Testul de căldură umedă este o metodă experimentală utilizată în mod obișnuit, cu cinci funcții majore:
1. Evaluați rezistența materialului la umiditate și căldură
2. Verificați fiabilitatea produselor electronice
3. Testați rezistența la intemperii a materialelor de acoperire
4. Studiați mecanismul de îmbătrânire a materialelor
5. Evaluați fiabilitatea și calitatea produsului
Funcțiile sale sunt utilizate pe scară largă în diferite domenii;
TheCamera de testare a căldurii și umidității la temperaturi ridicate și scăzuteîndeplinește toate condițiile pentru testarea căldurii și umidității. Dacă produsul dvs. necesită un test de căldură și umiditate și aveți cerințe de achiziție pentru o cameră de testare a căldurii și umidității, vă rugăm să faceți clic pentru a afla mai multe! Și sunteți binevenit să ne contactați ~
1. Ce este testul de căldură umedă?
Tehnologia de testare a căldurii umede este utilizată în principal în:
1. Explorați impactul mediului umed asupra produselor (experimente de cercetare în fazele de dezvoltare și proiectare).
2. Identificați performanța rezistentă la umiditate a produsului (inspecție de calitate sau test de tip în timpul etapelor de dezvoltare și producție).
3. Evaluați siguranța și fiabilitatea produsului atunci când este utilizat într-un mediu umed (test de siguranță sau fiabilitate).
Principalii indicatori determinați în urma testului sunt, în general, verificarea proprietăților electrice și mecanice ale produsului, precum și verificarea coroziunii unor probe.
În general, există trei tipuri de teste de căldură umedă. Printre acestea, testul de căldură umedă constantă este potrivit în principal pentru produse electrice și electronice generale. Nivelul de severitate al stresului este scăzut, iar cerințele echipamentelor de testare nu sunt ridicate.
Testul alternativ de căldură și umiditate este potrivit pentru produse cu medii dure și complexe. Testul de umiditate și căldură în standardele militare este de fapt alternarea căldurii și umidității și este potrivit pentru produse militare sau produse de comunicare în medii complexe sau care pot fi utilizate în astfel de medii. Testul alternativ de căldură umedă sau căldură umedă are cerințe mai stricte privind temperatură, umiditate, durată și ciclu decât testul de căldură umedă constantă, iar testul de căldură umedă standard este și mai strict. Prin urmare, dacă un produs a fost supus la căldură umedă alternativă sau la testul de căldură umedă cerut de standardele militare, nu este nevoie să faceți un test de căldură umedă constantă. În general, pentru produsele sau echipamentele militare importante și critice, testele constante de umiditate și căldură nu vor fi selectate atunci când se formulează planuri de testare de fiabilitate sau se scriu schițele de testare. Ordinea de severitate a celor trei teste de căldură umedă, de la scăzut la mare, este „căldura umedă constantă”, mai mică decât „căldura umedă alternativă”, mai mică decât „căldura umedă (standard militar)”. Trebuie remarcat faptul că severitatea nu înseamnă că mai multe proiecte sunt mai bune.
2. Fenomene fizice ale condițiilor de testare a căldurii umede
În testul higrotermic, temperatura și umiditatea lucrează împreună pentru a forma unele fenomene fizice și a face suprafața sau interiorul probei umede.
1. Fenomen de adsorbție:
Moleculele de gaz (molecule de vapori de apă din testul higrotermic) se pot ciocni cu suprafața unei substanțe solide (probă) atunci când se deplasează în spațiu. Când un anumit număr de molecule se ciocnesc continuu cu suprafața solidă, înainte de a se întoarce în spațiu, trebuie să fie în substanța solidă (probă). Suprafața „stă” o anumită perioadă de timp. În acest moment, concentrația de gaz la suprafață este mai mare decât concentrația acestuia în spațiu, rezultând condens. Acest fenomen de „stare” a gazului pe o suprafață solidă se numește adsorbție. Prin urmare, se poate spune că adsorbția este un proces intermediar între condensarea gazului și evaporarea pe o suprafață solidă. Conform rezultatelor experimentale, cantitatea de adsorbție a gazului este legată de proprietățile materialului solid, temperatura și presiunea gazului la echilibru. Cu cât temperatura este mai mică și presiunea este mai mare, cu atât capacitatea de adsorbție este mai mare. (Elevii interesați pot studia expresii de relații funcționale)
Adsorbția fizică este cauzată de atracția van der Waals, iar stratul de adsorbție este, în general, un strat cu mai multe molecule. Viteza de adsorbție este rapidă, energia necesară pentru adsorbție este, de asemenea, mică și, în general, poate fi realizată la temperaturi scăzute. În testul de căldură umedă, adsorbția fizică este cel mai frecvent fenomen.
