Климатические испытания

1. Испытания на повышенную температуру (теплостойкость)

   Испытание на воздействие повышенной температуры среды проводят одним из следующих методов:

   метод 201-1 — испытание в камере без электрической нагрузки;
   метод 201-2 — испытание в камере под электрической нагрузкой тепловыделяющих изделий;
   метод 201-3 — испытание тепловыделяющих изделий под электрической нагрузкой вне камеры;
   метод 202-1 — испытание изделий на воздействие повышенной предельной температуры среды.

   Испытания состоят из следующих этапов:

   — предварительная выдержка, первоначальные измерения параметров и внешний осмотр изделий;
   — установка изделий в камере, выдержка их в условиях испытательного режима и извлечение изделий из камеры, восстановление;
   — заключительные измерения параметров и визуальный осмотр изделий.

   При установке изделий в камере следует следить за тем, чтобы между изделиями, а также между изделиями и стенками камеры была свободная циркуляция воздуха. Если при эксплуатации возможно несколько вариантов положений изделий, то следует избрать вариант, обеспечивающий наибольшую жесткость испытания.

   Режимы и условия испытаний устанавливаются в зависимости от степени жесткости, которая определяется в свою очередь условиями их дальнейшей эксплуатации.

   Различают два метода испытаний на устойчивость:

   — испытание под термической нагрузкой;
   — испытание под совмещенной термической и электрической нагрузками.
   Первому методу испытаний подвергаются нетеплорассеивающие изделия, температура которых в процессе эксплуатации зависит только от температуры окружающей среды; второму — теплорассеивающие изделия, которые в рабочем состоянии нагреваются за счет выделяемой мощности под действием электрической нагрузки. При испытании под совмещенной нагрузкой изделия помещают в камеру и испытывают при нормальной или максимально допустимой электрической нагрузке, соответствующей верхнему значению температуры внешней среды, устанавливаемой в зависимости от степени жесткости испытаний.

   На практике время испытания на теплоустойчивость определяется временем, необходимым для достижения испытываемым изделием теплового равновесия и временем измерения электрических параметров.

2. Испытания на пониженную температуру (холодостойкость)

   Испытание на воздействие пониженной температуры среды проводят одним из следующих методов:
   метод 203-1 — испытание изделий на воздействие пониженной рабочей температуры среды;
   метод 204-1 — испытание изделий на воздействие пониженной предельной температуры среды.

   Испытания состоят из следующих этапов:
   — предварительная выдержка, первоначальные измерения параметров и внешний осмотр изделий;
   — установка изделий в камере, выдержка их в условиях испытательного режима и извлечение изделий из камеры, восстановление;
   — заключительные измерения параметров и визуальный осмотр изделий.

   При установке изделий в камере следует следить за тем, чтобы между изделиями, а также между изделиями и стенками камеры была свободная циркуляция воздуха. Если при эксплуатации возможно несколько вариантов положений изделий, то следует избрать вариант, обеспечивающий наибольшую жесткость испытания.

   Режимы и условия испытаний устанавливаются в зависимости от степени жесткости, которая определяется в свою очередь условиями их дальнейшей эксплуатации.

   Различают два метода испытаний на устойчивость:
   — испытание под термической нагрузкой;
   — испытание под совмещенной термической и электрической нагрузками.
   Первому методу испытаний подвергаются нетеплорассеивающие изделия, температура которых в процессе эксплуатации зависит только от температуры окружающей среды; второму — теплорассеивающие изделия, которые в рабочем состоянии нагреваются за счет выделяемой мощности под действием электрической нагрузки. При испытании под совмещенной нагрузкой изделия помещают в камеру и испытывают при нормальной или максимально допустимой электрической нагрузке, соответствующей верхнему значению температуры внешней среды, устанавливаемой в зависимости от степени жесткости испытаний.

   На практике время испытания на теплоустойчивость определяется временем, необходимым для достижения испытываемым изделием теплового равновесия и временем измерения электрических параметров.

3. Испытания на изменение температуры среды (термоциклирование)

   Испытание на циклическое воздействие смены температур (термоциклирование) проводят одним из следующих методов:
   метод 205 — испытание изделий на циклическое воздействие смен температур.
   

   Испытание на циклическое воздействие смены температур (термоциклирование) проводят для определения способности изделий выдерживать изменение температуры внешней среды и сохранять свои параметры после этого воздействия. Общее количество циклов устанавливается равным трем, если другое количество специально не оговорено в ТУ на изделие.

