В аэрокосмической отрасли надежность имеет решающее значение. Компоненты должны выдерживать суровые условия, такие как вакуум, экстремальные температуры и вибрация во время миссий. Экологические испытания помогают проверить производительность продукта, обеспечить его квалификацию и оценить долгосрочную долговечность. Поскольку аэрокосмические системы становятся все более точными, компактными и долговечными, передовые испытания с моделированием условий окружающей среды становятся все более важными.
Недавно клиент, использующий камеру для экологических испытаний LIB (как показано на изображении), поделился положительным отзывом после проведения испытаний по проверке надежности. Они высоко оценили стабильный контроль температуры оборудования, систему равномерного воздушного потока и точный программируемый контроллер, которые обеспечивали стабильную работу в течение длительных испытаний. Внутренняя часть из нержавеющей стали, регулируемые полки и удобный интерфейс сделали работу эффективной и надежной. Это успешное приложение еще раз демонстрирует, как LIB Камеры для экологических испытаний обеспечивают надежную поддержку в условиях аэрокосмических испытаний, отвечающих высоким стандартам.
Экологические испытания в аэрокосмической сфере
Производительность и срок службы аэрокосмической продукции тесно связаны с надежностью каждого этапа проектирования, производства, проверки и испытаний. Среди этих факторов особенно важна надежность электронных компонентов, поскольку они составляют основу всей аэрокосмической системы. Поскольку после развертывания аэрокосмическое оборудование обычно трудно или невозможно отремонтировать, даже неисправность одного небольшого компонента может привести к провалу миссии или потере всей системы. Десятилетия развития аэрокосмической отрасли и опыт эксплуатации неоднократно демонстрировали важность надежности компонентов.
Сегодня аэрокосмическая отрасль вступает в новую эпоху быстрого развития. На фоне крупных достижений в области пилотируемых космических полетов и освоения космоса разрабатываются и производятся аэрокосмические системы нового поколения. Эти передовые продукты требуют более высоких стандартов для электронных компонентов не только с точки зрения производительности и разнообразия, но также с точки зрения надежности, долговечности, миниатюризации и энергоэффективности. Поскольку аэрокосмические технологии продолжают развиваться, ожидается, что электронные компоненты будут обеспечивать более длительный срок службы, более низкое энергопотребление и большую стабильность во все более сложных условиях.
Проверка надежности в аэрокосмической области теоретически должна включать:
1. высота
2.термический шок
3.вибрация
Основной принцип заключается в моделировании переменных окружающей среды, с которыми сталкиваются аэрокосмические аппараты во время полета или космической эксплуатации на Земле, или связанных с ними переменных факторов, возникающих в реальной эксплуатации, для эталонного определения. В этом методе в основном используется заданное значение для соответствующей проверки.
Высотный тест
Высотные камеры LIB предназначены для воспроизведения условий окружающей среды на большой высоте путем сочетания точного контроля температуры с регулируемым моделированием давления. Эти камеры позволяют производителям оценивать производительность и надежность продукции в условиях, очень похожих на реальные условия эксплуатации, возникающие при воздушном транспорте, авиации и космической деятельности.
Высотные испытания особенно важны для аэрокосмической и оборонной промышленности, где оборудование должно надежно работать в условиях экстремально низкого давления и вакуума. Чтобы удовлетворить сложные требования к испытаниям, камеры LIB могут объединять различные факторы окружающей среды, такие как температура, влажность, высота над уровнем моря и вибрация, в единой комбинированной испытательной среде, обеспечивая комплексное моделирование для расширенной проверки надежности.
Чтобы удовлетворить различные требования к испытаниям, LIB предлагает настраиваемые конфигурации камер как с выдвижным, так и с проходным дизайном. Размеры камеры могут быть адаптированы в соответствии с требованиями заказчика к размеру и мощности, что делает систему подходящей для тестирования всего: от небольших электронных компонентов до крупных аэрокосмических сборок.
