GJB150.5A軍用裝備做（zuò）溫度衝擊試驗的（de）方法及流程（chéng）！

摘（zhāi）要：本文介紹了溫度衝擊試驗的基本原（yuán）理和試驗技術及GJB150.5A-2009《軍用裝備實驗室環境試驗方法 溫度衝擊試驗》試驗程序、試驗條（tiáo）件和（hé）試驗順序和剪裁過程。最後（hòu）以模擬試驗的方式（shì），通過應用溫度衝擊試驗方法過程的剪（jiǎn）裁，為實驗室應用溫度衝擊試驗提供了示例，具體詳情也可在線谘詢劍喬儀器（qì）廠家！

關鍵詞：GJB 150A；溫度衝擊；環境試驗

隨著我國在航天、船海領域的不（bú）斷發展，武器裝備的作戰（zhàn）使用環境日益複雜。嚴峻的作戰環境（jìng），對於裝備的可靠性、安全性以及電氣性（xìng）能提出了更加嚴苛的技術指標要求。為了提高裝備的可靠性，溫度衝擊（jī）試驗作為環境應力篩（shāi）選工藝以剔除裝備早期故障，亦可作為考核材（cái）料特性以（yǐ）及電氣性能的一種手段。

1、溫（wēn）度衝擊試驗概述

目前國內（nèi）溫度衝擊（jī）試驗方法主要依據GJB 150.5A，該標準基於（yú）IEC 60068-2-14[1]並適應我國（guó）武器裝備的特性而逐漸完善。下麵對GJB 150.5A作簡要介紹並分析試驗方法、試驗程序以（yǐ）及試驗條（tiáo）件。

1.1試驗方法

進行溫度衝擊（jī）試驗的目的是驗證裝備的物理特性（材料）或性能指標在經受周圍大氣溫度的急劇變化（溫（wēn）度衝擊）時是否會引起改變，利（lì）用在不同溫度情況（kuàng）下因熱脹冷縮所產生的（de）應力來考驗被試品質量的試驗。溫度衝（chōng）擊模擬產品貯存或運輸過程中從一個極熱（極冷）的環境中突然進入一（yī）個極（jí）冷（極熱）的環境，因此，一（yī）般用兩個試驗箱（冷箱和熱箱）或一個試驗箱中的兩個（gè）室（冷室和熱室），實現被試品在冷熱室之間快速轉移[2]。

當采用高溫試驗箱和低溫試驗箱進行溫度變化試驗時，試驗箱的放置應便於被試品在兩箱之（zhī）間（jiān）迅速轉（zhuǎn）換。低溫試驗箱的全（quán）部箱壁溫度偏離規定的試驗環（huán）境熱力學（xué）溫度不應超過8 %，高溫試驗箱的全部箱壁溫度（dù）偏離規定的試驗環境熱力學溫度不應超過3 %，同時被試品不受任何發熱和冷卻元件的直接輻射。

如研製（zhì）總要求或有關（guān）標準沒（méi）有特殊（shū）要求，溫度衝擊試驗的溫度條件至少要包括被試品相應規定的最高溫度條件和最低溫度條件。高低溫轉換時間通（tōng）常（cháng）不低於3 min，轉換時（shí）間過長達不到溫度衝擊效果。采用溫度衝擊試驗箱進行試驗，轉換時間（jiān）通常比較短；采用（yòng）高溫試驗箱和低溫試驗箱交替法進（jìn）行試驗時轉換時間通常（cháng）比較長。

1.2試驗（yàn）程序

溫度（dù）衝擊試驗（yàn）主要包括兩個試驗程序[3]：程序Ⅰ——恒定和程序Ⅱ——循環。雖然兩個程序都涉及溫度條件和性（xìng）能測試，但高溫衝擊極值存在不同（tóng）：

1）程序Ⅰ——恒（héng）定（dìng）。程序Ⅰ的（de）每個極值衝擊（jī）條件采用恒定的溫度。在諸多情（qíng）況下，溫度衝擊本身比其他溫（wēn）度效應重要得多，所以試驗可采用兩個恒定溫（wēn）度進行。特別是在（zài）希望采用更嚴酷的衝擊（例如需對安（ān）全性進行評價以及考（kǎo）核（hé）初始設計合（hé）理性方麵）時和在要使用極值（zhí）溫度時要采用恒定溫（wēn）度衝擊程序。

2）程序Ⅱ——循環。若要求對真實環（huán）境進行仔細地（dì）模擬時，應使用程序Ⅱ，因為高溫是隨著相應的日循（xún）環出現的。根（gēn）據相關技術（shù）文件確（què）定裝（zhuāng）備應達到的功能（néng）（工（gōng）作使用要求），並（bìng）確定會引起（qǐ）溫度衝擊的環（huán）境。

