慣例熱循環(huán)實驗在升溫進程中必然會呈現(xiàn)凝露現(xiàn)象。關(guān)于航天組件級單機產(chǎn)品因為產(chǎn)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(chǎn)品升溫進程的含濕量,經(jīng)過驗證幾種辦法同時進行,航天單機類產(chǎn)品未呈現(xiàn)產(chǎn)品凝露現(xiàn)象。
在航天工程(包括載人與衛(wèi)星)中整機包括很多的驅(qū)動器,配電器,操控器,分流調(diào)理器等中樞產(chǎn)品,統(tǒng)稱為航天器單機產(chǎn)品。航天器單機產(chǎn)品是飛行器的操控中樞,在先期的環(huán)境實驗進程中,如實驗問題帶來了產(chǎn)品損害而隱患未被發(fā)現(xiàn)并及時處理的情況下進入航天軌跡,跟著隱性損害在發(fā)射進程中經(jīng)過振動、氣壓、溫度、濕度、輻射等歸納應(yīng)力下呈現(xiàn)故障,則航天器將無法完結(jié)預(yù)訂功能而呈現(xiàn)使命失敗,損失大。熱循環(huán)實驗是航天組件級單機產(chǎn)品可靠性驗證的一種手法,在實驗進程中怎么確保產(chǎn)品不經(jīng)受凝露帶來的損害是本文研討點。
熱循環(huán)實驗
經(jīng)過正交實驗設(shè)計以及對實驗成果進行極差剖析得出以下結(jié)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(nèi)外有關(guān)這方面的研討和監(jiān)測工作不斷添加 ,但關(guān)于移動通訊基站電磁輻射影響要素進行歸納優(yōu)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(shè)方案,為今后通訊基站的建設(shè)提供優(yōu)的建設(shè)依據(jù)。
熱循環(huán)實驗是一種運用高低溫交變濕熱實驗箱對實驗產(chǎn)品進行的預(yù)設(shè)高低溫交替的應(yīng)力查核,用以驗證資料和產(chǎn)品是否到達在研發(fā)、設(shè)計、制造中預(yù)期的質(zhì)量目標的一類可靠性實驗。經(jīng)過大溫變速率可露出產(chǎn)品潛在的資料與功能缺陷,經(jīng)過不斷地質(zhì)量改進,到達可靠性提高的意圖。
產(chǎn)品凝露帶來的損害
1)外表覆蓋層(外表處理防腐)的化學(xué)或電化學(xué)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(chǎn)品外表凝露原理
環(huán)境實驗設(shè)備在展開熱循環(huán)實驗時,一般的氣體介質(zhì)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(zhì)量,kg;
mg—濕空氣中干蒸汽的質(zhì)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?yōu)?,此刻所對應(yīng)的溫度為該濕空氣的露點溫度,計為tl。空氣相對濕度大為%,溫度繼續(xù)下降時,Pq,b繼續(xù)下降,此刻空氣中水蒸汽無法堅持氣體狀態(tài),開端呈現(xiàn)凝聚水滴現(xiàn)象,此現(xiàn)象稱為凝露。
04.實驗進程凝露機理
產(chǎn)品在熱循環(huán)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(jīng)氣流風道吹出經(jīng)過產(chǎn)品外表,經(jīng)過對流換熱產(chǎn)品外表開端降溫。此刻關(guān)于腔體式產(chǎn)品,產(chǎn)品外表降溫速率大于產(chǎn)品內(nèi)部,在產(chǎn)品內(nèi)部濕空氣溫度在產(chǎn)品內(nèi)壁下降至露點溫度以下,于產(chǎn)品內(nèi)部構(gòu)成凝露現(xiàn)象。
保溫進程:此進程為產(chǎn)品溫度穩(wěn)定進程,不會在此進程構(gòu)成新的凝露現(xiàn)象。
升溫進程:熱循環(huán)實驗的升溫進程是產(chǎn)品凝露的要害進程。降溫進程中,濕空氣在經(jīng)過蒸發(fā)器時,水蒸汽凝聚在蒸發(fā)器外表,低溫保溫進程中,因為箱內(nèi)構(gòu)成負壓,外界環(huán)境中濕空氣不斷進入實驗設(shè)備中,凝聚在蒸發(fā)器上,低溫保溫時間越久,則蒸發(fā)器凝聚霜層越厚。在低溫轉(zhuǎn)高溫進程中,熱空氣經(jīng)過蒸發(fā)器外表,將蒸發(fā)器外表霜層融化構(gòu)成很多水蒸汽隨氣流進入實驗箱內(nèi)部,而因為實驗產(chǎn)品熱容比空氣大,產(chǎn)品外表熱滯后于空氣溫度,濕空氣在產(chǎn)品外表溫度降至露點溫度以下,在產(chǎn)品外表分出水分,凝聚在產(chǎn)品外表,或許構(gòu)成內(nèi)部空腔吸入水分的問題。產(chǎn)品在查核高溫進程中,添加了濕熱實驗的歸納應(yīng)力影響,或許會對產(chǎn)品構(gòu)成不知道損傷。
防凝露實驗技能
