Испытания термоэлектрического термометра

Климатические:

Испытания на воздействие климатических дестабилизирующих факторов проводят для проверки работоспособности и сохранения внешнего вида изделий в течение и после воздействия. Применяют следующие виды испытаний на воздействие: пониженного атмосферного давления, повышенной или пониженной температуры внешней среды, изменения температуры внешней среды, влажности, брызг, (герметичность)и пыли.

Объем климатических испытаний, значения дестабилизирующих факторов и время их воздействия, число испытываемых изделий, а также используемые методики и средства испытаний, контроля и измерений должны обеспечивать уверенность в том, что если изделие работоспособно в процессе и после испытаний, то оно будет работоспособно и в экстремальных климатических условиях эксплуатации в течение определенного срока.

Изделия испытывают в искусственно создаваемых климатических условиях в лабораториях или реальных условиях эксплуатации на полигонах, в различных климатических зонах или с использованием методов ускоренных испытаний.

Воздействие климатических дестабилизирующих факторов проявляется, как отмечалось раньше, в нарушении внешнего вида изделия (коррозионные процессы), внутренней структуры комплектующих изделий (растрескивание кристалла микросхемы), потере герметичности корпусных деталей, механических повреждениях (из-за различного коэффициента линейного расширения), электрических дефектах (повреждение изоляции, явление электролиза и др.). потере геометрической формы (коробление).

Эти виды не относятся к климатическим видам, но включены, а гл. 6 с методической точки зрения.

В системах электроснабжения характерными дефектами являются обрывы обмотки возбуждения из-за холодной пайки выводов к контактным кольцам, короткие замыкания обмоток статора из-за растрескивания заливочного материала, тепловые пробои диодов выпрямительного моста и выходного транзистора регулятора напряжения из-за перегревания генераторной установки, заедание ротора из-за коррозии и др.

В системе электропуска характерными дефектами являются короткие замыкания обмоток якоря и обмоток возбуждения из-за растрескивания пазовой изоляции, коррозия реле и контактного болта (большое переходное сопротивление), окисление коллектора электродвигателя, зависание щеток в щеткодержателе и т.д.

В аппаратах зажигания наиболее характерными дефектами, имеющими место в эксплуатации, являются пробои высоковольтных деталей (крышек, бегунка) из-за загрязнения или от переувлажнения (попадания воды в подкапотное пространство автомобиля), тепловые пробои транзисторов и диодов из-за перегревания двигателя.

В системах освещения и световой сигнализации возможны отказы из-за коррозии оптического элемента (отражателя) и арматуры (патроны ламп, штекерные соединители).

Для электронных систем автоматического управления агрегатами автомобиля наиболее характерными являются отказы штекерных соединителей из-за их разгерметизации, коррозии или при неправильном соединении.

В информационных системах отказы представляют собой нарушения соединения датчика и указателя из-за коррозионных процессов, выход из строя чувствительных элементов из-за перегревания.

Следовательно, климатические дестабилизирующие факторы влияют на надежность работы изделий, вызывая в них процессы деформации, электролиза, коррозии, потерю герметичности, обусловленные этим отказы определяют виды, объем и методы климатических испытаний.

· Температура окружающего воздуха 20°С-27°С

Проводят внешний осмотр изделия, после чего его помешают в камеру тепла (холода), а которой установлены нормальные условия испытаний. После начальной стабилизации проводят начальные проверки характеристик.

Температуру в камере изменяют до верхнего (нижнего) значения рабочих температур. Изделия выдерживают в течение времени, достаточного для нагрева (охлаждения) его по всему объему.

Продолжительность выдержки изделия при повышенной (пониженной) температуре устанавливают в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов), рекомендуется продолжительность выдержки выбирать из ряда: 2; 8; 16; 32; 72; 96 ч.

Скорость повышения (понижения) температуры определяется характеристиками испытательной камеры.

От начальной до конечной проверки характеристик при испытаниях на воздействие повышенной температуры изделие должно быть во включенном состоянии, при испытаниях на воздействие пониженной температуры - в выключенном, если нет других указаний.

Относительная влажность в камере должна быть естественно установившейся. После выдержки при повышенной (пониженной) температуре проверяют характеристики, установленные в стандартах и (или) технических условиях на изделия. При наличии требований только к прочности проверку характеристик изделия при повышенной (пониженной) температуре не проводят.

Температуру в камере понижают (повышают) до температуры нормальных условий испытаний и после конечной стабилизации проводят заключительные проверки внешнего вида и характеристик изделия, установленных в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов).

Изделие считают выдержавшим испытание, если во время и (или) после испытания его внешний вид и характеристики соответствуют требованиям, установленным в стандартах и (или) технических условиях на изделия.

Рисунок 5- Схема работы камеры тепла ( холода)с вращающейся цилиндрической камерой:1 - камера тепла; 2 - камера холода; 3 - цилиндрическая камера; 4 - корзина для изделий

Испытания при низких температурах. Камеры холода

Испытания на воздействие пониженных температур (холодостойкость) предназначены для проверки параметров изделий в условиях воздействия отрицательных температур, а также после пребывания их в этих условиях.

