一、測(cè)試背景
航空飛行控制計(jì)算機(jī)是飛行器的核心控制單元,在高空巡航過程中需同時(shí)承受極端溫度與低氣壓的雙重環(huán)境應(yīng)力。萬米高空氣壓僅為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的四分之一左右,溫度可低至-55℃,而飛行器在爬升與下降階段又經(jīng)歷劇烈的溫度交變。這種復(fù)合環(huán)境極易導(dǎo)致計(jì)算機(jī)模塊出現(xiàn)PCB與灌封材料分層開裂、密封器件內(nèi)部放電或漏氣、信號(hào)輸出漂移、通信誤碼率上升等問題。常規(guī)地面常壓常溫檢測(cè)無法模擬高空真實(shí)工況,必須通過專業(yè)的高低溫低氣壓綜合環(huán)境試驗(yàn)來驗(yàn)證產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性與可靠性。
二、測(cè)試依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)
本方案嚴(yán)格依據(jù)GB/T 2423.25-2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分:試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Z/AM:低溫/低氣壓綜合試驗(yàn)》及GJB 150.2A-2009《軍·用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法 第2部分:低氣壓試驗(yàn)》進(jìn)行測(cè)試。同時(shí)參照GJB 150.3A-2009和GJB 150.4A-2009中關(guān)于高溫與低溫試驗(yàn)的方法要求,確保測(cè)試覆蓋航空飛行控制計(jì)算機(jī)在貯存、運(yùn)輸及工作狀態(tài)下的全工況環(huán)境適應(yīng)性。
三、實(shí)驗(yàn)具體參數(shù)
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參數(shù)項(xiàng)目
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技術(shù)指標(biāo)
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測(cè)試設(shè)備
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高低溫低氣壓試驗(yàn)箱
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溫度范圍
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-40℃~+100℃
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溫度偏差
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±2℃
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溫度均勻度
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≤2℃
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溫度波動(dòng)度
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±0.5℃
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壓力范圍
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常壓~1kPa
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壓力允許偏差
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±5%
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降壓時(shí)間
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常壓→1kPa ≤30分鐘
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工作室容積
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1m3(1000mm×1000mm×1000mm)
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升溫/降溫速率
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≥1℃/min
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供電
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380V/50Hz,三相五線制
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高溫低氣壓測(cè)試條件:溫度+70℃,氣壓降至26kPa(模擬約10000米海拔)。低溫低氣壓測(cè)試條件:溫度-40℃,氣壓同樣降至26kPa。
溫度循環(huán)條件:在-40℃與+70℃之間交替循環(huán),每個(gè)溫度段保溫90分鐘,循環(huán)次數(shù)10次,全程保持低氣壓恒定。
四、實(shí)驗(yàn)流程
步驟一:樣品準(zhǔn)備。選取同批次全新、功能完好的航空飛行控制計(jì)算機(jī)模塊3臺(tái),編號(hào)FCC-001至FCC-003。使用無水乙醇擦拭樣品表面去除灰塵油污,常溫常壓環(huán)境靜置24小時(shí)。
步驟二:初始性能測(cè)試。在常溫常壓條件下測(cè)試各模塊的初始電氣參數(shù),包括工作電壓、工作電流、信號(hào)輸出精度及絕緣電阻,記錄基線數(shù)據(jù)。
步驟三:設(shè)備設(shè)置與樣品放置。將高低溫低氣壓試驗(yàn)箱溫度設(shè)定為目標(biāo)值(高溫段+70℃或低溫段-40℃),啟動(dòng)真空系統(tǒng)將箱內(nèi)氣壓降至26kPa。樣品懸空放置于試驗(yàn)箱內(nèi)部不銹鋼擱板上,確保無貼合、無遮擋,試驗(yàn)全程通電待機(jī)運(yùn)行。
步驟四:?jiǎn)?dòng)測(cè)試。先升降溫至目標(biāo)溫度并穩(wěn)定30分鐘,再啟動(dòng)真空系統(tǒng)抽至目標(biāo)氣壓。達(dá)到設(shè)定條件后開始計(jì)時(shí),高溫段保溫90分鐘,低溫段保溫90分鐘,循環(huán)10次,全程保持低氣壓恒定。
步驟五:結(jié)果評(píng)定。測(cè)試結(jié)束后,以不大于10m/s的速率緩慢恢復(fù)常壓,取出樣品在常溫常壓環(huán)境下恢復(fù)30分鐘。復(fù)測(cè)各項(xiàng)電氣性能參數(shù),同時(shí)進(jìn)行外觀檢查,判定是否符合設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)
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檢測(cè)項(xiàng)目
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測(cè)試前(基線)
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測(cè)試后
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變化率/判定
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工作電壓
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28.0V
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27.9V
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-0.36%(合格,<±1%)
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工作電流
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0.45A
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0.47A
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+4.44%(合格)
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信號(hào)輸出精度
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0.08%誤差
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0.12%誤差
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合格(<±1%)
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通信誤碼率
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<10??
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<10??
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合格(<10??)
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絕緣電阻
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>500MΩ
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>480MΩ
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合格
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外觀檢查
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完好
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無開裂、變形、漏氣
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合格
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上述數(shù)據(jù)表明,該航空飛行控制計(jì)算機(jī)模塊在模擬10000米高空、-40℃~+70℃溫度交變及低氣壓復(fù)合環(huán)境下,電氣性能穩(wěn)定可靠,輸出漂移<±1%,通信誤碼率<10??,絕緣性能與結(jié)構(gòu)完整性均未受到明顯影響,綜合判定為合格,具備高空環(huán)境下的可靠服役能力。
選擇一家專業(yè)的高低溫低氣壓試驗(yàn)箱廠家,是確保測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵前提。廣東海達(dá)儀器有限公司生產(chǎn)的高低溫低氣壓試驗(yàn)箱,采用膽中膽承壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原裝進(jìn)口壓縮機(jī)與無油真空泵,溫度范圍覆蓋-40℃~+100℃、壓力可低至1kPa-,完全滿足GB/T 2423.25及GJB 150.2A等標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)苛測(cè)試要求。無論是航空電子企業(yè)還是軍·工科研院所,選擇有資質(zhì)的高低溫低氣壓試驗(yàn)箱廠家能夠有效保障產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證的嚴(yán)謹(jǐn)性。廣東海達(dá)儀器有限公司在環(huán)境模擬測(cè)試領(lǐng)域擁有豐富的設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),其高低溫低氣壓試驗(yàn)箱已廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子等行業(yè)的產(chǎn)品可靠性測(cè)試。