ГОСТ 28200-89 (МЭК 68-2-2-74) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание В: Сухое тепло (с Изменением N 1)

ГОСТ 28200-89 (МЭК 68-2-2-74) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание В: Сухое тепло (с Изменением N 1)

Раздел 4. ИСПЫТАНИЕ Вd: СУХОЕ ТЕПЛО. ИСПЫТАНИЕ ДЛЯ ТЕПЛОРАССЕИВАЮЩИХ ОБРАЗЦОВ ПРИ ПОСТЕПЕННОМ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ

34. ЦЕЛЬ


Определение способности теплорассеивающих элементов, аппаратуры или других изделий работать в условиях высокой температуры.

Это испытание предназначено для изделий, которые обычно подвергаются воздействию повышенной температуры в течение времени, достаточного для достижения температурной стабильности.

При этом испытании длительность выдержки обычно отсчитывают с момента достижения образцом температурной стабильности. В тех случаях, когда это условие невыполнимо, длительность выдержки отсчитывают, как указано в п.1 раздела "Общие положения".

35. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ


При этом испытании образец, имеющий температуру окружающей среды (лаборатории), вносят в камеру, температура которой соответствует температуре лаборатории. Затем температуру устанавливают в соответствии со степенью жесткости, указанной в соответствующей НТД.

После достижения температурной стабильности образец выдерживают в этих условиях в течение заданной длительности.

В соответствующей НТД должен определяться режим работы испытуемого образца.

Охлаждающие устройства образцов должны соответствовать требованиям соответствующей НТД.

Условия испытания должны имитировать воздействие на испытуемый образец условий свободного обмена воздуха при определенных характеристиках теплопроводности крепления.

Заданная температура испытания такая же, как температура окружающей среды.

Испытания без принудительной циркуляции воздуха являются предпочтительными. Однако принудительная циркуляция воздуха может быть применена в том случае, когда трудно или невозможно обеспечить условия, заданные для испытания без циркуляции воздуха.

Приложения A-D являются составной частью соответствующей НТД.

36. ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

36.1. Испытательная камера

36.1.1. Температура в камере должна контролироваться термочувствительными датчиками, размещенными в соответствии с требованиями п.4.4.2 МЭК 68-1 (п.4.4.2 ГОСТ 28198).

36.1.2. Если испытание проводят без принудительной циркуляции воздуха, камера должна быть достаточно велика по сравнению с размером образца и величиной его суммарного теплорассеяния, что позволит имитировать воздействие условий свободного обмена воздуха.

Размер камеры, в которой имитируют воздействие условий свободного обмена воздуха, зависит от размера испытуемого образца и величины теплорассеяния с единицы его поверхности и приведен в приложении А.

36.1.3. Стенки камеры должны быть близки к термически черному цвету и иметь коэффициент лучепоглощения не менее 0,7.

Для ограничения влияния излучения температура стенок камеры после достижения температурной стабильности не должна отличаться от заданной температуры испытания, выраженной в градусах Кельвина, более чем на 3%. Это требование относится ко всем частям стенок камеры, причем образцы не должны испытывать прямого воздействия любого нагревательного или охлаждающего элемента, не отвечающего этому требованию.

36.1.4. Если испытание проводят в камере с принудительной циркуляцией воздуха, скорость воздуха должна быть как можно меньше.

36.1.5. Абсолютная влажность не должна превышать величину, равную 20 г водяных паров в 1 мЧисло воздуха, что приблизительно соответствует относительной влажности 50% при 35 °C. Когда испытание проводят при температуре ниже 35 °C, относительная влажность не должна быть выше 50%.

36.1.6. Если предусмотрен циклический режим нагрузки, следует принять меры для того, чтобы в процессе испытания температура поддерживалась на постоянном уровне. Для соблюдения этого условия обычно достаточно равномерного чередования рабочих и нерабочих периодов при условии, что образцы, находящиеся под нагрузкой, достаточно равномерно распределены по всей камере.

Примечание. Если предусмотрен циклический режим нагрузки испытуемых образцов, то в течение нерабочих периодов температура в камере не должна падать ниже заданной температуры испытания (см. приложение D).