Изделия помещают в камеру холода и выдерживают в неработающем состоянии 3 ч при температуре, заданной программой испытаний. Изделия, устанавливаемые снаружи транспортного средства, в кабине или закрытом кузове, а также изделия, которые должны работать до предпускового подогрева двигателя, и изделия, устанавливаемые на двигателе и под капотом и включаемые после предпускового подогрева, помещают в камеру холода и доводят в ней температуру до минимального значения, выдерживают изделия в таком режиме в течение 3 ч. Работоспособность изделий проверяют внутри камеры холода. Необходимо обращать внимание на возможное загустевание или замерзание смазочного материала у вращающихся деталей электрических машин, стеклоочистителей, антенны и т.д. Электродвигатели должны самостоятельно приводиться во вращение и входить в рабочий режим не позднее чем через 3 мин после подключения к ним номинального напряжения.

После извлечения из холодильной камеры и прогревания до температуры окружающей среды изделия должны восстанавливать параметры до значений, имевших место перед испытаниями. Дополнительно разбирают изделия и осматривают детали.

Некоторые изделия проверяют на работоспособность непосредственно после извлечения из камеры холода, но не более чем через 5... 10 мин в зависимости от массы изделия.

Контрольно-измерительные приборы при испытаниях на работоспособность при пониженных температурах и на сохранение работоспособности после выдержки при температуре минус 60 °С проводят иногда раздельно от датчиков.

Материалы, применяемые для крепления малогабаритных изделий в камере холода, должны обладать высокой теплопроводностью. По достижении стабильной температуры внутри камеры холода температура стенок должна отличаться не более чем на 8 %. Поскольку отечественная промышленность не выпускает камеры холода, то используют импортные или камеры термоциклирования.

Тепловые испытания. Камеры тепла

Испытания на воздействие повышенных температур предназначены для определения способности изделий АТЭ и АЭ сохранять свои параметры и внешний вид в процессе и после воздействия максимального значения температуры. Имеются два метода тепловых испытаний: испытания термической нагрузкой и совместной термической и электрической нагрузками. При проведении испытаний первым методом (он иногда называется термовыдержкой) изделия помещают в термостат или камеру тепла и выдер живают в течение не менее 3 ч. Измерение параметров и оценку внешнего вида испытываемых изделий проводят до нагревания и после него.

Этот метод получил наибольшее распространение при входном контроле комплектующих изделий и, особенно, изделий электронной техники. Он является одним из трех методов технологических стресс испытаний.

При проведении испытаний под совмещенной тепловой и электрической нагрузками изделия помещают в тепловую камеру и испытывают под номинальной или максимально допустимой для данных изделий электрической нагрузкой, соответствующей максимальное значению температуры окружающей среды. Таким образом, ускоряются процессы деградации составных частей изделия и быстрее вырабатывается его ресурс.

Важными методическими моментами проведения этих испытаний являются тепловое равновесие изделия и определение места установки датчиков температуры для контроля. Для работающего изделия обычно определяют время теплового равновесия. Крупногабаритные изделия достигают теплового равновесия через 3...4 ч. Тепловая камера должна иметь достаточный объем и приспособление (вентилятор и др.) для перемешивания воздуха, обеспечивающее выравнивание температуры в объеме камеры.

Параметры испытательных режимов (напряжение, частота вращения и т.д.) должны быть приближены к эксплуатационным условиям. Например, у генераторных установок в процессе испытаний меняют скоростной режим, у распределителей и датчиков-распределителей во временной циклограмме присутствуют режимы разгона и торможения.

Электропривод кратковременного режима работы с продолжительностью не более 3 мин, фары и осветительную арматуру, работающие только ночью, испытывают в неработающем состоянии. Изделия АТЭ и АЭ, испытывающиеся в неработающем состоянии, проверяют не позднее чем через 5 мин после извлечения из камеры, а изделия малой массы -- не позднее чем через 2 мин.

После извлечения из тепловой камеры и охлаждения до температуры окружающей среды изделие должно восстановить свои характеристики до исходных (перед тепловыми испытаниями). Дополнительно предусматривается разборка изделия и осмотр деталей, при этом не должно быть изменений, деформаций и т.п.

Для проведения испытаний на термовыдержку применяют специальные камеры тепла, в которых предусмотрены коммутационные цепи для подключения электрической нагрузки и измерения параметров изделий. Размещение датчиков температуры при испытании теплорассеивающих изделий должно быть таким, чтобы учитывалось взаимное влияние изделий. Тогда при контроле температурного режима измерительные приборы покажут истинную температуру испытываемых изделий.

Для воспроизводимости результатов испытаний камеры тепла имеют следующие конструктивные особенности. Внутренние стенки выполняют из материала, имеющего степень черноты не менее 0,82 ...0,85. Температура стенок тепловой камеры не должна отличаться от задаваемой больше чем на 3 %, что ограничивает влияние излучения от стенок. Испытываемые образцы изделий не должны испытывать прямого влияния тепла от тенов. Точность поддержания температуры в полезном объеме камеры не должна быть ниже 3 °С. Относительная влажность перед испытаниями внутри камеры должна быть 50 % при температуре 35 °С.

