目前，各工程師在製定標準，執行標準時對於溫度變（biàn）化類的試驗有很多不同（tóng）的見解，且此類試驗名稱過多，導致實際應用中出（chū）現了一些不恰當的（de）使用方法。本文特對溫（wēn）度變化類（lèi）試驗（yàn）進（jìn）行解讀，一（yī）方麵對各類試驗項目（mù）進行分析，另一方麵推薦使用合適的（de）標準項目（mù），以供各工程師參考使用（yòng）。
     溫（wēn）度變化類試驗項目（mù）有眾多名稱：溫度變化、溫度（dù）循環、溫度（dù）交變、快速溫變、溫度衝擊、冷（lěng）熱衝擊（jī）、溫度梯度、分級溫度等名稱。且不同體係的（de）標準中應用的試驗方法是不同的，如何區分這些試驗項目，如何選擇試驗（yàn）項目，這需要對各類型（xíng）試驗的來源以及其區別進行分析。
    本文針（zhēn）對的試驗（yàn）項目是溫度變化類的，對於濕熱類，溫濕度（dù）循環等試驗項目後續再以專題敘述。

    1、溫度（dù）變化（huà）試驗

    1.1 來源
    各類標準中的溫度變化試驗均來源於IEC 60068-2-14 試驗方法N：溫度變（biàn）化中的Nb。在特定溫度變率之溫度（dù）變化試驗。
    1.2 定義
    溫度變化試驗（yàn），為設置一定的（de）溫度變化速率（lǜ）進行高溫與低溫之間的轉變。故在實際應（yīng）用中有兩類（lèi）：一類為慢速的溫度變化試驗，其溫度變化速率<3℃/min（一般（bān）各標準經常選擇參（cān）數為1℃/min），也既（jì）一般應用中的溫度變化、溫度（dù）循（xún）環、溫度交變試驗（此三類為一種試驗（yàn）） ;另一類為快速的溫度（dù）變化試驗，其溫（wēn）度變化速率>3℃/min （一般各標準經常選（xuǎn）擇參數為3℃/min、4℃/min、 5℃/min、 7℃/min、 10℃/min） ，也既-般應用中的快速溫變試驗（yàn）。溫度變化速率越快，考核越嚴酷。
    1.3 目的及應用範圍
    本試驗適（shì）用於組件（jiàn）、裝備或其它產（chǎn）品。為產品模擬（nǐ）帶電工作時隨溫度的變化，如在係統：/組件工作時快速改變周圍溫度。如果係統組件處在熱浸透溫度（例如安（ān）裝在發動機（jī）上（shàng）的係，統/組件），高溫階段附加的短暫溫度峰值要確保產品（pǐn）在這期間的基本（běn）功能（néng）。為避免係統組件內的電（diàn）熱擴散（sàn）抑製係（xì）統（tǒng）組（zǔ）件達到低溫的效果，故在降溫階（jiē）段將產品關閉。失效模式為溫度變化（huà）引起的電氣故障。
    注：本試（shì）驗不是壽命試驗。
    1.4 試驗方法及參數（shù）
    1.4.1 溫度變化試驗（yàn）：
    各（gè）類標準中建議采用ISO 16750-4 5.3.1 溫（wēn）度（dù）變化試驗，具體試驗程序見圖1及圖2，圖1應用於非發動機艙產品，圖2應用於發動（dòng）機艙中零部（bù）件，因為其具有發動機熄火後的餘熱考核（hé），故在（zài）溫度（dù）變化（huà）中加（jiā）入了極限高溫貯存的考核。

    TOB：高溫極限工（gōng）作溫度

    TUB：低溫極限工作溫（wēn）度

    工作類別3.2：使用（yòng）13.5V帶電工作

    1.4.2 快速（sù）溫變試驗：

    目前發現部分企業標準中有此（cǐ）類項目，如GM3172 ，其具體試驗方法（fǎ）參加圖3，此類試驗屬（shǔ）於加速壽命試（shì）驗方法，故一般不推薦應用於認證試驗中。

    1.5 差異及（jí）應用分析
    以上的兩項試驗，推薦使用ISO16750-4 5.3.1 溫度變化（huà）試驗，由於其更能貼合日常中產品的使用情況，快速溫變試驗適用於壽（shòu）命加速試驗，其具體（tǐ）的加速因子及方法，後續專稿論述。
    1.6 重要參數（shù）解析

    溫度變化（huà）試驗的特點：產品在試驗中工（gōng）作、溫度變化的速（sù）率一定、循環數（shù）一般設置30個循環以內、極限溫度值（ 因（yīn）此（cǐ）項試驗為工（gōng）作+存（cún）儲類試驗，故其極限值根據（jù）產品使用情況不同有兩種方案供選擇，具（jù）體看參（cān）見圖1，圖2） ;此為產品性（xìng）能考（kǎo）核試驗（非（fēi）壽命試驗）。附表為一外部公司（sī）的推薦參數，以供（gòng）大家參考（kǎo）。