36.2. Крепление

36.2.1. Теплопроводность и другие характеристики крепления и соединений испытуемого образца должны быть указаны в соответствующей НТД. Если образец будет эксплуатироваться закрепленным на специальном приспособлении, то при испытании он должен крепиться так же.

36.2.2. Если образец предназначен для крепления на радиаторе, характеристики которого не указаны, то радиатор, применяемый при испытании, должен обладать теплоемкостью и теплопроводностью, достаточными для того, чтобы обеспечить поддержание его температуры на уровне, близком к температуре в испытательной камере.

36.2.3. Если о характеристиках крепежных приспособлений ничего не известно, теплопроводность их должна быть низкой, так чтобы образец был практически теплоизолирован.

36.2.4. При испытании образцов, относящихся к элементам, может возникнуть необходимость в использовании монтажной стойки. В этом случае в соответствующей НТД на отдельные виды изделий должны быть приведены все необходимые сведения для определения тепловых характеристик крепления и соединений. В соответствующей НТД должна быть указана длина выводов, если они применяются.

36.2.5. Если в камере испытывают несколько образцов, следует принять меры для того, чтобы на образец не оказывали нежелательного влияния окружающие образцы и крепежные приспособления.

37. СТЕПЕНИ ЖЕСТКОСТИ


Степени жесткости определяются температурой и длительностью выдержки и должны быть указаны в соответствующей НТД.

Значения их выбирают из рядов, приведенных в пп.37.1 и 37.2.

37.1. Температура: 200 °C, 175 °C, 155 °C, 125 °C, 100 °C, 85 °C, 70 °C, 55 °C, 40 °C, 30 °C. Допустимое отклонение ±2 °C.

Примечания:

1. Если не оговорено особо, то температура от 200 °C до 1000 °C должна выбираться из следующего ряда значений: 250 °C, 315 °C, 400 °C, 500 °C, 630 °C, 800 °C, 1000 °C. Допустимое отклонение ±2%.

2. Если соблюдение указанных допусков не представляется возможным из-за размеров камеры, то для температур до 100 °C допуск может быть расширен до ±3 °C, а для температур от 100 °C до 200 °C - до ±5 °C. В протоколе испытания следует указать установленный допуск.

37.2. Длительность выдержки образцов: 2, 16, 72, 96 ч.

Когда испытание Вd применяют при испытаниях на долговечность или надежность, необходимо руководствоваться стандартами, в которых приводятся особые рекомендации по длительности таких испытаний.

Если цель испытания заключается только в том, чтобы выявить, будет ли образец функционировать при высокой температуре, длительность выдержки может быть ограничена временем, необходимым для достижения испытуемым образцом температурной стабильности.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

38. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ВЫДЕРЖКА


В соответствующей НТД может предусматриваться предварительная выдержка.

39. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ


Образец подвергают внешнему осмотру, измеряют его электрические параметры и проверяют механические характеристики в соответствии с требованиями соответствующей НТД.

40. ВЫДЕРЖКА

40.1. Образец без искусственного охлаждения

40.1.1. Испытание без принудительной циркуляции воздуха

40.1.1.1. Условия испытания при испытании одного образца:

а) в камере устанавливают температуру, соответствующую температуре лаборатории;

б) образец, имеющий температуру воздуха лаборатории, вносят в камеру без упаковки, в выключенном, готовом для эксплуатации состоянии, в обычном для него положении или другом, оговоренном особо;

в) затем температуру воздуха в камере устанавливают в соответствии со степенью жесткости и предусматривают время для достижения образцом температурной стабильности.

Скорость изменения температуры, усредненная за период времени не более 5 мин, не должна превышать 1 °C в минуту;

г) образец должен быть включен или находиться под электрической нагрузкой и проверен на работоспособность в соответствии с требованиями соответствующей НТД.

Образец должен оставаться в рабочем состоянии в соответствии с заданным режимом работы и под нагрузкой (если это предусматривается) в соответствии с требованиями соответствующей НТД;

д) затем образец выдерживают в условиях высокой температуры в течение времени, указанного в соответствующей НТД. Длительность выдержки должна отсчитываться с момента достижения образцом температурной стабильности.