在實驗（yàn）室環境（jìng）中，通常根據武器裝備的設計溫度指標選用程序Ⅰ進行試驗（yàn），若裝備承製方技術文件對於程序Ⅱ有明確的要求則按照程（chéng）序（xù）Ⅱ進行試驗。武器裝備使用環境（jìng）可能包含多個設備平台，程序Ⅱ存在一定的局限性；而若按照程序Ⅰ進行試驗，是（shì）針對武器裝備的設計指標進行考（kǎo）核，能夠更充分的（de）驗證（zhèng）裝備的技術特性和電氣性能是否滿足設計要求。

1.3試（shì）驗條件

應根據相關技術（shù）文（wén）件的規定、應力篩選要（yào）求選定隨用的試驗（yàn）條件和試驗（yàn）技術。若有實測數據，則應使用實測數據。本實（shí）驗將暴露條件歸納為飛機飛（fēi）行暴露、空（kōng）運-沙漠暴（bào）露和陸運或（huò）空運-寒冷（lěng）暴露等
 

2）根據實際使用環境溫度數據或技術（shù）文件要求選擇（zé）試驗溫度。若沒有數據或文件，可根據裝備預計的部署應用情（qíng）況或將要部署（shǔ）的區域，或根據其最極端的非（fēi）工（gōng）作溫度要求確定試驗溫度（dù）；亦可采用能夠反映預期的極端貯存條件的試驗條（tiáo）件。溫度範圍應反映預期的使用情況，而不是任意選擇一個溫（wēn）度範圍；

3）應按裝備預期的貯存、運輸或使用時（shí）的技術狀態進行試驗；

4）試件溫度穩定（在轉換之前）的時間至少應保證試件外表麵溫度均勻一致（±2 ℃以內）。

5）除技術文件專門提出要求外，不考慮控製相對濕度。針對某些對於濕度敏感的材料（如纖維材料）應在試驗前對試驗箱進行除濕操作；

6）應保證溫度轉換（huàn）時間能夠反映壽命期剖麵（miàn）中實際溫度衝擊的狀態。轉換時間應盡（jìn）可能的短，但若能證明這些額外的時間是合理的，轉換時間亦可大於1 min；

7）受試裝備（bèi）應盡可能在低溫保溫結束至高溫保溫結束期間通電檢測（cè）電（diàn）氣性能（néng），若試驗過程中無法滿足測試條件則於試驗結束後進行電氣性能測試。

2、實驗室中溫度衝（chōng）擊試（shì）驗的剪裁實例

2.1受試（shì）樣品簡介

1）受試（shì）樣品為某型DC；

2）受試樣品主要作（zuò）戰環境為飛（fēi）機外掛（guà）。

2.2試驗項目的剪裁

根據受（shòu）試產品（pǐn）的使用環境，可以確定（dìng）其主要暴露於高低溫環（huán）境之（zhī）中。據此，為了更全麵真實的模擬產品的使用環境，確定需要對裝（zhuāng）備進行溫度衝擊試驗。溫度（dù）的迅速變化預期會對裝（zhuāng）備內部模塊組（zǔ）件的電氣（qì）性能產生顯著（zhe）的影響；為充分驗證該型裝備應對溫度衝擊的適應性，進行溫度衝擊試驗。

選定了試驗方法，然（rán）後對溫度衝擊試驗的試驗條件進行分析。由於受試產品使用服（fú）役於多地域，且受高溫日照影響有限，所以在確定溫度衝擊（jī）試驗條（tiáo）件時，考（kǎo）慮按照產品設（shè）計極限值（zhí）進行，選取試驗程序Ⅰ。按GJB 150.5A規定，要求（qiú）溫度轉換前受試產品能夠達到溫度穩定，所以將溫（wēn）度穩定時（shí）間設定為4 h；此外，需考慮試驗箱內濕度（dù）對裝備的影響。因受試產品在使用環境（jìng）下濕度相對較小，僅在存（cún）放時會經受（shòu）濕熱因素影響，所以，在溫度衝擊（jī）試驗過程中（zhōng）不（bú）考（kǎo）慮濕度（dù）。