    從圖4和圖5可以看出，結構比較簡單的元器件和含元器件、零部件較（jiào）少的整機，一（yī）般選擇5次循環就可以了。結構比較複雜，所用元器件、零部件較多的整機選擇10 次循（xún）環就可（kě）以將（jiāng）絕大部分故障原因暴露（lù）出來。為了設（shè）備、整機和（hé）儀器可靠性更高，有時也可能（néng）選擇20到30次循環。

    2、冷熱（rè）衝擊試驗

    2.1來源
    各類標準中的冷熱衝擊試驗均（jun1）來（lái）源於IEC 60068-2-14 試驗方法N：溫度變化中的Na。在特（tè）定時間內快速溫度變化試驗。
    2.2 定（dìng）義
    在特定時間內進行快速溫度變化（huà），轉換時間一（yī）般設定為手動2~3分（fèn）鍾，自動少於30秒，小試件則少於10秒（miǎo）。常用術語中的溫度衝擊試驗也屬於冷熱衝（chōng）擊試驗。
    2.3  目的及應用範圍
    這是一個加速試驗，模擬車輛中（zhōng）大量的慢溫度循（xún）環。對應實際（jì）車輛溫度循環，用較快的溫度變化率及（jí）更寬的溫度（dù）變化範圍，加速是可行（háng）的。失效模式（shì）為因（yīn）老化和（hé）不同的（de）溫度膨（péng）脹係數導致的材料裂化（huà）或密封失效。本試驗將導致機械缺陷（裂縫），不要求帶電工作（zuò）。
    2.4試驗方（fāng）法及參數
    2.4.1  冷熱（rè）衝擊試驗（氣體） ：

    有兩（liǎng）種實現方（fāng）式（shì），一（yī）種為手動轉換，將產品在高溫箱和低溫箱之間進行轉（zhuǎn）換;另一種為冷熱衝擊試驗箱，通過開關冷（lěng）熱室的循環風門或其它（tā）類似手段實現（xiàn）溫度轉（zhuǎn）換。其中溫度上限、溫度（dù）下限為產品的存儲極限溫度值。具體方法參見（jiàn）圖（tú）6。

    2.4.1冷熱衝擊試驗 （液體） ：
    此（cǐ）試驗來源於IEC 60068-2-14 試驗方法N：溫度（dù）變化中的Ne。實現方式為吊籃式，將（jiāng）產品放置在吊籃中（zhōng）按照要求浸入不（bú）同的溫（wēn）度液體中。則適用於玻璃（lí）-金屬密封（fēng）及類似（sì）產品，因（yīn）此電器產品中不予考核該項目。
    2.5差異及應用 分析（xī）
    以上兩項（xiàng）試驗項目中，推（tuī）薦使用IEC 60068-2-14 ，Na進行試驗。此試驗項（xiàng）目屬於加速（sù）考核產品的（de）試（shì）驗，IEC 60068-2-14， Na以及ISO 16750-4 
    5.3.2 冷熱衝擊試（shì）驗中推（tuī）薦的循環數為5，實際應用中過少，推薦使用表3參數。
    在此闡明一下IEC 60068-2-14、ISO 16750-4、MIL-STD-810F 及GJB150中對於冷熱衝擊的要求循環數都為5個循環（huán）以內，其原因是該三類（lèi）標準對此試驗的定義為：確定裝備能否經受其周圍大氣溫度的急劇變（biàn）化，而不產生（shēng）物理（lǐ）損壞或性能下（xià）降。模擬（nǐ）的情況為：產品的（de）航空運輸、航空下投以及其它產品從不同溫（wēn）度區域轉移的情況。故如為考核此類情況，其試驗執行為樣品存儲類試驗（yàn），試驗中產品不工作，產品的溫（wēn）度仲擊次數以產品實際會使用到的次數為準，此類試（shì）驗項目屬（shǔ）於產品可靠（kào）性的一種。
    由上分析可知，對於（yú）我們汽車類產品（pǐn），執行此（cǐ）標準時，因為我們（men）考（kǎo）核（hé）的（de）模（mó）擬情況不一樣，故參數（shù）需要進行變（biàn）動，主要變動參數為：循環數增加（因（yīn）應用（yòng）到汽車（chē）電器產品（pǐn）中為加速老化試驗（yàn），故其循環數一般超過100）。
    2.6 重要參數解析

    此試驗有幾個重要參數需要考慮：循環（huán）數、溫度轉換時間、溫（wēn）度保持（chí）時間、溫（wēn）度極（jí）限值（因此項試驗為存儲類試驗，故其極限值為存儲極限溫度值）。參考參數設置如（rú）表3所示，具體的循環數來源為加速模型計算出來的-個經驗數值，暫不在此文詳述。