產(chǎn)品呈現(xiàn)凝露存在一個根本問題為產(chǎn)品外表流經(jīng)的濕空氣在產(chǎn)品外表降至露點溫度以下,導(dǎo)致產(chǎn)品外表分出水分。而露點溫度tl與d和db有關(guān),因而,只需操控d與db的關(guān)系,就可操控產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)品外表的溫度與設(shè)備風口溫度越接近越好。但是產(chǎn)品實時溫度與產(chǎn)品形狀、產(chǎn)品比熱容、產(chǎn)品重量與溫度改變速率有關(guān),為產(chǎn)品與實驗參數(shù)固有條件決議,無法經(jīng)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(jīng)過研討下降含濕量d來到達航天器單機產(chǎn)品的實驗確保。
設(shè)備內(nèi)部空氣中水蒸汽主要來源于蒸發(fā)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(fā)器外表低溫凝霜;
2)怎么操控蒸發(fā)器升溫化霜;
3)怎么下降設(shè)備內(nèi)部含濕量。
01操控蒸發(fā)器外表低溫凝霜
蒸發(fā)器外表低溫凝霜為蒸發(fā)器在低溫進程中設(shè)備內(nèi)部及外界環(huán)境水蒸汽不斷在蒸發(fā)器外表凝霜的現(xiàn)象。因而在低溫進程中需要堅持設(shè)備的密封與箱內(nèi)的正壓。
1)設(shè)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(gòu)成濕氣進入實驗設(shè)備的通路。
因而測驗電纜口處不可運用硬質(zhì)堵頭,建議運用棉花,軟布類,內(nèi)外封堵壓緊。
2)關(guān)于設(shè)備內(nèi)部正壓則是為了防止低溫進程中,設(shè)備內(nèi)部構(gòu)成負壓構(gòu)成濕空氣從密封不嚴的縫隙,螺紋孔,測驗孔等處進入設(shè)備內(nèi)部,構(gòu)成蒸發(fā)器積霜??稍谠O(shè)備內(nèi)部風道繼續(xù)充注0.1Mpa壓力氮氣,使設(shè)備內(nèi)部繼續(xù)正壓。(因為整個進程氮氣消耗量大,如能確保設(shè)備單向密封,可對此進程進行相應(yīng)裁剪)。
02怎么操控蒸發(fā)器升溫化霜
蒸發(fā)器升溫化霜是整個環(huán)境實驗中升溫進程大的隱患,蒸發(fā)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(fā)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(fā)器封閉或調(diào)理制冷劑流量來節(jié)約能源堅持升溫速率。關(guān)于控濕考慮,可在升溫進程中繼續(xù)大流量制冷劑輸出,堅持蒸發(fā)器敞開,調(diào)理加熱絲功率來堅持升溫速率。此刻霜層因為蒸發(fā)器的冷量堅持而不呈現(xiàn)化霜現(xiàn)象,僅有外表熱氣經(jīng)過時帶著水蒸汽經(jīng)過氣流進入實驗設(shè)備中,實驗設(shè)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(shè)備內(nèi)部。而蒸發(fā)器的化霜階段可挑選在產(chǎn)品溫度到達實驗設(shè)備溫度后(可挑選30min后),封閉蒸發(fā)器,蒸發(fā)器進行化霜,化霜的水經(jīng)過底部排水孔排出,而進入設(shè)備中的水蒸汽因為產(chǎn)品外表與設(shè)備內(nèi)部空氣溫度一致,不會在產(chǎn)品外表呈現(xiàn)凝露現(xiàn)象。
03怎么下降設(shè)備內(nèi)部含濕量
下降設(shè)備內(nèi)部含濕量是考慮已經(jīng)存在于設(shè)備內(nèi)部環(huán)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(huán)實驗應(yīng)采用電容式濕度傳感器實驗設(shè)備,可實時監(jiān)控實驗設(shè)備內(nèi)部環(huán)境濕度。慣例單機溫度循環(huán)實驗速率為3℃/min~5℃/min,依據(jù)經(jīng)歷得知一般慣例航天組件級單機熱滯后設(shè)備溫度20℃左右,依據(jù)濕空氣焓濕圖能夠得知,只需設(shè)備升溫進程相對濕度小于25%可防止產(chǎn)品外表空氣降至露點溫度以下呈現(xiàn)凝露現(xiàn)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(jù)空氣相對濕度進行低露點氣體充注。一般經(jīng)歷表明低露點氣體閥后壓力在0.5MPa以上可防止產(chǎn)品外表凝露。關(guān)于其他類結(jié)構(gòu)復(fù)雜單機,可在產(chǎn)品代表位置黏貼多個產(chǎn)品溫度傳感器,經(jīng)過低溫度點與設(shè)備溫度差值,再結(jié)合實驗環(huán)境濕度進行焓濕圖查詢,調(diào)理低露點氣體充注量防止產(chǎn)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(chǎn)品。在風道處裝置一個吸附式過濾器,設(shè)備空氣經(jīng)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(fù)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(huán)進程中繼續(xù)有用吸濕。因而一般作為熱循環(huán)進程中輔佐除濕手法,不單獨采納此一種手法。