Минимально допустимое расстояние между испытываемым изделием и стенкой тепловой камеры не должно быть меньше 100 мм. Применяемые для крепления малогабаритных изделий материалы должны обладать высокой теплостойкостью и низкой теплопроводностью.

Для испытаний на воздействие повышенной температуры применяются камеры тепла.

Получение необходимой температуры в тепловой камере достигается с помощью циклического включения и выключения тенов в зависимости от устанавливаемой температуры испытаний.

Для измерения и автоматического регулирования температуры в камере применяют электронные мосты и автоматические электронные потенциометры. Широко используют микропроцессорную технику и вывод информации на персональный компьютер, и цифровое информационное табло. В качестве чувствительного элемента используют п-переход, медные и платиновые сопротивления.

· Влажность от 30% до 80%

Испытание изделия на воздействие повышенной влажности проводят по одному из следующих режимов:

- постоянный (без конденсации влаги);

- циклический (с конденсацией влаги).

Изделие испытывают в выключенном состоянии, если нет других указаний в стандартах и (или) технических условиях на изделия.

Испытание проводят следующим образом:

- проводят внешний осмотр изделия, после чего изделие помешают в камеру тепла и влаги, в которой установлены нормальные условия испытаний. После начальной стабилизации проводят начальные проверки характеристик изделия, затем его выключают;

- температуру в камере устанавливают равной 40 °С и изделие выдерживают в течение 2 часов, если иное время не указано в стандартах и (или) технических условиях ;

- относительную влажность в камере повышают до (93±3) % и этот режим придерживают в камере в течение времени, установленного в стандартах и (или) технических условиях на изделия, выбирая его из ряда: 2; 4; 10; 21; 56 суток;

- после выдержки, проводят проверку характеристик, указанных в стандартах и (или) технических условиях на изделия. Во время выдержки допускается проводить промежуточные измерения параметров;

- в камере устанавливают нормальные условия испытаний и после конечной стабилизации проверяют внешний вид и проводят заключительные проверки характеристик.

При наличии требований к прочности проверку характеристик и внешнего вида изделия при повышенной влажности не проводят.

Изделие считают выдержавшим испытание, если во время и (или) после испытания его внешний вид и характеристики соответствуют требованиям, установленным в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов).

Испытание по циклическому режиму проводят при верхнем значении температуры 40 °С.

Испытания на устойчивость к воздействию влаги предназначены для определения способности изделий сохранять свои параметры в условиях длительного воздействия влажности и после прекращения этого воздействия. В соответствии с ГОСТ изделия электрооборудования должны выдерживать воздействие влажной тепловой среды в течение четырех суток при температуре (40 ± 2) °С и относительной влажности (95 ± 3) %. Влагоустойчивость изделий электрооборудования проверяется в течение 21 суток при температуре (40 + 2) "С и относительной влажности (95 + 3) %. Если после 96 ч выдержки в камере влажности изделия работоспособны без предварительной просушки (проверка проводится при отсутствии росы и не позднее чем через 15 мин после извлечения из камеры влажности), то изделия считаются выдержавшими испытания.

Рисунок 6- Схема камеры тепла и влаги :1 -- регулятор температуры в камере; 2 -- регулятор влаги камере; 3--сухой и мокрый термометры; 4-- термометр; 5-- окно и дверь для загрузки изделий; 6 -- вентилятор обдува; 7 -- электронагреватель; 8 -- вентилятор влаги; 9 -- компенсационный бачок; 10 -- увлажнитель воздуха

Детали, не имеющие защитного покрытия, и детали с оксидным покрытием (детали магнитопроводов, посадочные места и т.д.) могут после испытаний иметь очаги коррозии.

Кроме режима выдержки при постоянных значениях влажности и температуры применяют циклический режим испытаний, который характеризуется воздействием повышенной влажности при циклическом изменении температуры воздуха в камере. Этот циклический режим вызывает выпадение росы на наружных поверхностях изделий (при снижении температуры) и последующее ее испарение (в период повышения температуры), что способствует интенсивному развитию процессов коррозии. При этом влага проникает внутрь изделия через микроканалы в сварных, паянных швах, местах соединений материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения. Это явление наиболее характерно для изделий, имеющих свободные внутренние полости в пластмассовых или металлических корпусах и т.д.

Испытания изделий на влагоустойчивость под электрической нагрузкой способствуют разрушению вследствие действия электролиза и электрохимической коррозии, поэтому они применяются в исключительных случаях, например при проведении сравнительных испытаний изделий одинакового функционального назначения, но разных конструкций или разных производителей. Такие тесты позволяют выявить резервы повышения надежности разрабатываемого изделия. Их в основном применяют для изделий автоэлектроники.

Параметры испытываемых изделий измеряют в конце испытания (при циклических -- в последнем цикле, в конце последнего часа выдержки при максимальном значении температуры без извлечения изделий из камеры влажности).

