Страница 4: ГОСТ 28198-89. Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 1. Общие положения и руководство (77382)

Испытания характеризуют посредством задания параметров испытательных режимов, а не описанием испытательных средств. Для некоторых испытаний необходимо охарактеризовать испытательное оборудова­ние.

Выбирая метод испытания, разработчик НТД должен всегда учитывать экономические аспекты, в час­тности, когда существуют два различных испытания, по результатам которых может быть получена одинако­вая заданная информация.

Если при раздельном последовательном воздействии двух или более внешних факторов не обеспечивает­ся получение желаемой информации, следует воспользоваться комбинированными или составными испыта­ниями (пп. 4.10 и 4.11). Самые важные комбинированные и составные испытания даны в МЭК 68-2.

В некоторых случаях следует выбирать другие комбинации параметров внешних факторов, при условии, что полученные данные будут лучше тех, которые можно получить, применяя последовательность испыта­ний. При этом следует принимать во внимание возможные трудности при описании и проведении испытаний, при представлении результатов.

Для описания испытания сначала должен быть определен точный характер условий окружающей сре­ды, воздействию которых должны быть подвергнуты испытуемые образцы. Однако, с одной стороны, вряд ли возможно воспроизвести реальные условия, которые меняются по мало известным законам, и с другой сто­роны, испытания могут продлиться в течение всего срока службы образца.

Примечание. МЭК 721 дает информацию, которая может быть ценной при определении условий окружающей среды, встречающихся на практике. «Руководство» по некоторым отдельным испытаниям в МЭК 68-2 дает рекомендации по выбору соответствующих степеней жесткости.

Более того, условия эксплуатации не всегда могут быть однозначно определены. Поэтому испытания на воздействие внешних факторов обычно являются ускоренными испытаниями, причем в большинстве случаев при форсированных по сравнению с реальными нагрузками для получения более быстрого результата.

Коэффициент ускорения испытания зависит от специфики конкретного образца, подвергающегося ис­пытанию. По этой причине, а также из-за того, что соотношение между требуемым сокращением продолжи­тельности испытания и соответствующим увеличением уровня нагрузки не всегда известно, трудно указать конкретное цифровое значение коэффициенту ускорения, и такая попытка не предпринималась.

Коэффициенты ускорения следует всегда выбирать таким образом, чтобы избежать возникания меха­низмов отказа, отличных от имеющих место в эксплуатации.

Основными результатами воздействия факторов окружающей среды на образец являются коррозия, растрескивание, хрупкость, абсорбция или адсорбция влаги, окисление. Они могут привести к изменению физических и (или) химических свойств материалов.

Основные результаты некоторых отдельных внешних воздействующих факторов и обусловленные ими типичные отказы приведены в табл. 1. Примерами внешних воздействующих факторов, не приведенных в табл. 1, являются ядерная радиация и рост грибов.

В общем случае в начале разработки точные условия окружающей среды, в которых данный элемент должен функционировать, неизвестны. Кроме того, этот элемент может быть использован в изделиях различ­ного назначения в условиях, отличных от тех, в которых находятся сами изделия.

Обычно элементы имеются в достаточных количествах, чтобы позволить проведение различных испыта­ний на нескольких выборках из различных партий. Количество испытуемых элементов может позволить прове­сти статистический анализ результатов. Часто возможно проведение разрушающих испытаний.

Образцы для испытаний часто имеются только в небольших количествах в силу их стоимости. Очень часто для сложных аппаратуры и изделий имеется только один образец либо в комплекте, либо только как часть сборки, пригодный для испытания.

Поэтому разрушающие испытания обычно считают невозможными, и последовательность испытаний представляет особую важность. В некоторых случаях данные, полученные в результате испытаний элементов, сборок и узлов, могут позволить уменьшить количество испытаний, которые в противном случае пришлось бы проводить.

В случаях, когда результат воздействия одного фактора окружающей среды на образец зависит от пред­шествующих условий, в которых он находится, необходимо этот образец подвергать различным испытаниям в определенной последовательности.

В последовательности испытаний (п. 4.12) интервалы времени между испытаниями на воздействие от­дельных факторов окружающей среды таковы, что обычно не оказывают значительного влияния на испытуе­мый образец. Если же интервалы времени оказывают влияние, то следует прибегнуть к помощи составного испытания (п. 4.11), в котором интервалы времени между воздействиями отдельных факторов окружающей среды указаны точно, так как они оказывают существенное влияние на образец.

Примечание. Примеры

1. Составное испытание: Испытание Z/АД (МЭК 68-2-38—74).