2. Fenomenul de condensare:
Condensarea este de fapt fenomenul de adsorbție al moleculelor de apă pe probă, dar este generată atunci când temperatura testului crește. În timpul etapei de încălzire, când temperatura suprafeței probei este mai mică decât temperatura punctului de rouă a aerului înconjurător, vaporii de apă se vor condensa în lichid pe suprafața probei pentru a forma picături de apă. În timpul etapei de încălzire a testului de căldură umedă alternativă, datorită inerției termice a probei, creșterea temperaturii acesteia este în urmă față de temperatura camerei de testare. Prin urmare, condensul are loc la suprafață. Cantitatea de condensare la suprafață depinde de capacitatea de căldură a probei în sine, precum și de rata de încălzire și umiditatea relativă în timpul etapei de încălzire. În timpul etapei de răcire a testului alternativ de căldură și umiditate, condensul va apărea și pe peretele interior al carcasei închise.
3. Fenomenul de difuzie:
Difuzia este un fenomen fizic de mișcare moleculară. În procesul de difuzie, moleculele se deplasează întotdeauna dintr-un loc de concentrație mare într-un loc de concentrație scăzută. În timpul testului higrotermic, viteza cu care vaporii de apă din aer se difuzează în materiale cu concentrații mai mici poate fi exprimată prin legea lui Fick. Prin urmare, pătrunderea de umiditate cauzată de difuzie în testul higrotermic depinde nu numai de umiditatea absolută și de temperatura din condițiile de testare, ci și de materialul probei.
4. Fenomen de absorbție (numit și fenomen de circulație).
Vaporii de apă intră în material în general prin goluri. Viteza cu care vaporii de apă trec prin gol depinde de dimensiunea găurii. Dacă dimensiunea porilor este mai mică decât diametrul moleculelor de apă, vaporii de apă nu pot intra. Deoarece vaporii de apă sunt amestecați cu aerul în spațiu, viteza de intrare a acestuia este, de asemenea, strâns legată de raportul de amestec al vaporilor de apă și aerului. Când raportul dintre vapori de apă și aer este de 1:1, cantitatea de vapori de apă echivalentă cu aerul saturat la 80 de grade este luată ca limită. Orice lucru peste această limită se numește presiune de vapori ridicată, iar orice lucru sub această limită se numește presiune de vapori scăzută. Apoi, mecanismul vaporilor de apă care intră în gol va fi discutat separat:
① Mecanismul de intrare a vaporilor de apă la presiune scăzută a vaporilor: Când temperatura și presiunea vaporilor de apă rămân neschimbate (echivalent cu un test constant de umiditate și căldură), vaporii de apă intră în gol în principal datorită difuziei, iar viteza sa depinde în principal de rezistența aerului în decalajul (coeficientul de permeabilitate) și dimensiunea golurilor (dimensiunea golurilor afectează și rata de intrare, dar nu semnificativ). Când temperatura se schimbă (echivalent cu testul alternativ de căldură și umiditate), diferența de presiune a vaporilor de apă de pe ambele părți ale spațiului forțează să treacă aerul care conține vapori de apă. În acest moment, rata de intrare nu este legată numai de rezistența golului și de dimensiunea golului, ci și de diferența de presiune a vaporilor de apă la ambele capete ale spațiului. Se poate observa că mecanismele de acțiune ale testului de umiditate și căldură constantă și ale testului de umiditate și căldură alternativă sunt diferite.
② În condiții de presiune ridicată a vaporilor, viteza de intrare a vaporilor de apă este legată de diametrul golului. Când diametrul golului este mai mic decât calea liberă medie a moleculelor de apă, intrarea vaporilor de apă este un flux molecular; când diametrul golului este mai mare decât calea liberă medie, viteza de intrare este un flux vâscos. Când diametrul golului este între cele două de mai sus, este un flux de tranziție. Sub presiune mare de vapori, viteza de intrare a vaporilor de apă se modifică odată cu dimensiunea golului, ceea ce indică faptul că, dacă temperatura este crescută pentru a accelera intrarea umidității, vor exista rate diferite pentru diferite dimensiuni ale spațiului, iar multiplii de accelerație vor fi diferiți. .