   Каждый цикл состоит из двух этапов. Сначала изделие помещают в камеру холода, а затем в камеру тепла, температуры в которых устанавливаются заранее в зависимости от степени жесткости испытаний. При заданных температурах изделие выдерживают в течение времени, необходимого для достижения теплового равновесия. Время переноса изделий из камеры тепла в камеру холода или обратно должно быть минимальным.

   Во время испытания электрическая нагрузка на изделие не подается, а электрические параметры измеряют до и после испытаний, предварительно выдержав изделие в нормальных климатических условиях.

   Термоциклирование является одним из самых жестких видов климатических испытаний и позволяет выявить скрытые конструктивные дефекты и нарушения технологии, допущенные при изготовлении.

4. Испытания на повышенную и пониженную влажность

   Различают два вида испытаний на влагоустойчивость: длительные и ускоренные. Ускоренные испытания проводят с целью оперативного выявления грубых технологических дефектов, которые могут возникнуть из-за нарушения технологии производства изделий и низкого качества применяемых в производстве материалов, а также с целью выявления дефектов, которые могут возникнуть в изделиях при других видах испытаний.

   В зависимости от условий эксплуатации, в которых должны работать испытываемые изделия, их подвергают циклическим или непрерывным испытаниям с выпадением и без выпадения росы. Циклическим испытаниям подвергают изделия, предназначенные для работы на открытом воздухе и в открытых производственных помещениях, под навесами, а также в крытых транспортных средствах. Непрерывным испытаниям на влагоустойчивость подвергают изделия, предназначенные для работы в помещениях, где нет резких изменений температуры воздуха, солнечной радиации и осадков.

   Любому виду испытаний предшествует визуальный осмотр и измерение параметров изделия. Далее изделия помещают в камеру влажности, повышают температуру до 40±2 С и выдерживают при этой температуре в течение времени, указанного в стандартах, ТУ на изделия и ПИ, но не менее 1 часа. Затем, в зависимости от заданного режима испытаний устанавливают требуемую температуру и относительную влажность (обычно 95-98 %). При непрерывных испытаниях температуру и влажность в камере поддерживают постоянными в течение всего времени испытаний (от 2 до 10 суток при ускоренном и от 10 до 56 суток при длительном воздействии).

   Испытания изделий под электрической нагрузкой предусматривают в том случае, если в условиях эксплуатации у этих изделий при увлажнении под напряжением возможно проявление разрушающих действий электролиза или электрохимической коррозии.

    

    

    

5. Испытания на воздействие солнечного излучения УФ (солнечной радиации)

   Испытания на воздействие солнечной радиации
   Проведение испытаний на воздействие солнечной радиации в совокупности с другими климатическими факторами имеет целью выявить возможные нарушения покрытий, состояние маркировки и шкал, старение проводов и кабелей, а также различные другие дефекты.
   

   Процесс проведения испытаний: после внешнего осмотра и измерения параметров в соответствии с требованиями ТУ, ПИ и методики изделия помещают в специальную камеру, в которой их облучают светом определенного состава и интенсивности, близкими к солнечному свету.

   Изделия в камере должны быть расположены таким образом, чтобы облучение происходило под углами, соответствующими реальным условиям эксплуатации.

   В зависимости от назначения и условий эксплуатации изделия могут испытываться в сухом и жарком или влажном и теплом климатах, подвергаясь непрерывному или циклическому воздействию внешних факторов.

   Испытания во влажном и теплом климате проводят по следующему циклу: поместив изделие в камеру, его выдерживают в ней при температуре +60°±2 °С в течение 24 ч, после чего его подвергают воздействию влажности при температуре +40 ±2° С и относительной влажности 95—98% в течение 48 ч. Если указанный режим не может быть осуществлен без изъятия изделия из камеры, то перенос его из одной камеры в другую должен осуществляться за время не более 30 мин.

    

    

6. Испытания на воздействие соляного тумана (испытания в агрессивных средах)

   Испытание проводят с целью определения коррозионной стойкости изделий в атмосфере, насыщенной водными растворами солей. Изделия помещают в камеру и располагают так, чтобы в процессе испытания брызги раствора из пульверизатора или аэрозольного аппарата, а также капли с потолка, стен и системы подвесов не попадали на изделия.

   Туман образуют распылением соляного раствора центробежным аэрозольным аппаратом, пульверизатором или иным способом. Испытание проводят в течение 2, 7 или 10 суток. Конкретное время испытания устанавливают в стандартах и ПИ.

    

7. Испытания на воздействие инея с последующим его оттаиванием

   Испытания проводят с целью проверки способности изделий допускать включение под электрическое напряжение при выпадении на них инея с последующим его оттаиванием.

