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IEC 68-2-32 试验方法 Ed:自由跌落
IEC 68-2-32 Test Ed:Free fall
前言
本试验法分为两部份,一为自由跌落,系评估试件因不当的处理动作所产生之跌落,或评估试件在安全需求条件下之最小强韧性。
另一为重复性自由跌落(free fall repeated),系仿真试件可能常常跌落至硬物表面的情况。
范围
自由跌落试验法适用于无包装之装备及含运输箱之装备,如为后者,则运输箱可视为试件本体之一部份。
重复性自由跌落试验法则适用于以电线连接之试件,如连接器、遥控器等。
限制
无限制。
测试步骤
• 自由跌落
试验前试件应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。
将试件悬吊至预定高度,试验高度为试件与跌落面最近点之距离。
将试件自由落下。
除非规范另有规定,每一规定姿态应执行两次跌落。
试验后试件应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。
• 重复性自由跌落
1. 试验前试件应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。
2. 通常以适当之替代装置(例如转动之旋转桶)由预定高度跌落。
3. 执行试验时应将试件放入旋转桶中,开动机器使此桶旋转,待达规范规定之跌落次数后停止旋转。
4. 试验后试件应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。
测试条件
• 自由跌落
试件应依相关规范所规定之搬运或使用姿态进行自由落下。
释放试件时施予的扰动应尽可能降低,使试件能从悬吊处自由跌落。
自由落下高度应采用下列数值(*表示建议值):
*25mm, 50mm, *100mm, 250mm, *500mm, *1000mm
大型试件不适合使用较高之跌落高度。
• 重复性自由跌落
每一试件应个别执行,通常依实际型态会有一缆线以连接试件,并依相关规范之规定由固定高度执行数次自由跌落。试验之结果可由试件之机械、电性改变量来检验。
跌落次数之决定依相关规范规定,也可采用下列数值:
50, 100, 200, 500, 1000
除非另有规定,否则连接缆线长度最少100mm。
跌落高度为500mm。
跌落频率为每分钟十次。
试验设置
自由跌落
跌落面应该为平整、坚硬、刚性之水泥或铁板,若有需要可在相关规范详加描述。
重复性自由跌落
试验表面应为3mm厚平整、坚硬、刚性之铁板,板下置放厚约10mm之硬木。试验装置之实例如图1所示。
其它
图1是以旋转桶执行重复性自由跌落的图例,若有大量试件待试验,可依图中方向将此桶分成若干区块,每一区块各放置一件试件。若此桶每分钟旋转五次,相当试件每分钟跌落十次。
IEC 68-2-33 温度变化试验指引
IEC 68-2-33 Guidance on change of temperature tests
前言
本文之目的为提供设计及试验工程师使用温度变化试验之指引。温度变化试验在决定试件于温度变化或持续温度变化环境下之效应。
范围
• 装备层次预期发生快速温度变化之可能情况如下:
• 装备从室内温暖环境运送至寒冷的露天环境,反之亦然。
• 装备突然遭受雨水冷却或浸泡入冷水中。
• 外挂于飞机之空用装备。
• 储存及运输历程之某些条件。
• 组件层次预期发生快速温度变化之可能情况如下:
• 装备开机后会产生高温梯度因而造成温度变化,使组件遭受应力,例如由于高功率电阻器产生之辐射,使其附近组件之温度升高,但其它部份组件仍然是冷的。
• 人为冷却之组件由于冷却系统开机后遭受快速温度变化。
• 装备于生产制程中,组件可能遭受快速温度变化。
限制
本试验法不适合仿真仅于高温或低温环境下之效应;有关上述之效应,请参考"IEC 68-2-1试验方法A:冷"及"IEC 68-2-2试验方法B:干热"。