    3、溫度梯度試（shì）驗

    3.1 來源
    各類標準中的溫度梯度試驗均來源於ISO16750-4中5.2溫度梯（tī）度試驗。
    3.2定義（yì）
    依照一定的速率改變溫（wēn）度，一般取5℃/min，在溫度穩定時進行功能檢測。常用術語中的（de）分級溫度試驗也屬於溫度梯度試驗。
    3.3  目（mù）的及（jí）應用範圍
    用於檢查機械和電氣裝置在工作溫度小的局部範圍可能出現的故（gù）障。
    3.4試驗方法及參數

    將產品安放在溫度箱（xiāng）中，以5℃/min溫度梯（tī）度從20 ℃降到Tmin（低溫極限工作溫度（dù）），然後（hòu）以5℃/min溫度梯度從Tmin升到Trmax （高溫極限工作溫度） ，每步 都要等到產品達到（dào）新的溫度。每當產 品到達新的溫度，按產品的工作電壓及小工作電壓（yā）對產（chǎn）品的工作模（mó）式進行功能試驗。在調溫過程中將產品關閉。在（zài）Tmin和（hé）Tmax間的每個溫度點，產品（pǐn）應保持正常功能，即功能狀態應符合試驗中及試驗後都正常工作。循環數一（yī）般設置為5個，此（cǐ）為產品性能考核項目。具體執行方法參加圖7。

    3.5差異及應用 分析
    此項試驗實（shí）際應用中，可以使用溫（wēn）度變化進行替代（dài），溫度變化與其的區別很小：高（gāo）溫工作極限溫度、低溫工作極限溫度、試驗（yàn）中產品帶電工作、溫度變化（huà）速率（lǜ）等重（chóng）要參數都相近，區別為溫度變（biàn）化試驗中有高溫餘熱（rè）存儲溫度極限考（kǎo）核，而溫度（dù）梯度試驗僅為工作極限溫度考核，故溫度變化試驗實際已經包括（kuò）了溫度梯度的效果（guǒ），建（jiàn）議（yì）取消此類試驗項目的測試。
    3.6 重要參數（shù）解析
    此試驗有幾個重要參數需要考慮：極（jí）限溫度（因此項試驗為（wéi）工作類試驗，故其極限值為產品工作極限溫度（dù）值）、 溫度變化速率、循環數。
    4、設備要求
    4.1 風速要求
    各類溫度變化類試驗標準中都對溫度變化（huà）試驗箱（xiāng）內的風速有要求，均要求小於等於2m/S。這一要求是要確保受試產品在試驗（yàn）中不會因（yīn）受到過高（gāo）的氣流作用，產生與實際使用中差異過大的熱傳導。試驗箱內有-一定風速有利於箱內溫度快速均勻，而風速過大則會導致受試產品受風麵（miàn）熱交換大於背（bèi）麵而在產品內部產生（shēng）不符合（hé）實際（jì）的熱傳導現象。
    4.2濕度要求
    MIL-STD-810F中對濕度未作要求（qiú），這是基（jī）於使用-般材料製成的產品，進行溫度衝擊試驗（yàn）時濕度對其影響不顯著的認識。810F中特別指出，進行多孔滲水材料（如（rú）纖維材料）試驗時，因濕氣易滲入產品，在低溫下結冰後膨脹會導致材料損（sǔn）壞（huài），建議試驗時考慮控製（zhì）控製試驗箱的濕度。一般要求（qiú）箱內濕度小於或等於（yú）20 g/m
    4.3對試驗箱空2氣溫度恢複時（shí）間的要求
    GJB150.5 （同MIL-STD-810 ℃/D） 和GB2423.22 （同IEC 60068-2-14 對這- -要求規定（dìng）相同，均是小於等於試驗時間（指產品達到溫度穩定的時間）的10%，而810F則明確小於等於5 min提出這一要求的目的在於要（yào）求（qiú）試驗箱有較大的熱沉以確保受試產品真正經受溫度（dù）突然衝擊（jī）的環境。
    4.4  對箱壁溫度與試驗溫度的差值要求（qiú）
各類標準中還規（guī）定了箱壁溫度與試驗溫度（dù）的差值（zhí）要求，這是為（wéi）了避免因二者之間溫差太大而造成過大的輻射加熱效應，從而使受試產品產生溫度不均勻。一般規定：≤3%（高溫）、≤8% （低溫（wēn））。
    由以上分析可知（zhī）各溫度（dù）變化類試（shì）驗項目的區別及來源，以及對試驗設備（bèi）的要求。在實際應用中推（tuī）薦大家使用溫度變化試驗項目（ISO 16750-4 5.3.1 溫度變化試驗）和冷熱衝擊試驗（ISO 16750-4 5.3.2 泠熱衝擊試驗，試驗循（xún）環數推（tuī）薦使用見表3）。