受試產品屬長（zhǎng）期處於貯（zhù）存狀態，執行作戰任務時短（duǎn）期（qī）內隨飛機處於高層大氣中，使用不頻繁，故而按GJB 150.5A最低循環衝擊次數不小於3次的要求，選取最低試驗循環衝擊次數3次（3次高溫衝擊，2次低溫衝擊）。溫度轉換時間按標準要求盡量小於1 min，確實無法滿足時說明理由，由於傳統溫度衝擊試驗設備內（nèi）部空間無法滿足受試產品整體放置（zhì）的需求，選擇相鄰高低溫試驗箱通過兩箱法實現溫度衝擊，能夠（gòu）滿足在3 min內實現溫度轉換的要求（技術文件要求轉換時間小於10 min）。

考慮（lǜ）受試產品的實（shí）際壽命期間所經曆的環境狀態，將溫度衝擊試驗定於高低溫、濕熱、振動試驗後進行。至此，該型吊艙裝備溫度衝擊試驗項目剪裁完成，可（kě）選擇試驗設（shè）備，開始試（shì）驗實施。

2.3試驗實施

選取哈丁試驗生產的BHT 7150-5F型步（bù）入式快（kuài）速溫變濕熱試驗箱兩套，該設備溫度變化速率大（dà）於5 ℃/min，且試驗日期在其檢定（dìng）有（yǒu）效期內。試驗實施前經預試驗驗（yàn）證，試驗箱可滿足在（zài）樣（yàng）品轉換試驗箱（小於30 s）後在不大於3 min內恢複試驗保溫溫度要求（qiú）。
 

2.3.1 試驗前準（zhǔn）備

1）首先清潔裝備表麵汙垢，記錄已有外殼（ké）損傷狀態；

2）清潔後，將受試產品放置於試驗箱靠近中間的有效容積內並在（zài）實驗室標準大氣條件下（xià）（溫度15 ℃～35 ℃，相（xiàng）對濕（shī）度20 %～80 %）[4]達到穩（wěn）定，放置要求如下：①模擬實際安裝使用狀（zhuàng）態放置；②表麵距箱壁距離不應小於15 cm，，確保試驗箱內循環空（kōng）氣的（de）流通。

3）對受試產品進行（háng）外觀檢查機初始（shǐ）檢測，記錄（lù）結果；

4）關閉試驗箱門，堵好（hǎo）箱體通孔，準備試驗運行。

2.3.2 試驗程序運（yùn）行

1）將高低溫（wēn）試驗箱分別手動升降溫至-55 ℃和70 ℃，待（dài）試驗箱溫度達到設定值後開始計時；

2）待受試產品在低溫試驗箱（xiāng）中保溫時間達（dá）到4 h後，開（kāi）啟（qǐ）試驗箱門，在最（zuì）短（duǎn）時間內手動轉移至（zhì）高溫試驗箱中（zhōng）；關閉試驗（yàn）箱門（mén），使高溫試驗室在3 min內恢複至設定溫度值；

3）待受試產品在高（gāo）溫試驗（yàn）箱中保溫時間達到4 h後，開啟試驗箱門，迅速轉移至低（dī）溫試驗箱中；關閉試驗箱門（mén），使低溫試驗室在3 min內恢複至（zhì）設定溫度值；

4）重複步驟2）3次，步驟3）2次，在最後一次高溫室保溫結束後以不大於3 ℃/min的速率（lǜ）恢複至實驗室常溫（wēn）溫度（15 ℃～35 ℃，20 %RH～80 %RH），保持至溫度穩定；

5）恢複結束（shù）後，在試驗的標準大氣條（tiáo）件下對受試產（chǎn）品進行（háng）外（wài）觀和功能/性能檢測，最終便可得出該型產品經曆溫度衝擊試驗的結果。

3、結（jié）論

本文綜述了GJB 150.5A-2009溫（wēn）度衝擊試驗方法，對試驗目（mù）的（de）、試驗程序、試驗過程進（jìn）行（háng）了詳細描述，結合典型的溫度衝擊試驗案例，介紹了具（jù）體試驗過程（chéng）中標準的剪裁方法及試驗流程，為裝備在實驗室環境下開（kāi）展溫度衝擊試（shì）驗提供理論指導。

4. 相關溫度衝擊試驗設備，有冷熱衝（chōng）擊試驗箱，恒溫恒濕試驗箱，高低溫試驗箱，三綜合試驗箱，具（jù）體請谘詢劍喬儀器廠家！

參考（kǎo）文（wén）獻:

[1]IEC 60068-2-14, Basic environmentaltesting procedures[S].

[2]齊久成. 海洋水文裝備試驗[M]. 國防工業出版社, 2015.

[3]GJB 150.5A-2009, 軍用裝備實驗室環境試驗方（fāng）法 第5部分：溫度衝（chōng）擊試驗[S].

[4]GJB 150.1A-2009, 軍用裝備實驗室環境試驗（yàn）方法 第1部分：通用要求[S].