В зависимости от целевого назначения камеры, предназначенные для воспроизведения циклического режима испытаний, должны обеспечивать точность поддержания температуры +2,5 %, а камеры, предназначенные для воспроизведения постоянного режима испытаний -- температуры ±2 °С при влажности ±3 %. Это обусловливает применение установки относительной влажности по сухому термометру при температуре ±0,4 °С, а по влажному термометру +0,4 ...-0,2 "С, поскольку понижение температуры более чем на 0,5 °С при высокой относительной влажности и повышенной температуре может привести к выпадению росы, что является недостатком камеры. Образовавшаяся на потолке и стенках камеры конденсированная влага не должна попадать на испытываемые изделия, для чего над изделиями устанавливают навес из некорродируемого материала. Испытываемые в камере изделия располагают так, чтобы конденсат не попадал с одних изделий на другие.

Влажный воздух получают в результате циркуляции его через увлажняющее устройство (рис.6), а равномерное распределение температуры и относительной влажности воздуха обеспечивают вентилятором.

Для измерения влажности воздуха применяют гигрометры, действие которых основано на «психрометрической разности», т.е. разности показаний «сухого» и «мокрого» термометров, находящихся в термодинамическом равновесии. Их широко применяют, несмотря на недостатки, связанные с загрязнением смачиваемого термометра и невозможностью применения при отрицательных температурах.

Калибровку гигрометров осуществляют пьезосорбционными гигрометрами, измеряя резонансную частоту колебаний пьезо-элемента в зависимости от относительной влажности.

· Атмосферное давление от 86 до 106,7 кПа

Испытания на повышенное давление проводят следующим образом: Изделие помещают в барокамеру и проводят начальные проверки характеристик изделия, после чего изделие выключают, если нет других указаний в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов).

Давление в камере понижают до 66 кПа со скоростью, не превышающей 10 кПа/мин, и поддерживают о течение времени, указанного в стандартах и (или) технических условиях на изделия, выбирая его из ряда: 5; 15; 30 минут; 1; 2; 4 часов.

При заданном пониженном давлении проверяют характеристики изделия, установленные в стандартах и (или) технических условиях на изделия.

Затем давление повышают до первоначального со скоростью, не превышающей 10 кПа/мин. Изделие может оставаться во включенном состоянии в течение всего времени изменения давления.

После выдержки изделия в нормальных условиях испытаний проводят заключительные проверки его характеристик.

Изделие считают выдержавшим испытание, если во время и (или) после испытания его характеристики соответствуют требованиям, установленным в стандартах и (или) технических условиях на изделия.

При наличии требований только к прочности проверку характеристик и внешнего вида изделия при пониженном давлении не проводят.

Испытания в условиях пониженного атмосферного давления (Барокамеры):

Испытания на устойчивость к воздействию пониженного атмосферного давления предназначены для проверки способности изделий сохранять работоспособность в условиях высокогорья и после авиаперевозки. Эти испытания проводят в условиях нормальной и повышенной рабочих температур для изделий, работающих при давлении ниже 670 мм рт.. Первый метод предназначен для нетепловыделяющих или тепловыделяющих изделий, для которых нагревание при электрической нагрузке несущественно. Второй метод применяют для всех тепловыделяющих изделий, в том числе тех, для которых нагревание при электрической нагрузке имеет значение.

Рисунок 7- Схема барокамеры [правая половина условно повернута на 45 градусов, чтобы был виден диффузионный насос]:
1 -- ферменная конструкция, к которой подвешены коллимирующие зеркала 11; 2 -- направление потока воздуха при вакуумировании; 3 -- диффузионный насос; 6 -- рабочая часть камеры; 7 -- стенка, охлаждаемая жидким азотом; 8 -- установка для имитации солнечного излучения; 9 -- мозаичная система линз; 10 -- стенка, охлаждаемая жидким азотом; 11 -- коллимирующие зеркала; 12 -- платформа обслуживания.

Чтобы обеспечить воспроизводимость результатов испытаний тепловыделяющих изделий на воздействие пониженного атмосферного давления, требуется правильно выбирать соотношения площади поверхности, окружающей изделия, и общей площади поверхности изделия. Также важно определить минимальное расстояние между тепловыделяющими изделиями.

Продолжительность испытания обычно не превышает 30 мин, иногда 2...3 ч. Испытания в условиях пониженного атмосферного давления проводят в барокамере, которая представляет собой шкаф, в верхней части которого расположены испытательная камера, аппаратура системы автоматики контроля и регулирования, а также кнопки управления и вентилятор. В нижней части расположен вакуумный насос. В камеру встроены разъемы для обеспечения подвода электрического тока к испытываемым изделиям и измерения их параметров в процессе испытаний. Для повышения коэффициента использования испытательного оборудования барокамеру совмещают с тепловой и холодильной камерами для создания в ней низких и высоких температур, например термобарокамеру типа КТХБ-К-0,025-65/155 (барокамеру тепла, холода с диапазоном температур -65...+ 155°С).

· Испытание изделий на воздействие твердых тел

Такие испытания предназначены для проверки устойчивости изделий к работе в среде с повышенной концентрацией пыли (пыленепроницаемость) и разрушающим (абразивным) воздействием пыли. Испытания проводят в камерах пыли.

