慣例熱循環實驗在升溫進程中必然會呈現凝露現象。關于航天組件級單機產品因為產品自身功能問題對防凝露要求較高。在升溫速率必定的條件下,本文從三個方面論說了怎么下降產品升溫進程的含濕量,經過驗證幾種辦法同時進行,航天單機類產品未呈現產品凝露現象。
在航天工程(包括載人與衛星)中整機包括很多的驅動器,配電器,操控器,分流調理器等中樞產品,統稱為航天器單機產品。航天器單機產品是飛行器的操控中樞,在先期的環境實驗進程中,如實驗問題帶來了產品損害而隱患未被發現并及時處理的情況下進入航天軌跡,跟著隱性損害在發射進程中經過振動、氣壓、溫度、濕度、輻射等歸納應力下呈現故障,則航天器將無法完結預訂功能而呈現使命失敗,損失大。熱循環實驗是航天組件級單機產品可靠性驗證的一種手法,在實驗進程中怎么確保產品不經受凝露帶來的損害是本文研討點。
熱循環實驗
經過正交實驗設計以及對實驗成果進行極差剖析得出以下結論及建議:為了對基站天線電磁輻射的影響進行充沛的了解,國內外有關這方面的研討和監測工作不斷添加 ,但關于移動通訊基站電磁輻射影響要素進行歸納優化研討并不多見。因而,本文對移動基站電磁輻射影響要素進行研討,得到各個要素影響基站電磁輻射大小的主次順序以及各要素的佳水平,終究建立電磁輻射值影響小的布設方案,為今后通訊基站的建設提供優的建設依據。
熱循環實驗是一種運用高低溫交變濕熱實驗箱對實驗產品進行的預設高低溫交替的應力查核,用以驗證資料和產品是否到達在研發、設計、制造中預期的質量目標的一類可靠性實驗。經過大溫變速率可露出產品潛在的資料與功能缺陷,經過不斷地質量改進,到達可靠性提高的意圖。
產品凝露帶來的損害
1)外表覆蓋層(外表處理防腐)的化學或電化學損壞。
2)基體資料腐蝕。
3)資料功能的損壞。
4)元器件電氣功能的損害。
產品外表凝露原理
環境實驗設備在展開熱循環實驗時,一般的氣體介質為濕空氣,即為氮氣、氧氣、二氧化碳和惰性氣體等混合水蒸汽,也即干空氣與水蒸汽的混合。
01.含濕量
含濕量為在濕空氣中與1kg干空氣并存的水蒸汽量,即:
mq—濕空氣中水蒸汽的質量,kg;
mg—濕空氣中干蒸汽的質量,kg。
02.相隨濕度
相隨濕度就是空氣中水蒸汽分壓力和同溫度下飽滿水蒸汽分壓力之比,用符號φ表明,即:
pq— 水蒸汽分壓力;
pq,b—同溫度下飽滿水蒸汽分壓力;
db—同溫度下飽滿含濕量。
03.露點溫度
在堅持整個濕空氣含濕量不變的情況下,將濕空氣冷卻,此刻相對濕度中pq,b為不斷下降,pq近似不變,當pq與pq,b相等時,相對濕度變為%,此刻所對應的溫度為該濕空氣的露點溫度,計為tl??諝庀鄬穸却鬄?,溫度繼續下降時,Pq,b繼續下降,此刻空氣中水蒸汽無法堅持氣體狀態,開端呈現凝聚水滴現象,此現象稱為凝露。
04.實驗進程凝露機理
產品在熱循環進程中分為降溫進程,溫度堅持進程,升溫進程和溫度堅持進程四個階段。在降溫進程中,低溫的空氣經氣流風道吹出經過產品外表,經過對流換熱產品外表開端降溫。此刻關于腔體式產品,產品外表降溫速率大于產品內部,在產品內部濕空氣溫度在產品內壁下降至露點溫度以下,于產品內部構成凝露現象。
保溫進程:此進程為產品溫度穩定進程,不會在此進程構成新的凝露現象。
升溫進程:熱循環實驗的升溫進程是產品凝露的要害進程。降溫進程中,濕空氣在經過蒸發器時,水蒸汽凝聚在蒸發器外表,低溫保溫進程中,因為箱內構成負壓,外界環境中濕空氣不斷進入實驗設備中,凝聚在蒸發器上,低溫保溫時間越久,則蒸發器凝聚霜層越厚。在低溫轉高溫進程中,熱空氣經過蒸發器外表,將蒸發器外表霜層融化構成很多水蒸汽隨氣流進入實驗箱內部,而因為實驗產品熱容比空氣大,產品外表熱滯后于空氣溫度,濕空氣在產品外表溫度降至露點溫度以下,在產品外表分出水分,凝聚在產品外表,或許構成內部空腔吸入水分的問題。產品在查核高溫進程中,添加了濕熱實驗的歸納應力影響,或許會對產品構成不知道損傷。
防凝露實驗技能