În concluzie, intrarea vaporilor de apă prin absorbție depinde de temperatură și presiunea vaporilor de apă (umiditate absolută) și de materialul materialului.
5. Respirația:
Numim schimbul de aer intern și extern cauzat de schimbările de temperatură în cavitatea respirației probei închise. În timpul etapei de răcire a testului alternativ de căldură și umiditate, din cauza scăderii brusce a temperaturii, temperatura aerului din cavitatea închisă scade sau condensul pe peretele interior al cavității va reduce presiunea din cavitate, formând un fenomen de aspirație și aspirand aer umed din exterior. Prin urmare, cantitatea de volum curent inhalat în timpul fazei de răcire a respirației este legată de rata de schimbare a temperaturii și de umiditatea absolută. Acest fenomen de respirație nu are loc numai atunci când temperatura de testare alternează, ci apare și atunci când o probă cu o carcasă închisă, cum ar fi un motor rotativ închis, suferă o mișcare intermitentă, iar bobinele din carcasă se încălzesc sau se răcesc alternativ. Nu este neobișnuit ca produsele cu motor utilizate în condiții umede să absoarbă umiditatea datorită acestei respirații și să se condenseze în apă pentru a se acumula în coajă pentru o lungă perioadă de timp.
3. Efectele de deteriorare ale umezelii asupra diferitelor tipuri de probe
Există, în general, două forme de umiditate a probei: una este umiditatea de suprafață, care este de obicei cauzată de condensare și adsorbție de suprafață; celălalt este umiditatea volumetrică, care este cauzată de difuzia și absorbția vaporilor de apă. Uneori, umiditatea adsorbită pe suprafața probei atinge un anumit nivel, ceea ce va accelera și volumul de umiditate. Pentru probele de tip închis cu cavități, deși interiorul nu este expus direct la condiții de umiditate ridicată, respirația cauzată de modificările temperaturii de testare va face ca umiditatea externă să pătrundă în interior prin goluri sau crăpături, provocând umiditate internă. În același timp, fenomenele de difuzie și absorbție pot permite, de asemenea, pătrunderea umidității în învelișul închis prin goluri. În plus, pentru unele învelișuri din materiale organice, atunci când absorbția de umiditate cauzată de fenomenul de difuzie atinge un nivel stabil, umiditatea poate pătrunde prin înveliș și poate intra în coajă. Efectul de deteriorare al probei cauzat de umiditate pe suprafață și volum se referă la proprietăți mecanice (dimensiune și rezistență) și proprietăți nemecanice (proprietăți electrice și alte proprietăți); doua modificari.
4. Relația dintre condițiile de testare a căldurii umede și mediul real umed
Condițiile de temperatură și umiditate ale testului higrotermic simulează în general condițiile mai rare din mediul real, iar durata efectului este mult mai mare decât cea din mediul real. Prin urmare, în ceea ce privește simularea, este mai dur decât condițiile naturale și are un efect de accelerare asupra probei. Conform mecanismului de umiditate cauzat de mai multe fenomene fizice discutate mai sus, se poate observa că rezultatele testelor de probe de diferite materiale și structuri nu sunt exact aceleași. Prin urmare, este dificil să se obțină un coeficient de accelerație unificat pentru o metodă de testare higrotermală artificială universală. Numai pentru un eșantion cu o proprietate specifică sau unică, un coeficient de accelerație mai adecvat poate fi determinat după analiză și comparație experimentală. Relația corespunzătoare dintre clasificarea mediilor calde și umede și severitatea testului este o problemă care nu a fost complet rezolvată de mulți ani. Nivelul de severitate al metodei de testare a căldurii umede artificiale este compus din condițiile de testare și numărul de cicluri de testare. Condițiile de testare corespund în general condițiilor reale de mediu de utilizare a probei, iar selecția numărului de cicluri de testare este mai complicată. De obicei, numărul de cicluri de testare este determinat pe baza unei analize cuprinzătoare a caracteristicilor probei și a influenței umidității și căldurii asupra mecanismului său principal. În general, numărul adecvat de cicluri poate fi selectat după compararea rezultatelor cu rezultatele testelor naturale sau de funcționare pe teren și aflarea relației dintre acestea. Cu toate acestea, până acum, chiar și la nivel internațional, un model matematic aplicabil universal nu a fost încă dezvoltat pentru a exprima relația dintre testele higrotermale artificiale și condițiile naturale. Prin urmare, deși numărul preferat de cicluri este recomandat în standardele metodei de testare, există încă multe probleme în aplicațiile practice.