Примечание. При испытании образцов малых размеров нет необходимости контролировать с помощью измерений достижение температурной стабильности (см. МЭК 68-1, п.4.6, примечание 2; п.4.6, примечание 2 ГОСТ 28198);

е) производят промежуточные измерения в соответствии с п.4.1, если это предусматривается в соответствующей НТД;

ж) по окончании выдержки образец должен оставаться в камере; температура в ней должна постепенно понижаться до величины, лежащей в пределах нормальных атмосферных условий испытания. Скорость изменения температуры, усредненная за период времени не более 5 мин, не должна превышать 1 °C в минуту;

Если образец во время испытания находится в рабочем состоянии или под нагрузкой, перед понижением температуры он должен быть отключен или с него должна быть снята нагрузка;

з) по окончании этого периода образец подвергают восстановлению в камере или иным испытаниям, оговоренным особо.

40.1.1.2. Условия при испытании в камере нескольких образцов

Если в одной камере испытывают несколько образцов, температура поверхностей испытуемых образцов, измеренная в одинаково расположенных точках на поверхности образца, не должна отличаться от образца к образцу более чем на 5 °C или на 5% от разницы между температурой поверхности образца и температурой окружающей среды; берется большая величина (см. примечание 2).

Примечания:

1. Проверку выполнения вышеуказанных условий обычно проводят на образцах, установленных в камере в том положении, какое требуется для испытания. Если такая проверка внутри камеры не приемлема, то она может быть проведена вне камеры в нормальных атмосферных условиях. Образцы должны быть установлены в том положении, которое требуется для испытания (например, на стойке), и не должны подвергаться нежелательным внешним воздействиям.

2. Установление допуска на колебания температур, измеренных в одинаково расположенных точках на поверхностях испытуемых образцов, имеет своей целью ограничить влияние количества образцов, расположенных в камере друг над другом, на градиент температуры. Указанный допуск на колебания температур (5 °C или 5%; берут большую величину) не учитывает колебаний, вызванных различной величиной теплорассеяния отдельных образцов. Эти величины можно учитывать при измерении на одном и том же образце, помещаемом в разные части камеры.


Испытание должно проводиться в соответствии с п.40.1.1.1.

40.1.2. Испытание с принудительной циркуляцией воздуха

40.1.2.1. Условия для испытания одного образца

Если невозможно обеспечить условия испытания без принудительной циркуляции воздуха, то можно применять описанные ниже методы, которые предусматривают испытание с принудительной циркуляцией воздуха.

В любом случае скорость потока воздуха должна быть невелика (по возможности не более 0,5 м/с).

Метод А


Метод предназначен для использования в случае, когда камера, применяемая для испытания, достаточно велика, чтобы обеспечить условия, указанные в приложении А; поддержание температуры в камере может осуществляться только с помощью циркуляции воздуха.

Образец помещают или собирают внутри испытательной камеры. При отсутствии принудительной циркуляции воздуха в камере и при выключенных устройствах обогрева на образец подают нагрузку, указанную для повышенной температуры, при которой должно проводиться испытание.

Когда образец достигнет температурной стабильности, должна быть измерена температура ряда точек на поверхности образца, указанных в НТД, с помощью соответствующего контрольного прибора. Превышение температуры над температурой окружающей среды в каждой точке должно быть зарегистрировано.

Возобновляют принудительную циркуляцию воздуха в камере и после достижения температурной стабильности вновь измеряют температуру в тех же точках.

Если их температура отличается от измеренной в условиях отсутствия принудительной циркуляции воздуха более чем на 5 °C или на любую другую величину, указанную в соответствующей НТД, скорость потока воздуха считается слишком завышенной и должна быть снижена до величины, соответствующей разнице температуры 5 °C или другой заданной величины. Если это невозможно, следует применять метод В.

Включают систему обогрева камеры. Измерение температуры окружающей среды должно проводиться в соответствии с определением, данным в п.4.4.2 МЭК 68-1 (ГОСТ 28198).

Испытание должно проводиться в соответствии с п.40.1.1.1. Графическое изображение метода А дано в приложении С.

Схематическое представление последовательности операций при планировании испытаний методом А испытания Вd приведено в приложении Е.

Метод В


Метод предназначен для использования в случае, когда не могут быть удовлетворены требования, указанные в приложении А.