產品呈現凝露存在一個根本問題為產品外表流經的濕空氣在產品外表降至露點溫度以下,導致產品外表分出水分。而露點溫度tl與d和db有關,因而,只需操控d與db的關系,就可操控產品凝露問題。
含濕量d,為相對濕度中分子量,為尋求空氣相對濕度越低,則研討中需操控含濕量越低。含濕量為空氣中存在的水蒸汽的質量,即為考慮怎么將空氣中存在的水蒸汽操控到低限度。
同溫度下飽滿含濕量db為分母量,為尋求空氣相對濕度越低,則研討db需要越高越好,db跟著溫度的升高而升高,因而要求產品外表的溫度與設備風口溫度越接近越好。但是產品實時溫度與產品形狀、產品比熱容、產品重量與溫度改變速率有關,為產品與實驗參數固有條件決議,無法經過實驗技能對委托實驗方進行束縛修改。因而本文防凝露實驗技能經過研討下降含濕量d來到達航天器單機產品的實驗確保。
設備內部空氣中水蒸汽主要來源于蒸發器的化霜,怎么含濕量則需考慮如下三個問題:
1)怎么操控蒸發器外表低溫凝霜;
2)怎么操控蒸發器升溫化霜;
3)怎么下降設備內部含濕量。
01操控蒸發器外表低溫凝霜
蒸發器外表低溫凝霜為蒸發器在低溫進程中設備內部及外界環境水蒸汽不斷在蒸發器外表凝霜的現象。因而在低溫進程中需要堅持設備的密封與箱內的正壓。
1)設備如果不密封(如測驗孔阻塞不緊密,大門密封不緊密),則會構成濕氣進入實驗設備的通路。
因而測驗電纜口處不可運用硬質堵頭,建議運用棉花,軟布類,內外封堵壓緊。
2)關于設備內部正壓則是為了防止低溫進程中,設備內部構成負壓構成濕空氣從密封不嚴的縫隙,螺紋孔,測驗孔等處進入設備內部,構成蒸發器積霜??稍谠O備內部風道繼續充注0.1Mpa壓力氮氣,使設備內部繼續正壓。(因為整個進程氮氣消耗量大,如能確保設備單向密封,可對此進程進行相應裁剪)。
02怎么操控蒸發器升溫化霜
蒸發器升溫化霜是整個環境實驗中升溫進程大的隱患,蒸發器霜層越厚,則升溫進程空氣中的含濕量越多。怎么操控蒸發器升溫化霜是升溫控濕技能的要害所在。一般升溫進程中,蒸發器封閉或調理制冷劑流量來節約能源堅持升溫速率。關于控濕考慮,可在升溫進程中繼續大流量制冷劑輸出,堅持蒸發器敞開,調理加熱絲功率來堅持升溫速率。此刻霜層因為蒸發器的冷量堅持而不呈現化霜現象,僅有外表熱氣經過時帶著水蒸汽經過氣流進入實驗設備中,實驗設備中輔佐充注氮氣或許露點溫度小于-50℃的枯燥空氣,可在升溫階段很多減少含濕量進入設備內部。而蒸發器的化霜階段可挑選在產品溫度到達實驗設備溫度后(可挑選30min后),封閉蒸發器,蒸發器進行化霜,化霜的水經過底部排水孔排出,而進入設備中的水蒸汽因為產品外表與設備內部空氣溫度一致,不會在產品外表呈現凝露現象。
03怎么下降設備內部含濕量
下降設備內部含濕量是考慮已經存在于設備內部環境空氣中的水蒸汽怎么排除。慣例的做法為低露點氣體置換法和吸附式除濕法。
1)低露點枯燥空氣除濕法
展開單機熱循環實驗應采用電容式濕度傳感器實驗設備,可實時監控實驗設備內部環境濕度。慣例單機溫度循環實驗速率為3℃/min~5℃/min,依據經歷得知一般慣例航天組件級單機熱滯后設備溫度20℃左右,依據濕空氣焓濕圖能夠得知,只需設備升溫進程相對濕度小于25%可防止產品外表空氣降至露點溫度以下呈現凝露現象??稍谏郎剡M程中充注氮氣或許露點溫度小于-50℃枯燥空氣,并依據空氣相對濕度進行低露點氣體充注。一般經歷表明低露點氣體閥后壓力在0.5MPa以上可防止產品外表凝露。關于其他類結構復雜單機,可在產品代表位置黏貼多個產品溫度傳感器,經過低溫度點與設備溫度差值,再結合實驗環境濕度進行焓濕圖查詢,調理低露點氣體充注量防止產品外表凝露。
2)吸附式除濕法
吸附式除濕一般挑選親水類資料如硅膠、分子篩和活性碳等產品。在風道處裝置一個吸附式過濾器,設備空氣經過吸附式過濾器時,水蒸汽吸附在過濾器中,不斷除濕。過濾器可在高溫中再生重復下一次吸附進程。實驗中常用枯燥劑為硅膠,藍色代表具有吸濕才能,紅色代表已吸濕飽滿。吸附式枯燥存在必定的弊端,如解吸溫度高,吸濕溫度低,無法在整個熱循環進程中繼續有用吸濕。因而一般作為熱循環進程中輔佐除濕手法,不單獨采納此一種手法。