò）誤造成受試產品故障，極端情況下需要重新生產產品重新開展試驗；如（rú）產品在試驗過程中，高低溫濕熱試驗箱發生過程，已（yǐ）經開展的試驗是否有效需要論證是否有效，如無效也需要重新開（kāi）展。

    基於氣候環境試驗過程中問（wèn）題的影響較（jiào）大，本文梳理了高低溫濕熱試驗（yàn）過程中常見問題，並（bìng）選擇對產品影響（xiǎng）較大的凝露、高低溫濕熱試驗箱內（nèi）溫度均勻度偏差較大、氣候環境試驗箱常（cháng）見故障等三個方麵進（jìn）行了闡述，分析了問題出現的原因，並給出了解決方案，常見問題如圖1所示（shì）。

    2、問題描述

    2.1 凝露
    在軍用電子設備在（zài）開展低溫、溫度循環等（děng）環境（jìng）試驗時，在升降溫過程中，由於受試（shì）產品與試驗箱內空氣（qì）相（xiàng）比，存在-定（dìng）的熱慣性，受試產品的溫度會（huì）滯後於（yú）周圍空氣溫度。如果受試產品表麵的溫度低於周圍空氣的露點溫度，空氣中的水分就會在受試產品表麵凝結，形成凝露。凝露現象形成（chéng）的水分會（huì）通過腐（fǔ）蝕或電化學反應等對受試產品表麵造成不良後果，在加電（diàn）測試時，產（chǎn）品上的水分會對造成漏電、短路和絕緣電（diàn）阻下降等問題，進而影響產品的測試結果網。
    2.2 均勻度
    試驗箱（xiāng）內空氣（qì）通過在試驗箱工作室以及空氣調節單（dān）元內循環，實（shí）現箱內空氣溫濕度保持在一定的範圍內（nèi）。但（dàn）根據筆者長時間的環（huán）境與（yǔ）可靠性試（shì）驗經驗，在試驗箱正常運行時，試驗箱內的空氣也會存在均勻度異常的情況，尤其是（shì）對於大型試驗箱或受試產品占據箱內空間（jiān）較大時，試驗箱內均勻度受影響程度更為嚴重。
    2.3 設（shè）備故障
    隨著產品的環境與可靠性試（shì）驗的驗證需求越來越大，試（shì）驗（yàn）設備在質量（liàng）保證體係中發揮的作用越來越突出。試驗設備（bèi）資源運行過程中的各類故障（zhàng），-直以來都（dōu）是製約試驗驗證能力（lì）滿足需求的瓶頸。
    設備發生故障，會對試驗造（zào）成較為嚴重（chóng）的影響。試驗條件超過允差的設備故障，會使受試產品承受其設計極限溫度的應力，造成受試產品損壞或試驗結果不可信。對於周期較長的環（huán）境試驗，如過程中因設備（bèi）發生中斷（duàn），需要（yào）進行（háng）中斷（duàn）處理，並依據試驗具體（tǐ）情況確定處理措施，會造成試驗周期的延長。
    如按GJB150.9A-2009《軍用裝備實驗室（shì）環境試驗方法第9部分:濕熱試驗（yàn）》開展10個循環的交變濕熱試驗，如（rú）在第7個循環第20小時發（fā）生欠試驗中斷，則需要從第7循環的開始點重（chóng）新開始試驗。受試產品額外經曆了近20h的濕度應力，影響了驗（yàn）證效果、試驗周期（qī）和試驗成本。

    3、問題分析

    3.1 凝露原因分析
    高低溫濕熱試驗箱空氣（qì）處理單元（yuán）中分布有蒸發器、空氣循環裝置、電加熱器（qì）、除濕蒸發器等（děng），為保證工作室內溫度滿（mǎn）足試驗（yàn）要求，蒸發器（qì）溫度會低於工作室內空氣溫度（dù）。試驗過程（chéng）中蒸發器由於持續低溫會結霜（shuāng），在（zài）低溫保持結束後升至高溫或升至常溫的過程中，霜會變成水，水會通過空氣處理單元底部的泄水孔流出試驗箱， 但由於工作，室底部（bù）結構原因，會存在部分水分無法通過泄水孔流出，會氣化為水蒸氣進入（rù）到試驗箱內（nèi）。
    為滿足受試產品測試需求，試驗箱均留有測試孔，通過測試電纜後，用棉質堵洞來封堵。在高低溫試驗時，整個試驗箱相當於一個密（mì）封而不氣密的腔體，會發生（shēng）呼吸效（xiào）應（yīng）。試驗箱進行（háng）低溫試驗室（shì），試驗（yàn）箱內空氣溫（wēn）度降低，壓（yā）力隨之降低，外界濕度含（hán）量較大的空氣會通，過密封而（ér）不氣密的縫隙進入到試驗箱內（nèi），在蒸（zhēng）發（fā）器上結霜。
    3.2 均勻度（dù）異常原因
    試（shì）驗箱內空氣通過（guò）風機驅（qū）動在試驗箱內循環（huán），依次通過蒸發（fā）器、加熱絲（sī）、出風口、工（gōng）作室（shì）、產品（pǐn）等，然後通過回風口重新進入空氣（qì）調（diào）節單元進行循環。在受試產品過多過大時，會影響空氣在工作室內的循環，造成（chéng）局部空氣循（xún）環不暢，不能達到試驗（yàn）箱設置的（de）溫度（dù），而距離出風口等位置較近的位置，空氣流通順暢，溫度與試（shì）驗箱設置（zhì）溫度--致，因此（cǐ），造成溫度均勻度異常的問題。此外，還（hái）與受試產品（pǐn）熱容量以及試驗箱工作室結構等有（yǒu）一定關係，熱容大的產品周邊空氣溫度與遠離產品的位置相比會有一定差距，形體（tǐ）結構高或長的試（shì）驗箱，受風速影響，也容易出現均勻度異常問題。
    3.3 設備故障原因（yīn）分析
     高低溫濕熱試驗箱主要製冷係統、加熱係統、控濕係統、控製係統、保護係統和箱體結構等部分組成，常見故障為控製係統故障、電路故障、製冷（lěng）係統故障（zhàng）、加熱係統故障等（děng）。故障（zhàng）出現的原因有電氣故障和機械故障（zhàng）兩大類，設備（bèi）長時間使（shǐ）用（yòng）造成電子器件老化等易出現電氣故（gù）障，如設備的控製係統；機械結構的頻繁動作易發生機（jī）械故障，如（rú）電磁閥。