Он основан на предположении, что разность температур Число между температурой горячей точки на поверхности испытуемого образца и температурой окружающей среды в условиях свободного обмена воздуха более или менее независима от температуры окружающей среды. Это применимо только если Число меньше 25 °C, а температура окружающей среды изменяется на величину Число, не превышающую 30 °C.

Если применяют поправки, приведенные в приложении В, то Число и Число могут быть увеличены соответственно до 80 °C и 65 °C.

В поправки входят как погрешности конвекции, так и погрешности излучения.

Для разности температур Число, превышающей 80 °C, и (или) при изменении температуры окружающей среды на величину Число, превышающую 65 °C, обоснованность метода В не подтверждается.

На образец, смонтированный в лаборатории и защищенный от таких внешних факторов, как воздействие солнца и сквозняков, при комнатной температуре следует подать нагрузку, установленную для высокой температуры, при которой должно проводиться испытание.

После достижения температурной стабильности должна быть измерена температура самой горячей точки или температура характерных точек при испытании крупногабаритных или более сложных образцов. Повышение температуры Число, которое имеет место в каждой точке, следует регистрировать.

Образец вносят в испытательную камеру и подают на него определенную нагрузку. Температуру в камере устанавливают такой, при которой температура ранее контролируемой (в условиях лаборатории) точки поверхности образца достигает стабильной величины, представляющей собой алгебраическую сумму значения температуры окружающей среды, заданного для испытания, и Число. Если Число меньше 25 °C, то испытание следует проводить в соответствии с п.40.1.1.1.

Если Число больше 25 °C, откорректированная температура Число, соответствующая заданной температуре испытания, должна определяться в соответствии с приложением В. Образец должен быть помещен в камеру, причем температура образца и температура в камере должны соответствовать температуре лаборатории. Затем образец должен быть включен или находиться под электрической нагрузкой в соответствии с требованиями соответствующей НТД, а температура в камере должна быть повышена.

Скорость изменения температуры, усредненная за период времени не более 5 мин, не должна превышать 1 °C в минуту.

Окончательная температура в камере должна быть установлена такой, при которой температура ранее контролируемой (в условиях лаборатории) точки поверхности образца достигает величины Число. Эта температура должна поддерживаться в течение всего периода выдержки. Испытание должно проводиться в соответствии с пп.40.1.1.1г - 40.1.1.1з.

Графическое изображение метода В приведено в приложении D.

Схематическое представление последовательности операций при планировании испытаний Вс и методом В испытания Bd приведено в приложении F.

(Измененная редакция, Изм

. N 1).

40.1.2.2. Условия испытания в камере при испытании нескольких образцов.

Если в одной камере испытывают несколько образцов, температура поверхностей испытуемых образцов, измеренная в одинаково расположенных точках на поверхности образцов, не должна отличаться от образца к образцу более чем на 5 °C или на 5% от разницы между температурой поверхности образца и температурой окружающей среды; берется большая величина (см. примечание 2).

Примечания:

1. Проверку выполнения условий обычно проводят на образцах, установленных в камере в том положении, какое требуется для испытания; при этом система обогрева камеры должна быть выключена, а принудительная циркуляция воздуха приведена в действие.

2. Установление допуска на колебания температур, измеренных в одних и тех же точках на поверхностях испытуемых образцов, имеет своей целью ограничить влияние количества образцов, расположенных в камере друг над другом, на градиент температуры. Указанный допуск на колебания температур (5 °C или 5%; берется большая величина) не учитывает колебаний, вызванных различной величиной теплорассеяния отдельных образцов. Эти величины можно учитывать при проверке измерений на одном и том же образце, помещаемом в разные части камеры.

а) Один или несколько образцов должны быть выбраны из партии образцов, подлежащих испытанию, и помещены в условия свободного обмена воздуха при заданной для испытания температуре окружающей среды. На образец (образцы) подают нагрузку. После достижения температурной стабильности регистрируют температуру точек на поверхности испытуемого (испытуемых) образца (образцов).