2. Последовательность испытаний: Испытание Т (МЭК 68-2-20—79), за ним следует испытание Na (МЭК 68-2-14-81) и затем испытание Еа (МЭК 68-2-27-87).

Выбор последовательности испытаний, отвечающий поставленной цели, зависит от соображений, ко­торые иногда могут быть противоречивы. Эти цели и соответствующее их применение приведены ниже

.Ц

Основное применение

Получить данные об отказах в начальной части испытательной последовательности, т. е. начать с наи­более жестких испытаний.

Испытания, которые приводят к неспособно­сти образца выдерживать дальнейшие испытания, по­мещают в конце этой последовательности

Получить как можно больше данных до повреж­дения образца, т. е. начать с наименее жестких испыта­ний, например с неразрушающих испытаний

Использовать последовательность испытаний, которая даст наиболее эффективные результаты, в частности, при некоторых испытаниях могут обнару­житься повреждения, вызванные предшествующими испытаниями

Использовать последовательность испытаний, которая имитирует последовательность воздействия факторов окружающей среды, с наибольшей вероят­ностью встречающуюся на практике

Разработка испытаний. Обычно используют как часть исследований свойств прототипов

Разработка испытания. Обычно используются как часть исследований свойств прототипов, особен­но при наличии ограниченного количества образцов Стандартные типовые испытания элементов и аппаратуры

Типовые испытания аппаратуры и сложных си­стем, когда условия их применения известны

Поскольку трудно стандартизовать единую последовательность испытаний, приемлемую для всех типов элементов, в соответствующей НТД должны быть даны соответствующие последовательности. При выборе последовательности необходимо учитывать следующее:

• испытание на быструю смену температуры следует включать в начале последовательности;

• испытания на прочность выводов и пайку (включая теплостойкость при пайке) следует включать в начале всей последовательности испытаний;

• затем следует проводить все или часть механических испытаний, так как такие испытания могут выя­вить возможные отказы, обусловленные испытаниями на быструю смену температуры, и могут вызвать новые отказы, такие как трещины и течи. Такие отказы легко выявляются в процессе климатических испытаний, проводимых в конце последовательности. Если иное не установлено, в НТД следует использовать «последова­тельность климатических испытаний» (разд. 7).

Испытание на сухое тепло и холод проводят в начале последовательности климатических испытаний с тем, чтобы учесть эффект кратковременного воздействия температуры. В процессе испытания на влажное тепло в циклическом режиме влага будет проникать в любые трещины, и ее действие будет усиливаться испы­таниями на холод и пониженное атмосферное давление. Применение в дальнейшем испытания на влажное тепло в циклическом режиме будет способствовать еще большему прониканию влаги в любые существующие трещины, и после периода восстановления это может быть установлено по изменению электрических пара­метров изделия;

• в некоторых случаях для быстрого обнаружения трещин и течей может быть использовано испытание на герметичность;

• испытание на влажное тепло, постоянный режим часто применяют в конце всей последовательности испытаний или, когда оно не включено в последовательность, на отдельных образцах, чтобы определить поведение элемента при длительном воздействии влажной атмосферы;

• такие испытания, как коррозия, падение и опрокидывание, солнечная радиация, обычно не включа­ют в последовательность испытаний. Они должны, если требуется, проводиться на отдельных образцах.

По возможности последовательность испытаний следует устанавливать на основании данных об услови­ях эксплуатации.

Если этих данных нет, рекомендуется использовать такую последовательность, которая дает наиболее эффективные результаты. Последовательность, которая пригодна для большинства типов образцов, дана в п. В.6.4.2. Следует применять только те испытания, которые являются наиболее важными с точки зрения предполагаемого использования.

Пример основной последовательности испытаний (п. В.6.4.1), пригодной для большинства типов аппара­туры, представлен ниже

.

” Последовательность применения испытаний Е и F может быть обратная.

2. Разработка государственного стандарта не предусмотрена.

Примечание. Испытания на воздействие влажного тепла, постоянный режим и коррозию следует проводить на разных образцах, если это возможно.

Испытания на нижеследующие воздействия следует проводить только в случаях, когда изделия будут подвергаться этим воздействиям в условиях эксплуатации:

G — ускорение, постоянный режим;

J — грибостойкость;

S — солнечная радиация.

Озон³⁾.

Обледенение³’.

Примечание. Испытание на грибостойкость следует проводить на разных образцах, если возможно.

Таблица 1

Основные эффекты, вызываемые воздействием отдельных внешних факторов

³⁾ Метод испытания до настоящего времени не включен в МЭК 68-2.