    4、解決措施

    4.1 凝露減低措施

    本文根據環境試（shì）驗流程，針對試驗前（qián）、試驗中、試驗（yàn）後以及試驗中斷等異常情（qíng）況下降低凝露的措施進行分析，可采取的（de）措施有環境溫濕度控製、降低箱內水分、濕（shī）空氣物理隔離、幹空氣置（zhì）換、吸附除濕、機械除（chú）濕、恢複控製、高溫烘幹和產（chǎn）品防護等方式，如圖2所示。

    試驗前，通過高溫烘幹使試驗箱內部蒸發器、風道等部位的所有水分變成水（shuǐ）蒸氣，再通過通入幹風將工作室內空氣置換出來。加強測試（shì）孔密封和在箱底放置保（bǎo）溫材料，能夠使箱底與試驗（yàn）箱內空氣隔離，減少凝（níng）露造成的（de）水分積聚。此外，在外界濕度較大時應利用除濕機或空氣（qì）調節係統進行低濕度控製。
    試驗中，可通過向試驗箱內通入含濕暈低的空氣，將試驗箱內濕空氣置（zhì）換出（chū）來，是目前環境試驗常用的（de）濕度（dù）控（kòng）製方（fāng）式。在試（shì）驗箱內（nèi）放置親水性強的活性炭、矽膠（jiāo）等幹燥劑，對試驗箱（xiāng）內的水分進行吸附。或利用試驗箱空氣處理單元中布有（yǒu）除濕（shī）蒸發器，用於試驗箱內空氣濕（shī）度控（kòng）製，能夠起到一定程度（dù）的除濕作用。 此外，對濕度特別敏感的產品可（kě）以通過防護罩的方式開展環境試驗。

    試驗後，降低升溫速率，縮小受試產品溫度與（yǔ）試驗箱內空氣的露（lù）點溫度之間的差值，能夠明顯降低受試產（chǎn）品表麵凝露。特（tè）殊情況時，可（kě）以采用低升溫速率和階梯式升溫結合的方式，該方式能夠更大程度的降低產品凝露間，如圖3所示。

    高溫烘幹:即使降低升溫速率，產品仍然後出（chū）現一定程度的凝露（lù），進行烘（hōng）幹，能夠盡快將產品表麵的（de）凝露消除，減少凝露對受試產品造成進一（yī）步的影（yǐng）響。高溫（wēn）烘幹溫度不得超過高溫工作或高溫貯存溫度，推薦低（dī）於10℃ ，時（shí）間應不低於產品（pǐn）溫度穩定時間， 如產品具有半密封結構，應適當延長時間。
    4.2 均勻度異（yì）常避免措施
    為（wéi）防止受試產品和箱體本身的熱量及體積對空氣循環產生（shēng）影響， GB 150A、GB 2423等環境（jìng）試驗標準，對受試產品的擺放以及產品與箱壁相互間的距離做出明（míng）確的要求5間。根據要求得知，在進行高低溫濕熱試驗時，為避免（miǎn）產（chǎn）品之間（jiān）以（yǐ）及箱壁（bì）對（duì）產品的影響，產（chǎn）品與（yǔ）箱壁之間、產品與產品之間應留有-定的間距，以便於空（kōng）氣流通，防止空氣流通不暢造成（chéng）均勻度異常。將產品放置於絕緣墊板（bǎn）上，並利（lì）用試驗架等結構將受試產品（pǐn）支起，在受試產（chǎn）品（pǐn）底部形成空氣流通。此外，對於占據試驗箱（xiāng）空間較大的（de）產品，應盡量選擇麵積小的麵對（duì）應試驗（yàn）箱（xiāng）出風口，減少受試產品對空氣（qì）循環造（zào）成的阻力。
    4.3 設備故障減少措施
    減少（shǎo）高低溫濕熱試驗箱故障有效的辦（bàn）法是采取預防性維修， 主要措施包括檢修箱體結構、控製及配電係統、製冷係統和定期更換（huàn）易損件等，減（jiǎn）少機械和電氣故障發生的次數。
    此外，為（wéi）保證設備的使用壽命及減少（shǎo）設備使用過程中發生的（de）故障（zhàng）次數，應定期對設備進行維護保養，保養內容應涵（hán）蓋（gài）設備內外及電氣部分清潔、機械結構檢（jiǎn）查及清（qīng）理、製冷係統檢修和濕熱係統檢修等部分。

    5總結

    隨著環境試驗在各類產（chǎn）品研製過程中發揮（huī）的作用越來（lái）越重要，如何保證環境試驗實施的正確（què）性已經成（chéng）為了需要特別重（chóng）視的--個（gè）問題。梳理各類環境試驗執行過程中存在的問題，並采取相關措施，減少異常問題對試驗造成的負麵影響，保證環境（jìng）試驗的順利進行。