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低溫試驗在變送器可靠性驗證中的應用

• 資料介紹

  低溫試驗在變送器可靠性驗證中的應用

  高楊 18860995195

  江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇 江陰 214405

  摘要：本文主要介紹低溫試驗在變送器研制、生產(chǎn)、使用中的可靠性驗證的作用，采用國家標準試驗方法GB/T 2423.1《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗A：低溫》，模擬工作現(xiàn)場低溫環(huán)境對其功能、性能、可靠性及安全性的影響。

  關鍵詞：低溫試驗；變送器；安科瑞；電氣測試

  0、引言

      冬季我國有三分之二以上國土平均氣溫在0℃以下，如何確保變送器冬季的貯存、運輸及工作時的可靠性，是我們所有測試工作者需要研究的課題。為滿足產(chǎn)品在低溫環(huán)境條件下的使用要求，那么對變送器在生產(chǎn)研制階段進行低溫試驗是必不可少的重要一環(huán)。

  1、變送器概況

      變送器是指可將工業(yè)上需要測量的各類電量與非電物理量，例如電流(AD)、電壓(VD)、功率(WD)、頻率(FD)、溫度(TT)、重量（LD）、位置(PT)、壓力、轉速(RT)、角度等。這種將被測物理量轉換成可傳輸直流電信號的設備。變送器的傳統(tǒng)輸出直流電信號有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等，目前最廣泛采用的是用4-20mA電流來傳輸模擬量。

  2、低溫試驗概況

    低溫試驗的目的是確定軍民用設備在低溫條件下儲存和工作的適應性。安科瑞電氣測試中心依據(jù)國家標準GB/T 2423.1-2008 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗A：低溫》（等同于國際電工委標準IEC 60068-2-1:2007）對樣品在在溫下的可靠性進行檢測，一般步驟為：預處理、初始檢測、條件試驗、中間檢測、最后線性升溫、恢復、最后檢測。

    低溫試驗溫度及試驗持續(xù)時間由產(chǎn)品設計和使用的環(huán)境條件決定。為了確保產(chǎn)品質(zhì)量，我們一般需要考慮20%的冗余量，因此我們建議采用120%使用溫度下限值來對其進行適應性低溫試驗，根據(jù)國家標準GB/T 2423.1-2008規(guī)定，嚴酷等級如下表所示：

  嚴酷等級
  溫度（℃）	+5、-5、-10、-20、-25、-33、-40、-50、-55、-65
  持續(xù)時間（h）	2、16、72、96

  
  4、低溫試驗在變送器可靠性測試方面的意義與作用

    低溫試驗的意義：對變送器的評價不能只看其變送精度是否優(yōu)秀，還要綜合其各方面條件，例如在極端環(huán)境中，其功能和性能的可靠程度以及維修、服務的成本等。在提高變送器可靠性方面，低溫環(huán)境試驗占有重要位置。

    低溫試驗的實際應用：

    A、用于變送器研究性試驗：研究性試驗主要用于變送器的設計、研制階段，用于考核所選用的元器件、零部件、設計結構、采用的工藝等是否滿足實際環(huán)境要求以及存在的問題。

    對于零部件選擇方面，以安科瑞電氣股份有限公司的BD-3E3系列變送器為例，經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在低溫環(huán)境下原先設計選用的LCD顯示裝置顯示遲緩，出現(xiàn)重影現(xiàn)象，這是由LCD本身的性能決定的，因此改用LED顯示；LED可適應-40℃的低溫。

    對于生產(chǎn)工藝方面，以安科瑞電氣股份有限公司的AHKC-EKAA傳感器為例，試生產(chǎn)樣機經(jīng)低溫試驗發(fā)現(xiàn)其中一樣品低溫下變送超差，經(jīng)驗證系溫補電阻熱脹冷縮后焊點脫落導致，后采取改進焊接工藝，杜絕了此類問題再次出現(xiàn)。

    B.用于變送器定型試驗：定型試驗是用來確定變送器能否在預定的低溫環(huán)境條件下達到規(guī)定設計技術指標和安全要求。

    以安科瑞電氣股份有限公司（300286.SZ）的AHKC系列傳感器為例，本中心在對研發(fā)部門試制的霍爾電流傳感器的型式試驗過程中共發(fā)現(xiàn)問題12項，其中設計問題4項，生產(chǎn)工藝問題3項。進行有效整改10項，目前AHKC系列霍爾電流傳感器已正常推廣銷售，客戶反映情況良好。

      C.用于生產(chǎn)檢查試驗：生產(chǎn)檢查試驗主要用于檢測變送器的工藝質(zhì)量以及工藝變更時的質(zhì)量穩(wěn)定性。以安科瑞電氣股份有限公司為例，其所有系列的產(chǎn)品，每年均委托安科瑞電氣測試中心安排制定定期試驗計劃，用于驗證工藝質(zhì)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品售后服務成本。

      D.用于產(chǎn)品的驗收試驗：驗收試驗是指在用戶現(xiàn)場針對變送器產(chǎn)品進行驗收，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量必須進行的一些項目的試驗，驗收試驗通常是抽樣進行的。在客戶現(xiàn)場進行驗收可以收集現(xiàn)場的第一手資料，再通過一些特定的試驗手段對現(xiàn)場環(huán)境進行模擬，使測試環(huán)境更加貼近事實，減少了標準試驗環(huán)境和現(xiàn)場環(huán)境差異導致的不確定度。

      E.用于可靠性試驗：可靠性試驗是由環(huán)境試驗、壽命試驗、現(xiàn)象試驗和特殊試驗等組成，低溫試驗是其中環(huán)境試驗的重要組成部分。美國MIL-ZTD-781D中明確規(guī)定：環(huán)境試驗是可靠性試驗的必要補充內(nèi)容，也是提高產(chǎn)品可靠性的重要手段。

  5、結束語

      低溫試驗已經(jīng)在實際研發(fā)、生產(chǎn)過程中投入使用，在變送器研發(fā)、生產(chǎn)等階段均有重要作用，是提高變送器功能、性能、可靠性以及安全性方面是必不可少的重要手段。

  參考文獻

  [1].GB/T 2423.1-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分試驗方法 試驗A 低溫

  [2].徐國葆. 電工產(chǎn)品低溫試驗方法 標準驗證試驗  中國知網(wǎng)

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  159.1KB
• 所屬類別：
  實驗管理
• 更新日期：
  2015-09-01
• 適用行業(yè)：
  電子電氣
• 上傳人：
  江蘇安科瑞電器制造有限公司安科瑞電氣測試中心
• 標 簽：

  低溫使用 變送器 可靠性

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