Изделия помещают в камеру пыли, максимальное расстояние до стенок камеры и между изделиями не менее 0,1 м, температура воздуха + 55 °С при относительной влажности не более 50%.

В процессе испытания изделия обдувают в течение 2 ч, затем вентилятор отключают и в течение 2 ч происходит оседание пыли без циркуляции воздуха. В процессе испытаний на сохранение работоспособности при воздействии пыли изделия могут находиться под электрической нагрузкой. При испытаниях на пыленепроницаемость изделия вскрывают и оценивают наличие пыли внутри корпуса.

Испытание проводят с помощью специальной камеры пыли, при этом насос циркуляции пыли в камере может быть заменен любым другим устройством, позволяющим поддерживать порошок талька во взвешенном состоянии в закрытой испытательной камере. Используемый порошок талька должен проходить через сито с размерами квадратной ячейки 75 мкм и толщиной проволочки 50 мкм. Количество порошка талька составляет 2 кг на 1 мі объема испытательной камеры. Тальк не следует использовать при испытаниях более 20 раз.

Защиту считают удовлетворительной, если в результате проверки обнаруживают, что порошок талька не накапливается в таком количестве либо в таком месте, что нормальная работа оборудования или требования безопасности могли бы быть нарушены при попадании на эти места пыли любого другого вида. За исключением специальных случаев, точно указанных в стандартах на конкретный вид изделия.

Испытательная установка состоит из камеры пыли с аппаратурой (рисунок8), обеспечивающей контроль заданного режима испытай; трубопровода с аппаратурой, регулирующей и контролирующей заданный режим в оболочке изделия; вакуумной установки, обеспечивающей необходимое разрешение в оболочке изделия.

Камера пыли состоит из испытательного бункера, центробежного вентилятора и трубопровода, обеспечивающего замкнутую циркуляцию воздушного потока.

Размеры испытательного бункера должны обеспечивать свободный обдув оболочки изделия со всех сторон. Минимальное расстояние между стенками оболочки и бункера камеры должно быть не менее 0.2 м.

Циркуляция воздушного потока должна обеспечиваться центробежным вентилятором пылевого типа производительностью 36000--40000 м³/ч.

Камера пыли должна иметь устройство (поворотная заслонка), обеспечивающее регулирование скорости циркулирующего потока от 0.5 до 1.0 м/с при статическом воздействии пыли йот 1 до 10 м/с при динамическом воздействии пыли.

Нагрев циркулирующею потока воздуха -- при помощи встроенного герметичного нагревателя. Регулирование температуры нагрева -- контактным термометром.

Камера пыли должна иметь дозирующее устройство, обеспечивающее непрерывную подачу пыли в камеру с заданной производительностью. В качестве дозирующего устройства рекомендуется использовать дисковый питатель.

Контроль концентрации ныли должен осуществляться наборным устройством, использующим фильтрацию запыленного воздуха через фильтр.

Контроль заданного режима испытаний в оболочке изделия должен осуществиться с помощью манометра (разрежение) по техническим условиям, утвержденным в установленном порядке, и реометром (расход прокаченного воздуха).

Для поддержания заданного перепада давления в оболочке применяют вакуумный насос.

Рисунок 8- Установка для испытаний на воздействие пыли:

1-испытуемое изделие, 2- заборное устройство, 3- маномерт, 4-стекляное окно, 5- контактный термометр, 6- нагреватель, 7- кабель, 8- дозирующее устройство, 9-направляющая коронка, 10- вентилятор, 11- поворотная задвижка, 12-сетка, 13-фильтродержатель, 14-раскольдер, 15- вентиль, 16- вакуумный насос

Определение концентрации пыли в камере:

Для определения концентрации пыли в камере используют заборное устройство схема которого приведена на чертеже (рисунок 9).

Рисунок 9- Заборное устройство

Отбор пробы пыли для определения концентрации производят внешней фильтрацией запыленного воздуха через фильтр.

Отбор пробы производят следующим образом:

· фильтр типа АФА- B-18 взвешивают на аналитических весах и устанавливают в фильтродержателе;

· поворотным устройством производят установку заборной трубки. Отверстие насадки задорной трубки должно быть установлено перпендикулярно направлению пылевого потока;

· включают вакуумный насос и производят отбор пробы. Время отбора должно быть таким, чтобы навеска отфильтрованной пыли на фильтре была не менее 0,11 г;

· после окончания отбора вакуумный насос выключают, заборную трубку при помощи поворотного устройства устанавливают под углом 90° к пылевому потоку. Фильтр извлекают и взвешивают на аналитических весах.

Аналогично проводят еще два отбора пробы.

Концентрацию пыли в камере N г/м³, рассчитывают по формуле

,

где ?G-- разность весов на фильтре до и после отбора;

Q -- расход воздуха через фильтр;

t-- время отбора пробы.

За концентрацию пыли при испытаниях принимают среднее арифметическое результатов всех определений.

· Испытания изделий на воздействие воды

При испытаниях используется пресная вода.