б) Затем в камеру вносят всю партию образцов. Включают системы принудительной циркуляции воздуха и обогрева камеры; температуру в ней устанавливают такой, при которой после достижения образцами под нагрузкой температурной стабильности воспроизводится температура поверхности установленных точек, измеренная в соответствии с подпунктом Число.

Если образцы крепят на стойке, то препятствия для движения воздушного потока должны быть сведены к минимуму.

Испытание должно проводиться в соответствии с п.40.1.1.1.

40.2. Образец с искусственным охлаждением

В соответствующей НТД должны быть определены характеристики охлаждающей среды для образца. Если охлаждающей средой является воздух, следует применять меры, чтобы воздух не был загрязнен частицами масла и был достаточно сухим во избежание влияния влажности.

40.2.1. Система охлаждения, изолированная от камеры

Образцы этого типа имеют системы охлаждения, которые либо независимы, либо получают охлаждающий агент от внешнего источника и у которых трубопроводы изолированы от камеры.

Эти образцы могут испытываться в соответствии с пп.40.1.1 или 40.1.2 (метод А).

Примечание. Если охлаждение производится так эффективно, что температура поверхности становится ниже температуры окружающей среды, то предпочтительнее проводить измерения температуры воздуха вокруг образца в плоскости, расположенной на расстоянии 0-5 см над образцом (в той ее части, которая находится посередине между стенкой камеры и образцом), чем в плоскости под образцом.

40.2.2. Система охлаждения, не изолированная от камеры

а) Образцы, к которым охлаждающий воздух поступает от внешнего источника и затем проходит в камеру после того, как образец охладится. Эти образцы могут испытываться в соответствии с пп.40.1.1 или 40.1.2 (метод А).

б) Образцы, к которым охлаждающий воздух подается из камеры и снова возвращается в камеру после выполнения своего охлаждающего действия.

Эти образцы могут испытываться в соответствии с пп.40.1.1 или 40.1.2 (метод А), за исключением того, что контролироваться будет воздушный поток, поступающий в образец. Температура этого потока должна лежать в заданных пределах.

41. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ


В соответствующей НТД во время или в конце выдержки без извлечения образца из камеры предусматривают подачу нагрузки и (или) проведение измерений. Если такие измерения необходимы, они должны определяться в соответствующей НТД. Кроме того, должен указываться период (периоды) времени, после которого (которых) они должны проводиться.

Для этих измерений образец не должен извлекаться из камеры.

Примечание. Измерения, которым предшествует восстановление и при которых требуется извлечение и повторное помещение образца в камеру во время выдержки, не разрешают. Если необходимо знать характеристики образца данного типа до окончания указанного времени испытаний, потребуется дополнительная партия образцов. Восстановление и заключительные измерения должны проводиться отдельно для каждой партии.

42. ВОССТАНОВЛЕНИЕ

42.1. Образец следует выдерживать в нормальных атмосферных условиях восстановления в течение времени, достаточного для достижения температурной стабильности, но не менее 1 ч.

При одновременном испытании нескольких образцов, для которых период восстановления 1 ч является достаточным, максимальный период восстановления должен быть равен 2 ч, и все измерения должны быть завершены к концу этого периода.

42.2. Образец должен быть включен или находиться под нагрузкой, измерения во время периода восстановления проводят непрерывно, если это предусмотрено соответствующей НТД.

42.3. Если нормальные условия восстановления не применимы для испытуемого образца, в соответствующей НТД могут предусматриваться другие условия восстановления.

43. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ


Образец подвергают внешнему осмотру, измеряют его электрические параметры и проверяют механические характеристики в соответствии с требованиями соответствующей НТД.

44. СВЕДЕНИЯ, КОТОРЫЕ СЛЕДУЕТ УКАЗЫВАТЬ В СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ НТД


Если испытание включено в соответствующую НТД, должны быть приведены следующие данные:

а) предварительная выдержка;

б) первоначальные измерения;

в) подробное описание крепления или подвесов;

г) состояние образца, включая систему охлаждения во время выдержки;

д) степень жесткости (температура и длительность выдержки);

е) измерения и (или) нагрузка во время выдержки;

ж) условия восстановления, если они отличаются от нормальных;

з) заключительные измерения;

и) любые отклонения от методики, согласованные между поставщиком и потребителем.

      Система тестирования для предприятий