Perioada de testare a umidității și căldurii este cea mai fiabilă bază pentru perioada de depozitare pe termen lung a produsului. Cunoștințele actuale arată că factorul de bază și cel mai important care afectează coroziunea, în special în stocuri, este umiditatea relativă din depozit. Când umiditatea relativă este scăzută, viteza de coroziune nu crește rapid pe măsură ce temperatura crește. Ei urmează o astfel de relație empirică:
În formula: A——grad de rugină
H——Umiditate relativă (%)
t——Temperatura atmosferică (grade)
k——constant raportat la tipul de material metalic
Conform acestei relații, se pot obține gradele de coroziune ale diferitelor materiale metalice în condiții diferite. Conform acestei relații, atunci când umiditatea relativă (H) din atmosferă este de 65%, gradul de coroziune A=0, ceea ce înseamnă că materialele metalice nu vor rugini în aceste condiții. Cu toate acestea, atunci când umiditatea relativă este mai mare de 65%, metalul va rugini, iar pe măsură ce umiditatea și temperatura cresc, gradul de rugină crește brusc.
Fie că este vorba de stocare pe termen lung sau de testare accelerată la coroziune, o altă obișnuită este coroziunea matricei punctiforme. Cele mai multe dintre ele se datorează denivelărilor în procesul de scufundare a vopselei și ambalajului, „incluziunilor” în procesul de topire (în cea mai mare parte incluziuni de fier) și „incluziunilor de praf” cauzate de lovituri și zgârieturi în procesul de ștanțare. Înainte de tratarea suprafeței, nu a fost găsită nicio suprafață de reparare. Prin urmare, rugina punctiformă este, de asemenea, cea mai dificilă sursă de coroziune de eliminat. Respirația în etapa de răcire a testului de căldură umedă alternativă este mai evidentă pentru anumite tipuri de probe. Prin urmare, problemele legate de viteza de răcire și umiditatea sunt accentuate în mod deosebit în metoda de testare. Schimbările mai mari de temperatură la căldură umedă alternativă, umiditatea relativă mai mare în timpul răcirii și durata lungă de umiditate ridicată vor agrava umiditatea izolației.
5. Semnificația testului de căldură umedă
Umiditatea constantă și căldura evită condensul prin creșterea mai întâi a temperaturii și apoi creșterea umidității (mai întâi dezumidificare și apoi răcire), ceea ce provoacă în principal defecțiunea produsului prin adsorbția, absorbția și difuzia vaporilor de apă de către probă într-un mediu cu temperatură ridicată și umiditate ridicată. .
Căldura umedă alternativă utilizează procesul alternativ de condensare și uscare cauzat de ciclurile de temperatură în condiții de umiditate ridicată pentru a face respirația vaporilor de apă care intră în interiorul probei, accelerând astfel procesul de coroziune.
6. Întreruperea procesării testului de căldură umedă
1. Test de umiditate și căldură constantă
Atunci când testul este forțat să fie întrerupt din motive speciale, cum ar fi o întrerupere bruscă de curent în timpul testului, se recomandă operarea în următorul mod:
1) Dacă condițiile de mediu din cutie nu depășesc intervalul de eroare admisibil în timpul întreruperii, timpul de întrerupere ar trebui să fie considerat parte din timpul total de testare (în general, alimentarea este pornită la timp pentru a restabili mediul în cutie după o întrerupere instantanee de curent);
2) Când condițiile de testare sunt mai mici decât limita inferioară a erorii admisibile în timpul procesului de întrerupere, mediul de testare necesar trebuie atins din nou, iar timpul de testare din afara intervalului de eroare ar trebui eliminat până la finalizarea timpului de testare specificat;
3) Dacă apare o situație de testare, se recomandă oprirea testului și retestarea cu o nouă probă. În cazul în care personalul tehnic relevant consideră că depășirea condițiilor de testare cerute nu va cauza în mod direct deteriorarea caracteristicilor probei de testat sau eșantionului Dacă produsul este un produs reparabil, acesta poate fi procesat conform articolului 2. Dacă eșantionul nu reușește la testele ulterioare, rezultatele testelor ar trebui considerate nevalide.