При проведении испытаний температура воды не должна отличаться более чем на 5°С от температуры испытуемого образца. Если температура воды ниже температуры образца более чем на 5°С, следует предусмотреть возможность выравнивания давления в оболочке. Во время испытаний может частично конденсироваться влага, содержащаяся внутри оболочки. Накапливающийся конденсат не следует путать с водой, просачивающейся внутрь оболочки извне во время испытаний.

Перед проведением испытаний следует подсчитать с точностью до 10 % площадь поверхности оболочки.

При проведении испытаний с оборудованием, находящимся под напряжением, следует предусмотреть меры безопасности.

Испытания изделий допускающие допускающих возможность поворота вокруг горизонтальной оси на 180°, допускаются проводить в камере дождя в режиме «брызгозащищенность». Зона дождя должна перекрывать габаритные размеры изделия не менее чем на 300м. Угол наклона стола, на котором крепят изделие к горизонтальной плоскости, 45°. Во время испытаний стол должен вращаться вокруг вертикальной оси.

Интенсивность искусственного дождя - (5±2) мм/мин. Интенсивность дождя контролируют перед испытаниями в месте расположения изделия не менее 30 с циклическим сборником диаметром 100-200 мм и высотой не менее половины диаметра.

Продолжительность испытаний изделия - не менее 10 мин.

Изделие считается выдержавшим испытание, если его характеристики удовлетворяют требованиям стандартов и после вскрытия внутри изделия не обнаружено воды.

В соответствии с конструктивным исполнением изделия подвергают испытаниям на воздействие брызг воды и герметичность. Эти испытания предназначены для подтверждения правильности выбранной защиты и определения возможности функционирования в условиях воздействия брызг воды и в момент погружения изделия в воду.

Кроме испытаний на устойчивость к действию дождя (попадает на изделие под углом 60° от вертикали), брызг (вода разбрызгивается на изделие под любым направлением), водяных струй (струя подается на изделие в любом направлении) и волн воды (вода не должна попадать внутрь изделия в количестве, достаточном для повреждения) брызгозащищенные изделия дополнительно испытывают на обеспечение стока попавшей внутрь воды с открытыми сточными и вентиляционными отверстиями. Через 1 ч после окончания испытания изделие вскрывают и осматривают внутренние поверхности. Время такого осмотра должно быть достаточным для полного удаления и высыхания попавшей внутрь воды.

Испытания на воздействие дождя, брызг и струй воды проводят в камере дождя (рисунок 9). Внутри камеры помещена трубка (изогнутая в виде полукольца) с внутренним диаметром 18 мм. На внутренней стороне полукольца расположены отверстия диаметром 0,4 мм с шагом 50 мм, через которые на изделие подается вода. Трубка совершает колебательные движения с отклонением на угол 60° от вертикали в обоих направлениях со скоростью 60°/с. Давление воды у входа в трубку 0,1 МН/м². Изделие помещают на решетчатый стол и вращают с частотой 1 мин"¹. Продолжительность испытаний 10 мин или 1 ч. Температура воды в начальный момент испытаний должна быть ниже температуры изделий на 10... 15 °С.

Рисунок 9- Схема камеры дождя: 1 -- вентиль; 2 -- фильтр; 3 -- измеритель расхода воды; 4 -- манометр; 5 -- изделие; 6-- стол; 7-- трубка; 8-- защитный экран; 9 -- шкив; 10 -- конечные выключатели; 11 -- электродвигатель реверсивный; 12 -- поддон для слива воды

При испытаниях изделий с защитой от наката воды их обливают поочередно со всех сторон струей воды из цилиндрической насадки с расстояния 1,5 м от изделий. Давление воды 0,2 МН/м², диаметр отверстия насадки 25 мм, длина 50...75 мм. Время испытаний 15 мин.

При испытаниях на водонепроницаемость(герметичность) изделия погружают в закрытую камеру с водой или на глубину 0,5... 1,0 м (температура воды (20 ± 10) °С). В первом случае создают избыточное давление, чтобы получить имитацию глубины 0,5... 1,0 м. Изделие работает под электрической нагрузкой в номинальном режиме. Продолжительность испытаний не менее 30 мин.

После испытаний внешние поверхности изделий вытирают насухо, изделия вскрывают для визуальной оценки попадания влаги внутрь корпуса. Иногда внутри корпуса изделия создают избыточное давление 0,05 МН/м² и погружают изделие в ванну с водой на 1... 5 мин. Испытания считаются положительными, если воздух не выходит из корпуса.

Механические:

· Испытание на воздействие вибрационных и ударных нагрузок

Испытание допускается проводить на однокомпонентном стенде с вертикальным иди горизонтальным направлением вибрации и ударов поочередно при расположении в трех координатных осей преобразователя под одинаковыми углами направлению вибрации. При этом значение виброперемещения и виброускорения увеличиваются в 3 раза.

Во время испытания на прочность при воздействии вибрации(испытание на вибропрочность) преобразователи должны находиться в выключенном состоянии. После испытаний на вибропрочность преобразователи должны соответствовать требованиями не иметь мехинических повреждений и ослабления креплений.