| Модель продукта | А-1000 |
|
| Внутренние размеры | Г 1500 Ш 1000 В 970 мм | |
| Внешние размеры | Г 2050 Ш 1300 В 2200 мм | |
| Диапазон температур | от -40℃ до +150℃ | |
| Диапазон влажности | 20% ~ 95% (можно контролировать более 50 кПа) | |
| Колебания температуры | ≤ ±0,5℃ | |
| Отклонение температуры | ≤ ±2,0℃ | |
| Равномерность температуры | ≤ 2,0 ℃ (при нормальном давлении и без нагрузки) | |
| Скорость нагрева | 3℃/мин | |
| Скорость охлаждения | 2℃/мин | |
| Диапазон давления | Атмосферное давление до 0,5кПа | |
| Отклонение давления | ± 2 кПа | |
| Время разгерметизации | Атмосферное давление до 0,5К ≤30мин. | |
| Корпус под давлением | Марганцевая сталь, обработка поверхности распылением | |
| Другие материалы для наружных стен | Двусторонняя оцинкованная стальная пластина, обработка поверхности распылением. | |
| Материал внутренней стены | Пластина из нержавеющей стали SUS304 | |
| Вакуумная система | Вакуумный насос, регулирующий клапан накачки воздуха, регулирующий клапан накачки |
|
|
 |
 |
Контроллер сенсорного экрана |
Компрессор |
Надежное антикоррозионное рабочее помещение |
Встроенное отверстие для доступа к электропитанию |
В естественных атмосферных условиях давление воздуха постепенно снижается с увеличением высоты. Например, на высоте около 5000 метров атмосферное давление составляет примерно 50% стандартного давления на уровне моря. На высоте 16 000 метров оно падает почти до одной десятой, а на высоте около 31 000 метров давление снижается примерно до сотой доли от уровня моря. Эти среды с экстремально низким давлением могут существенно повлиять на производительность и структурную целостность аэрокосмической продукции и электронных систем. Поэтому камеры высотных испытаний используются для создания контролируемых условий низкого давления для оценки надежности и безопасности продукции в аэрокосмической отрасли.
Метод испытания
Во время испытания образец помещается внутрь камеры, где внутреннее давление постепенно снижается до уровня, требуемого действующим стандартом испытаний. В камере поддерживается заданное давление в течение определенного периода времени для оценки поведения продукта и его эксплуатационной стабильности.
Высотные испытания в основном используются для оценки способности компонентов, оборудования и полных систем выдерживать условия низкого давления, возникающие во время хранения, транспортировки и фактической эксплуатации. Он особенно подходит для продуктов, перевозимых в грузовых отсеках самолетов, оборудования, работающего в высокогорных регионах, и аэрокосмической продукции, подвергающейся внезапной декомпрессии кабины или сценариям быстрой потери давления. Испытание помогает определить, как условия низкого давления и быстрые изменения давления могут повлиять на характеристики продукта, герметичность, электрическую работу и общую надежность.
Испытание на термический удар
Испытание на температурный шок — это процесс оценки того, повлияют ли на внешний вид оборудования и электрические характеристики оборудования или нарушатся ли они, когда оно подвергнется быстрым изменениям в окружающей атмосферной среде.
Имя |
Тестер термического удара |
|
Модель |
ТС-500 |
|
Внутренние размеры испытательной комнаты |
650*650*500 мм |
|
Объем испытательной комнаты |
211L |
|
Загрузка испытательной комнаты |
50 кг |
|
Верхний предел температуры предварительного нагрева |
+220℃ |
|
Время нагрева |
Температура окружающей среды до ~ + 200℃, в течение 30 минут. |
|
Нижний предел температуры предварительного охлаждения |
-75℃ |
|
Время охлаждения |
Температура окружающей среды до ~ -70℃, в течение 30 минут. |
|
Диапазон воздействия высоких температур |
Температура окружающей среды от +20 до +200°C |
|
Диапазон воздействия низких температур |
от –65 до –5°С |
|
Время восстановления |
В течение 15 минут |
|
Колебания температуры |
≤±0,5℃ |
|
Отклонение температуры |
≤±3 ℃ |
|
Контроллер |
Программируемый цветной контроллер сенсорного ЖК-экрана |
|
Система охлаждения |
Механическая компрессионная холодильная система |
|
Внешний материал |
Стальная пластина с защитным покрытием |
|
Окно наблюдения |
Внутреннее освещение, двухслойное термостабильное уплотнение из силиконовой резины. |
Этот тест следует использовать, когда вокруг оборудования может произойти резкое изменение температуры. Его используют для оценки влияния резких перепадов температуры на устройства, конструкцию и внешний вид оборудования. Типичные ситуации следующие:
1)Переоборудование оборудования между высокими и низкими температурами.