1. 温度试验基本原理
• 温度变化试验之设计
IEC 68-2-14温度变化试验方法Na、Nb及Nc乃系由高、低温保温某一时段后相互转移所组成;由室温至第一个温度条件,再至第二个温度条件,最后回到室温,此情况称之为一个试验循环。
有关试验之参数为:
a. 室温。
b. 高温。
c. 低温。
d. 保温时间。
e. 高、低温转移时间。
f. 循环数。
对大部份试件而言,要使试件温度到达规定之温度,均会有时间迟滞(time-lag)现象。
只有在例外情形下,试件才可以在规定之正常储存或操作之温度范围外执行本项试验。
本试验属加速试验性质,因为在一预定时间内承受数次剧烈的温度变化循环,比实际遭遇的情况要严厉很多。
2. 试验目的及选择
温度变化试验并非真正的仿真实际情况,其目的为施加应力于试件上,以决定试件是否正确设计或制造。
温度变化试验评估方式建议如下:
评估试件于温度变化下之电性;试验方法 Nb。
评估试件于温度变化下之机械性能;试验方法 Nb。
评估试件在快速温度变化循环后之电性;试验方法 Na或Nc。
评估机械组件、材料及复合材料抵抗快速温度变化之适合性;试验方法 Na 或Nc。
评估组件结构抵抗人为应力之适合性;试验方法 Na或Nc。
3. 保温时间之选择
保温时间与试件(或其关键零组件)之热时间常数(thermal time constant)有关,使试件之温度与温度柜或浸泡容器之温度近似,因此了解试件之热时间常数是非常重要的事。此外大试件(装备)内、外部零组件之热时间常数应分别考量,通常以最内部或关键零组件之热时间常数为主。
热时间常数与周遭介质之特性与移动速率有关(试验方法Na及Nb为气体,Nc为液体),因此热时间常数必须以实验方式获得。在选择保温时间时,必须考量下列关系(如图1所示):
若t1≧5τ 则d<0.01 D
若t1≧2.5τ 则d< 0.1 D
其中
t1 :保温时间
τ:试件之热时间常数
d :试验介质与试件之温度差
D:高、低温之温度差(Tb - Ta)
4. 温度变化时间之选择
高、低温转移时间之选择
大型试件若以双柜法执行温度变化试验,其高、低温转移时间无法在2~3分钟内完成,则转移时间可稍为延长,但不得超过以下之规定:
t2≦ 0.05 τ
其中
t2 :转移时间
τ:试件之热时间常数
5. 温度变化率之选择
• 试验方法Nb之温度变化率系用来仿真温度快速变化。
若欲仿真缓慢温度之变化,试验方法Nb仍可适用,但温度变化率则应适当降低。例如日循环温度的变异通常每分钟小于1℃,此种情形对于大型固定装备较为适用。
温度变化试验之使用限制
试件内部之温度变化率与试件材料之热传导、试件热容之分布及试件尺寸大小有关。试件表面某一点之温度变化近似指数定律;大型试件内部温度变化接近周期性的正弦曲线,其高低温度值远小于试验规格之温度范围。
试件与温度柜或浸泡容器介质间之热传机制应加以考量,移动液体介质使试件表面之温度变化率变得很大,静止空气介质之温度变化率则很小。
双液体浸泡法以水为介质(试验方法Nc),则试件应限制为有水密措施或其特性对水不敏感,亦即当试件浸入水中后,不会使其功能及性质退化。若试件对水敏感则以其它液体取代,因此需考量液体与水之不同热传特性。
7. 温度变化试验之重复性
• 试验参数之影响
温度变化试验之重复性视试验参数之精确性而定;下列试验参数之变异对试验之重复性有重大影响:
a. 周遭介质的温度变化率。
b. 高、低温。
c. 热传机制(对流、热辐射、热传导)。
d. 介质特性。
e. 任何特殊需求,如试件在温度柜(容器)内之摆放位置与方向,将影响试验之重复性,上述情形在相关规范中应明确规定。
试件参数之影响
由于试件各项参数之差异,而影响温度变化试验结果:
a. 热容。
b. 试件表面热传量与分布状况。
c. 试件内部热传导不均匀。
d. 试件材料与组件之热膨胀。
e. 机械性质(例如组件之弹性与拉力强度及试件之材料)。
f. 尺寸大小、容差。 |
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