   Испытание проводят следующим образом: изделия помещают в камеру холода и выдерживают при температуре минус 15-25 °С в течение 2 ч, если другие условия не оговорены в ПИ и стандартах. Далее изделия извлекают из камеры холода, помещают в нормальные климатические условия испытаний, после чего на изделия подают электрическое напряжение, характер, величина, время выдержки и места приложения должны устанавливаться в стандартах и ПИ. Изделия считают выдержавшими испытания, если при подаче напряжения не произошло пробоя или поверхностного перекрытия.

8. Испытание на воздействие дождя

   Испытание на воздействие дождя (испытание 218)
   Испытание проводят с целью проверки сохранения параметров изделия во время и (или) после воздействия дождя.
   

   Испытание проводят методами:
   218-1 — испытание изделия при помощи дождевальной установки;
   218-2 — испытание изделия при помощи качающейся трубы.
   

   Оба этих метода применяют для проверки защитных свойств оболочек или параметров изделия, связанных с защитными свойствами оболочек.

   Метод 218-1
   Изделие размещают под дождевальной установкой, имеющей диаметр отверстий для прохождения воды 0,4±-5% мм. Способ размещения изделия под дождевальной установкой определяется НД на изделие. Зона действия дождя должна перекрывать габаритные размеры изделия не менее чем на 30 см. Направление падения дождя должно составлять угол 45° с плоскостью расположения изделия, температура воды в начальный момент испытаний должна быть ниже температуры изделия не менее чем на 10 °С.

   Изделие в течение 2 часов подвергают действию дождя с интенсивностью (5±1) или (3±1) мл/мин, в зависимости от требований к изделию в соответствии с его климатическим исполнением по ГОСТ 15150. В течение этого времени, если установлено в НД на изделие, проводят проверки, указанные в НД на него.

   Изделие извлекают из камеры и обтирают, вскрывают, подвергают визуальному осмотру и проводят измерение его параметров.

   Метод 218-2
   Испытания проводят как указано в ГОСТ 14254 для метода испытания изделия при помощи качающейся трубы, но при попадании струй на изделие под углом от 0° до 45° от вертикальной оси изделия и при интенсивности и температуре дождя, установленной для метода 218-1.

    

9. Испытания на воздействие песка и пыли (пылеустойчивость и пылезащищенность)

   Испытания на пылеустойчивость и пылезащищенность
   Если изделие предназначено для работы в среде с повышенной концентрацией пыли, его подвергают испытанию на пылезащищенность, целью которого является выявление способности изделия не допускать попадания пыли внутрь корпуса (кожуха). Если изделие специально не защищено от проникновения пыли, но вынуждено работать в среде с повышенной концентрацией, то с целью установления способности материалов и покрытий противостоять разрушающему (абразивному) действию пыли его испытывают на пылеустойчивость.

   Процесс проведения испытаний
   После внешнего осмотра и измерений параметров, предусмотренных в ТУ и ПИ, изделие помещают в камеру и размещают там таким образом, чтобы воздействие пыли максимально соответствовало эксплуатационным условиям.
   

   Испытания производятся обдуванием изделий пылевой смесью определенного состава. При испытании на пылеустойчивость применяется просушенная пылевая смесь, содержащая 60—70% песка, 15—20% мела и 15— 20% каолина. Величина частиц пылевой смеси должна быть не более 50 мкм.

   В ТУ и ПИ оговаривается необходимость испытания изделий во включенном состоянии, режим их работы и продолжительность обдува. Иногда обдув осуществляют в течение 2 ч с последующей выдержкой для оседания пыли в течение 1 ч.

   При испытании на пылезащищенность в состав пылевой смеси вводят флуоресцирующий порошок (сульфид цинка), позволяющий выявить проникновение пыли внутрь испытываемого изделия. Возможная продолжительность обдува со скоростью воздушно-пылевого потока 10—15 м/сек составляет 1 ч.

   По окончании заданной продолжительности воздействия пыли производят измерения параметров изделия в соответствии с требованиями ПИ или ТУ. После извлечения изделий из камеры и удаления пыли с поверхности их тщательно осматривают, обращая особое внимание на состояние покрытий внешних поверхностей, работу органов управления и коммутации.

   При испытании на пылезащищенность изделия переносят в затемненное помещение, где осторожно вскрывают и выявляют степень проникновения пыли, облучая изделие ультрафиолетовым светом. Наличие в составе пылевой смеси флуоресцирующего порошка позволяет выявить проникновение пыли в изделие по его характерному виду свечения в ультрафиолетовом свете.