2) Быстро поднимите оборудование из высокотемпературной среды на земле в низкотемпературную среду на большой высоте.
3) Сбросить оборудование с защитного корпуса самолета, находящегося в горячем состоянии на большой высоте и при низких температурах.
Несколько важных факторов при испытании на температурный шок:
1. Условия воздействия
Температура испытания должна определяться в соответствии с географическим положением и полевыми данными оборудования в реальном процессе применения, а температура испытания также может быть определена в соответствии с его наиболее экстремальными требованиями к температуре в нерабочем состоянии. Соответствующий стандарт определяет высокие и низкие температуры испытаний: 70 °C и -55 °C соответственно.
Высокая температура: Высокая температура, которая может возникнуть в рабочей и складской зоне, где фактически используется оборудование. Измеренное значение является предпочтительным, и если измеренное значение отсутствует, выбирается условие экстремального значения высокой температуры земли.
Низкая температура: самая низкая температура, при которой самолет используется во время полета (зависит от условий окружающей среды вокруг оборудования, условий полета и работы бортовой системы экологического контроля). Измеренное значение является предпочтительным. Если измеренное значение отсутствует, выбирается экстремально низкая температура на большой высоте.
2. Продолжительность высокой и низкой температуры.
Целью данного испытания является определение влияния резких изменений температуры на оборудование, поэтому продолжительность воздействия образца на экстремальные температуры должна равняться фактическому времени работы оборудования или времени, когда температура стабилизируется. Продолжительность, указанная в соответствующих стандартах, обычно составляет 1 час.
Определение продолжительности испытания (времени ударов) должно определяться в соответствии с ситуацией, возникающей во время фактического применения оборудования. Таким образом, его можно разделить на следующие ударные испытания.
1) Однонаправленный температурный шок, основанный на постоянной экстремальной температуре, для оборудования с небольшой вероятностью воздействия однонаправленного температурного шока, по крайней мере, один шок при каждом соответствующем условии;
2) Одноцикловый удар, основанный на постоянной экстремальной температуре, оборудование, которое может подвергаться воздействию температурного шока только один раз;
3) Многоцикловый удар, основанный на постоянной экстремальной температуре, когда ожидается более частое воздействие устройства, имеется мало данных для подтверждения конкретного количества ударов.
3. Время конвертации
Соответствующие стандарты требуют, чтобы время преобразования было как можно короче, и для этого нет разумной причины, а время преобразования должно составлять не более 1 минуты для достижения максимального эффекта температурного шока. Иногда из-за размера образца и других причин для завершения передачи необходимо использовать транспортное оборудование, время преобразования может превышать 1 минуту, когда время преобразования превышает 1 минуту, следует объяснить разумность превышения времени.
4. Скорость изменения температуры
Соответствующие стандарты предусматривают, что для испытания на температурный шок продукт должен быть быстро преобразован из бокса с высокой и низкой температурой, а время перехода не превышает 5 минут.
LIB 2-зонная камера для испытаний на термический удар, горячая и холодная, доступна в малой и большой емкости для удовлетворения различных требований к испытаниям. Испытание может проводиться при термическом ударе от -70 до +200°С. Образец автоматически переносится из холодной камеры в горячую с помощью корзины. Корзина плавно и вертикально скользит по направляющим, обеспечивая доступ образца к двум камерам.
Тест на вибрацию
В аэрокосмической сфере вибрационные испытания чрезвычайно важны, поскольку оборудование, работающее в космосе, после развертывания трудно или невозможно отремонтировать. Поэтому перед запуском спутники, космические корабли и бортовые системы должны быть тщательно проверены на земле. Программы экологических испытаний часто требуют одновременного приложения нескольких нагрузок, что делает испытания в комбинированных условиях ключевой частью разработки аэрокосмической продукции.