Во время испытания на устойчивость при воздействии вибрации(испытание на виброустойчивость) преобразователи должны соответствовать требованиям.

Испытания на виброустойчивость и вибропрочность:

Изобретение (Рисунок 10) относится к вспомогательному оборудованию для испытания изделия на вибрацию в трех взаимно перпендикулярных положениях. Стенд для испытания изделий на вибрацию содержит вибровозбудитель со столом, вспомогательный стол, выполненный в форме куба и прикрепленный к столу вибровозбудителя, приспособление для закрепления испытуемых изделий, установленное на вспомогательном столе с возможностью переориентации и фиксации в трех взаимно перпендикулярных положениях, и по меньшей мере три вспомогательные платформы, каждая из которых закреплена снаружи на одной из взаимно перпендикулярных граней вспомогательного стола. Каждая из вспомогательных платформ содержит проушины с установленной в них осью, прорезь и резьбовое отверстие, выполненное перпендикулярно прорези.

Рисунок 10- Стенд для испытания изделий на вибрацию

Приспособление для закрепления испытуемых изделий выполнено также в виде платформы, содержащей щечки с пазом и выступ с выполненным перпендикулярно ему отверстием для обеспечения контактирования с осью и прорезью соответственно одной из вспомогательных платформ, при этом в резьбовое отверстие и отверстие выступа установлен винт, а паз в щечках выполнен под углом 45є к платформе и с шириной, равной диаметру оси, торцевые контактные поверхности отверстия выступа и винта выполнены с конусностью, равной двум.

Испытания на ударную прочность и ударную устойчивость:

Испытание на удар производится на специальных стендах, на которых создаются необходимые мгновенные ускорения, соответствующие требованиям ТУ. Ударные нагрузки характеризуются формой, амплитудой, периодом и длительностью колебаний. Они представляют собой импульсы силы с амплитудой до 10³ g (ускорение силы земной тяжести) с малой длительностью (около 10^-3c.) и значительным по сравнению с длительностью периодом.

При этом создаются ускорения за счет удара свободно падающего тела о наковальню или по платформе, на которой устанавливаются ОП. Кинетическая энергия падающего тела определяется его массой и высотой расположения центра тяжести тела.

Стенд для испытания на удар изображен на рисунке 11.

Рисунок 11- Стенд для испытания изделий на удары

В этом стенде молот 5 поднимается с помощью электромотора 3 на заданный угол подъема, автоматически действующий механизм освобождает стопор и молот наносит удар по каретке 4, установленной на шарнирном устройстве 2. После удара каретка движется в горизонтальном направлении до упора 1 и испытывает второй удар. Испытуемый прибор жестко крепится на каретке. Ускорение может достигать 50g и более, что определяется жесткостью буферов и амортизаторов, предусмотренных в конструкции стенда и высотой подъем а молота и его массой. В конструкции стенда предусмотрен счетчик числа ударов и механизм автоматической остановки ударов по достижению заданного числа.

· Испытание на воздействие внешних магнитных полей

После начальных проверок характеристик изделие помешают в центре катушки, создающей равномерное магнитное поле. Для этой цели применяют катушку, состоящую из двух параллельных коаксиальных плоских колец и имеющую возможность поворота вокруг горизонтальной оси. Расстояние между средними плоскостями колец должно равняться половине среднего диаметра обмотки колец. Средний диаметр кольца должен быть не менее чем в 2,5 раза больше габаритных размеров испытуемого изделия.

Обмотки обоих колец включают последовательно и согласно.

Каркас и крепление катушки должны быть из немагнитных материалов.

Изделие подвергают воздействию постоянного и (или) переменного магнитного поля в зависимости от указаний в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов).

Силу тока катушки выбирают с таким расчетом, чтобы получить в центре катушки магнитное поле напряженности.

Испытуемое изделие и катушку, создающую магнитное поле, поворачивают относительно друг друга до положения, при котором наблюдаются максимальное влияние магнитного поля на изделие.

Средства измерений, используемые в процессе испытании, должны быть удалены от магнитной катушки на расстояние, обеспечивающее независимость их показаний от магнитного поля, создаваемого катушкой.

После включения катушки при необходимости проводят заключительные проверки характеристик.

Изделие считают выдержавшим испытание, если во время (и после испытания) его характеристики соответствуют требованиям, установленным в стандартах и (или) технических условиях на изделия.

Примеры обмотки (рисунок 12): 500 витков проволоки диаметром 0,6 мм, сечением 0,28 мм² или 1000 витков проволоки диаметром 0,4 мм, сечением 0,126 мм² .

Рисунок 12- Электромагнит для испытания на влияние внешних магнитных полей

Испытание на электрическое сопротивление изоляции при температуре до 300 Сє опредиляют при испытательном напряжении от 10 до 100 В.

Измерение электрического сопротивления изоляции при температуре 35Сє и относительной влажности 98% проводят в течении 3 мин. После извлечения изделия из камеры влажности (рисунок 6).