10. Испытания на плесневые грибы (грибоустойчивость)

    Испытания на грибоустойчивость проводят с целью определения способности материалов и покрытий противостоять грибковой плесени в среде, зараженной плесневыми грибами. Испытания осуществляются на образцах, которые не подвергались другим воздействиям. Виды грибов, применяемых при испытании, установлены ГОСТ 9.048-75.

    Перед испытанием поверхность изделия тщательно промывается или протирается спиртом. Изделия помещают в камеру грибообразования. Вместе с изделиями в камеру ставятся контрольные чашки Петри (обычно две) с питательной средой. Состав и порядок приготовления питательной среды дается в специальной инструкции. Изделия, а также контрольные чашки с питательной средой опрыскиваются из пульверизатора водной суспензией спор грибков из расчета 50 мл суспензии на 1 м3 полезного объема камеры. Вся поверхность изделий должна быть опрыскана равномерно. Подвергать испытаниям рекомендуется образцы, не прошедшие других испытаний.

    Испытания проводятся в следующем порядке. В камере устанавливается температура 29±2°С и относительная влажность 95 ±3% при отсутствии циркуляции воздуха. Испытываемые изделия должны быть затемнены от искусственного и естественного света. Изделия в этом режиме выдерживаются 48 ч, после чего производят осмотр контрольных чашек Петри. Если на чашках не наблюдается роста грибков из числа видов использованных для заражения, то следует провести вторичное опрыскивание изделий жизнеспособной суспензией спор грибков. Срок испытания в этом случае следует считать со времени вторичного опрыскивания.

    Испытания продолжаются в течение 30 сут. После испытания изделия извлекаются из камеры и подвергаются визуальному осмотру под микроскопом при 56-кратном увеличении. Оценка качества изделий производится по шестибалльной системе:
    — нет роста грибков, т. е. на образцах при контроле не обнаруживается роста грибков — 0 баллов;
    — очень слабый рост грибков, т. е. наблюдаются единичные проросшие споры — 1 балл;
    — слабый рост грибков, т. е. наблюдается единичное спороношение — 2 балла;
    — умеренный рост грибков, т. е. видны очаги плесени — 3 балла;
    — обильный рост грибков, видимое невооруженным глазом – 4 балла;
    — сплошное поражение грибками поверхности образца — 5 баллов;

    Изделия считают выдержавшими испытание на грибоустойчивость, если степень биологического обрастания оценивается баллами 0 или 1. По окончании испытания образцы должны быть продезинфицированы или уничтожены, чтобы предотвратить заражение окружающих предметов и продуктов.

Климатические испытания – это серия исследований, которая проводится для того чтобы выявить, насколько оборудование или материал устойчивы к воздействию внешних факторов.

Основная цель таких мероприятий:

• Просчитать, как долго будет работать объект при воздействии неблагоприятного фактора.
• Определить общий срок службы.
• Получить информацию о последствиях, которые могут принести экстремально высокие показатели факторов внешней среды.

Отображаются результаты климатических испытаний в протоколе с указанием основной информации о том, в каких условиях объект исследования сохранит свои свойства и функции.

Температурные испытания

Практически всегда при проверке оборудования осуществляются его испытания при повышенных температурах. Это актуально для пищевой промышленности, а также чтобы рассчитать показатель прочности строительных материалов. Испытания при пониженных температурах часто проводят во время дорожного, автомобильного строительства и в сфере электроники.

Другие внешние факторы

Осадки и другие внешние обстоятельства могут влиять на работу оборудования. Поэтому в список основных проверок входит испытание дождем для исследования устойчивости объекта к повышенной влажности. Может также тестироваться его герметичность.

Испытание на воздействие песка и пыли – это проверка объекта в камерах при статическом и динамическом воздействии. В статической камере пыль оседает снаружи и внутри объекта. Динамическая камера предполагает, что поток воздуха идет очень большой, а внутри него находятся частицы пыли. В результате получают данные, при каких условиях материал или оборудование останутся в нормальном состоянии.

Испытания на воздействие плесневых грибов (грибостойкость) — обработанное изделие помещается в условия, оптимальные для роста грибов — влажность более 90%, температура около 30 С. Через 28 суток оценивается рост грибов в баллах (таблица приведена в тексте ГОСТ 9.048), там же указаны значения, позволяющие признать изделие грибостойким.

Серия испытания поможет определить качество и надежность исследуемого объекта, чтобы довести его до совершенства.