Вибрационные испытания космических аппаратов являются важнейшим компонентом аэрокосмической экологической инженерии и широко используются для проверки того, смогут ли аэрокосмические системы выдержать суровые динамические условия, возникающие во время запуска. Во время подъема ракеты такие факторы, как работа двигателя, эффекты POGO, зажигание и остановка двигателя, а также разделение ступеней, создают интенсивные вибрационные нагрузки. Эти динамические силы могут привести к деформации конструкции, ослаблению соединений или даже повреждению бортовых компонентов и систем. Десятилетия опыта аэрокосмических испытаний показали, что наземные вибрационные испытания необходимы для обеспечения адаптивности к окружающей среде и эксплуатационной надежности космических аппаратов.
Виброустойчивость одинаково важна для самолетов, дронов и систем управления полетом. Современное аэрокосмическое оборудование содержит множество чувствительных датчиков и электронных модулей, в том числе инерциальных измерительных блоков (ИМИ). Чрезмерная вибрация может повлиять на точность сигнала и передачу данных, что потенциально влияет на стабильность навигации и эффективность управления полетом. Кроме того, вибрация может ослабить винты, разъемы или внутренние модули, что поставит под угрозу структурную целостность и безопасность всей системы. Непрерывная вибрация во время транспортировки, взлета, посадки или полета также может снизить стабильность изображения и точность работы при авиационных приложениях. По этим причинам вибростойкость стала основным фактором в аэрокосмической и беспилотной летной технике.
Вибрационные камеры серии LIB THV объединяют испытания температуры, влажности и вибрации в единую систему моделирования окружающей среды. Система сочетает в себе камеру температуры и влажности с электродинамическим вибрационным вибростендом, что позволяет проводить всесторонние испытания надежности при различных воздействиях окружающей среды. LIB предоставляет индивидуальные решения для тестирования продуктов, начиная от небольших электронных компонентов и заканчивая крупными узлами аэрокосмической отрасли. Размеры камеры, диапазоны температуры и влажности, а также конфигурация вибростола могут быть адаптированы в соответствии с требованиями заказчика. LIB предлагает комплексные решения по экологическим испытаниям, начиная с проектирования и производства систем и заканчивая установкой, вводом в эксплуатацию и обучением операторов.
| Модель | ТХВ-1000 |
|
|
| Внутренний размер (мм) | 1000*1000*1000 | ||
| Габаритные размеры (мм) | 1800*4600*2600 | ||
| Внутренний объем | 1000L | ||
| Параметр | Температурный диапазон | -50 ℃ ～ +150 ℃ | |
| Колебания температуры | ± 0,5 ℃ | ||
| Отклонение температуры | ± 2,0 ℃ | ||
| Диапазон влажности | 30% ~ 98% относительной влажности | ||
| Отклонение влажности | ± 2,5% относительной влажности | ||
| Скорость охлаждения | 5 ℃/мин | ||
| Скорость нагрева | 5 ℃/мин | ||
Краткое содержание
Экологические испытания проводятся с целью проверки функциональной надежности и долговечности продукции на протяжении всего предполагаемого срока службы, включая условия, возникающие при эксплуатации, транспортировке и хранении. Цель этих испытаний — подвергнуть продукцию контролируемым естественным или смоделированным условиям окружающей среды, чтобы оценить, как внешние факторы влияют на производительность, стабильность и срок службы продукции.
Воссоздавая стрессы окружающей среды, такие как высокая температура, низкая температура, влажность и быстрые изменения температуры, камеры для экологических испытаний помогают производителям понять, как продукты будут вести себя в реальных условиях. Ускоренное моделирование окружающей среды позволяет выявить потенциальные слабые места или сбои за более короткий период времени, поддерживая проверку продукта на этапах исследований, разработки, проектирования и производства. Этот процесс важен для подтверждения того, может ли продукт достичь ожидаемых показателей качества, производительности и надежности перед выходом на рынок.
Экологические испытания также помогают инженерам анализировать влияние и механизмы воздействия факторов окружающей среды на материалы, компоненты и полные системы, предоставляя важные данные для оценки надежности и прогнозирования жизненного цикла. LIB специализируется на технологиях моделирования окружающей среды и предоставляет передовые камеры для экологических испытаний, а также индивидуальные решения для испытаний. Имея обширный отраслевой опыт, LIB способна поддерживать широкий спектр приложений для испытаний и помогать клиентам эффективно и профессионально решать сложные задачи экологической безопасности.
Вам необходимо провести экологические испытания вашего продукта? Свяжитесь ЛИБ Промышленность сейчас.