2. Metoda de testare alternativă a căldurii și umidității (test de rezistență la umiditate).
1) Test de căldură umedă la nivelul echipamentului
Când testul este întrerupt din cauza unor circumstanțe speciale, cum ar fi o întrerupere bruscă a curentului în timpul testului, se recomandă operarea în următorul mod:
① Dacă condițiile de mediu din casetă nu depășesc intervalul de eroare admisibil în timpul întreruperii, timpul de întrerupere ar trebui să fie considerat parte din timpul total de testare;
② Când condițiile de mediu din casetă sunt mai mici decât limita inferioară a erorii admisibile în timpul întreruperii, testul trebuie repornit de la punctul final al ultimului ciclu valid înainte de întrerupere (adică, ciclul în care este punctul de întrerupere). localizat este invalid);
③ Dacă testul a avut loc, se recomandă oprirea testului și retestarea cu o nouă probă. În cazul în care personalul tehnic relevant consideră că depășirea condițiilor de testare cerute nu va cauza în mod direct deteriorarea caracteristicilor probei de testat sau proba este Pentru produse reparabile, mediul din cutie poate fi restabilit la condițiile de mediu necesare și testul poate fi continuat. Dacă proba eșuează la testele ulterioare, rezultatele testului trebuie considerate nevalide.
2). Test de căldură umedă la nivelul dispozitivului
Când testul este întrerupt din cauza unor circumstanțe speciale, cum ar fi o întrerupere bruscă de curent în timpul testului, înainte de a finaliza numărul specificat de cicluri (excluzând ultimul ciclu), dacă nu are loc mai mult de un test de mijloc neașteptat, ciclul poate fi refăcut. Dacă are loc o întrerupere neașteptată a testului în timpul ultimului ciclu, va fi necesar un ciclu neîntrerupt pe lângă refacerea ciclului. Orice întrerupere de peste 24 de ore necesită refacerea testului de la început până la sfârșit.
7. Determinarea spațiului efectiv de lucru pentru testul de căldură umedă
Test de căldură umedă, inclusiv test de căldură umedă constantă, test de căldură umedă alternativă și test cu ciclu combinat temperatură/umiditate.
Testul GB/T 2423.3 de căldură și umiditate constantă specifică o toleranță la temperatură de ±2 grade.
Toleranța la temperatură specificată în cele patru niveluri de temperatură ale testului de căldură și umiditate constantă GB/T2423.9Cb este de ± 2 grade, iar toleranța de umiditate relativă este de ± 3%.
La temperatura limită superioară specificată în testul alternativ de căldură și umiditate GB/T 2423.4: toleranța la temperatură este de ±2% și toleranța la umiditate relativă este de ±3%; la temperatura limită inferioară, toleranța de temperatură este de ±3 grade; necesarul de umiditate relativă este de 95%.
La temperatura limită superioară a ciclului de expunere la umiditate în testul ciclului combinat temperatură/umiditate GB/T 2423.34ZD, toleranța la temperatură este de ±2 grade, iar toleranța la umiditate relativă este de ±3%. Umiditatea relativă este un parametru legat de temperatură. Temperaturile diferite în cutie vor duce la o umiditate relativă diferită. Diferența de umiditate relativă este, de asemenea, legată de metoda sa de umidificare, viteza vântului, acuratețea controlului etc. Metodele de umidificare și ratele de circulație a aerului sunt în general fixe, iar precizia controlului poate fi garantată numai printr-o întreținere bună, îngrijire și proceduri corecte de operare. Spațiul său efectiv de lucru este în general mai mic decât cel al testării la temperatură ridicată, deoarece numai diferențe mici de temperatură și fluctuații mici de temperatură pot asigura că diferența de umiditate relativă rămâne la o valoare mică.
GB/T 2423.3 subliniază: Pentru a menține toleranța la umiditate relativă specificată în acest standard în intervalul necesar, diferența de temperatură între oricare două puncte din spațiul de lucru nu trebuie să fie mai mare de 1 grad în orice moment și pe termen scurt. fluctuațiile de temperatură trebuie, de asemenea, menținute într-un domeniu mai mic. Determinarea spațiului efectiv pentru diferite teste de căldură și umiditate trebuie, de asemenea, judecată prin măsurarea umidității relative. Acest lucru este pentru a ne asigura că proba testată rămâne întotdeauna în intervalul de toleranță specificat atunci când se efectuează diverse teste de căldură și umiditate.
Bine ați venit să ne contactați pentru anchetă, echipa BOTO vă va servi din toată inima!
A lua legatura:
Sherry:
Whatsapp/Wechat: +86-13761261677
Email: sale3@botomachine.com
Bob:
Whatsapp/Wechat: +86-17312673599
Email: sales23@botomachine.com