Измерение электрического сопротивления изоляции при температуре свыше 35Сє проводят при напряжении разной полярности не более 10В и глубине погружения изделия не менее 300 мм после выдержки при температуре верхнего рабочего диапазона измерения не менее 2 ч. Отсчет сопротивления изоляции следует осуществлять после первой минуты с момента включения измерительного прибора. Значения сопротивления изоляции опредиляют как средне арифметическое двух измерений разной полярности. Для изделий, у которых длина погружаемой части менее 300 мм, то погружение проводят на длину погружаемой части.

Испытание на электрическую прочность изоляции проверяют на установке переменного тока мощностью не менее 0,25 кв·А. Испытательное напряжение прикладывают между короткозамкнутыми зажимами изделия и металлической частью защитной арматуры. У изделия, имеющих две и более несвязанные электрические цепи, испытательное напряжение также прикладывают между электрическими цепями

Техника безопасности:

Требования безопасности к электрическим изделиям должны соответствовать ГОСТ со следующими дополнениями.

Металлические части изделий, доступные для прикасания к ним обслуживающего персонала, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции и не имеющие других видов зашиты, подлежат защитному заземлению. На видном месте этих изделий должны быть предусмотрены четко различимые устройства для подключения защитного заземления или зануления.

На изделия, для безопасной работы с которыми необходимо принимать особые меры, указанные в эксплуатационной документации, должен быть нанесен знак «Осторожно! Прочие опасности». Знак опасности наносят на наружную панель или около частей, представляющих опасность.

Все внешние части изделий, находящиеся под напряжением, превышающим 42В по отношению к корпусу, должны быть защищены от случайных прикасаний к ним во время работы.

Безопасность гидравлических и пневматических изделий должна быть обеспечена: прочностью и герметичностью измерительных камер, которые должны соответствовать нормам, установленным в стандартах и (или) технических условиях на изделия конкретных групп (видов); надежным креплением изделия при монтаже на объекте.

6. Оформление результатов испытаний

Все измерения ведут с изменением направленя тока при помощи инверсионного переключателя( приложение 1, приложение 2).

На термометры, удовлетворяющие требованиям, выдаются следующие документы: на образцовый термоэлектрический термометр 2-го разряда выдается свидетельство, образец заполнения которого дан в рекомендуемом приложении 4. На промышленные термометры выдается справка, форма которой дана в приложении 3.

На термометры не удовлетворяющим требованиям, выдается извещение о непригодности установленного образца.

Приложение 1

ПРОТОКОЛ

градуировки образцового термоэлектрического термометра 2-го разряда №___ представленного______________________________________________

(наименование организации)

градуировка происходила на потенциометре №____________________________

Результаты градуировки

Показания потенциометра при включении на	Условия градуировки
Образцовую катушку сопротивления №	Платиновый термометр сопротивления №	Термометр №
Направление тока	Температура катушки = Сопротивление катушки = Температура свободных концов термометра t= Глубина погружения рабочего конца термометра…см
прямое	обратное	прямое	обратное	прямое	обратное

Градуировку проводил_____________________(подпись)

Дата_________________

Приложение 2

ПРОТОКОЛ

градуировки промышленных термометров, представленных______________________________________________________________________________________________________________________

(наименование организации)

градуировка происходила на потенциометре №____________________________

Результаты градуировки

Показания потенциометра при включении на	Условия градуировки
Образцовый термометр 2-го разряда №	Термометр №	Термометр №
Направление тока	Термпература свободных концов термометра…єС Глубина погружения рабочего конца термометра…см
прямое	обратное	прямое	обратное	прямое	обратное

Градуировку проводил_____________________(подпись)

Дата_________________

Приложение 3

СПРАВКА

_____________________термометр № _________________________________, принадлежавший___________________________________________________

(тип термометра)

___________________________________________,

градуирован по образцовым

(наименование организации)

приборам,__________________________________________________________ (наименование организации проводившей проверку)

Результаты:

Температура в єС	Т.э.д.с. в мВ
0,0	….
-20,0	….
-40,0	….
-60,0	….
….	….
….	….
-190,0	….
-200,0	….

Градуировка производилась при температуре свободных концов 0 єС и глубине рабочего конца на __________см

Градуировку проводил_____________________(подпись)

Дата_________________

Список НД

1. ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия

2. ГОСТ Р 52314-2005 Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые и платинородий-платинородиевые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Общие технические требования

3. ГОСТ 14894-69 Термоэлектрические термометры образцовые 2-го разряда и общепромышленного назначения для низких температур. Методы и средства поверки

4. ГОСТ Р 8.611-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые эталонные 1, 2 и 3-го разрядов. Методика поверки

5. ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования

6. ГОСТ 8.338-2002 ГСИ. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки

7. ГОСТ Р 50342-92 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия

8. ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия.

ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками

Список литературы

1. Преображенский В. П. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергия, 1978. - 704 с.

2. Чистяков С. Ф., Радун Д. В. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Высшая школа, 1972. - 392 с.

3. О. П. Глудкин, Н. М. Горбунов, А. И. Гуров, Ю. В. Зорин,: под ред. О. П. Глудкина., Всеобщее Управление Качеством: Учебник для вузов. 2001