страница - 69
тьтать герметичные изделия, имеющие стек-лянно-металлические уплотнения.
Испытания могут проводиться в двух ваннах с водой, имеющих соответственно повышенную и пониженную температуру, или в специальных установках. Испытание осуществляют без подачи на изделие электрической нагрузки. При испытании изделий в двух ваннах с водой изделия подвергают воздействию 10 циклов, если иное число не указано в НТД. Каждый цикл состоит из следующих этапов:
-выдержка изделия в ванне с холодной
водой со льдом при температуре 0°С с превышением не более +2 °С ;
-перенос и выдержка в ванне с кипящей водой, причем температура не должна опускаться ниже 95°С или более чем на 2°С по отношению к значению, установленному в НТД (рис. 2.5.13).
Степени жесткости при данном виде испытаний определяются длительностью выдержки t\ и продолжительностью t2 переноса
из одной ванны в другую, а также числом циклов.
Различают две степени жесткости:
-первая степень жесткости /j 5 мин;
/2 £ 10 с;
-вторая степень жесткости i> 15 с; t2 £ 3 с.
После окончания последнего цикла изделие извлекают из ванны и, удалив с него капли влаги, проводят визуальный осмотр и измерение параметров.
Применение специальной установки для испытаний в жидкостных ваннах позволяет испытывать изделие при большем перепаде температур, поскольку низкотемпературная ванна обеспечивает понижение температуры
до -65 ... 0°С, а высокотемпературная ванна -
повышение температуры до +50 ... +200 °С .
Температура 6 ванне
Начало первого \ | |||
А | |||
1 никл I -н | |||
Рве. 2.5.13. График испытательного цикла быстрого изменения температуры в ванне:
А - начало цикла;
t\ - время выдержки; t2 - время переноса; 7н, Т0 - температуры нагрева и охлаждения
Автоматическое перемещение изделий из одной ванны в другую за время 3 ... 8 с позволяет сократить общую продолжительность испытаний.
2.5.4. ИСПЫТАНИЕ НА ХОЛОДОУСТОЙЧИВОСТЬ
2.5.4.1. УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Для проведения испытаний на воздействие пониженной температуры применяют испытательные камеры холода (КХ) или комбинированные камеры:
тепла и холода (КТХ);
тепла, холода и пониженного атмосферного давления <КТХБ);
тепла, холода и влаги (КТХВ) и т.д.
Конструктивно камеры холода бывают двух видов: шкафные и сундучковые.
Особенностью сундучковых камер является расположение дверей в верхней части камеры (как бы в потолке), что облегчает ее загрузку изделиями больших габаритных размеров и масс.
Комбинированные камеры позволяют осуществлять испытания изделий на раздельное и одновременное воздействие ряда воспроизводимых факторов (холода и пониженного атмосферного давления), а также на воздействие постепенного изменения температуры (циклическое воздействие температур).
Требования к пределам воспроизводимых температур (диапазону изменения температур) в основном определяются стандартами на испытания различных изделий. Наиболее часто камеры холода характеризуются диапазоном
температур +25 ... -65°С .
Получение пониженной температуры в камере достигается искусственным охлаждением находящегося в ней воздуха с помощью двух способов: непосредственного и косвенного. Оба способа могут быть основаны на использовании одного из следующих физических процессов: испарения или кипения, плавления или таяния и сублимации. Все указанные процессы протекают с поглощением тепла из окружающей среды. Кроме того, искусственное охлаждение может быть основано на таких физических явлениях, как термоэлектрический эффект (эффект Пельтье) и на адиабатическом (без теплообмена с внешней средой) расширении газа.
По способу охлаждения различают камеры с непосредственным и косвенным охлаждением.
Непосредственное охлаждение может осуществляться путем введения твердого или жидкого хладагента в рабочий объем камеры,. В качестве твердого хладагента применяют углекислоту, имеющую температуру (субли-
мадии) точки замерзания -78,5 С. Поглощая теплоту из окружающего пространства, твердая углекислота нагревается и превращается в безвредный, не вызывающий коррозии газ. Указанные способ охлаждения целесообразно применять при редких и кратковременных испытаниях.
Недостатками данного способа охлаждения являются: непостоянство температуры в камере вследствие плохой теплопередачи путем конвекции, а также зависимость температуры в камере от количества, габаритных размеров и масс загруженных в нее изделий. Установка в камеру вентилятора несколько уменьшает приведенные недостатки. Достоинствами данного способа охлаждения являются его простота, быстрая установка температуры, бесшумность и т.д.
Из жидких хладагентов наиболее широкое применение получил азот, который может вводиться в камеру вручную и автоматически. В камерах с автоматической регулировкой введения жидкого хладагента (азота) в рабочий объем (рис. 2.5.14) в зависимости от установленных на задающем устройстве значений пониженной температуры, а также температуры в камере вырабатьгвается сигнал, подводимый к пусковому устройству 9. Сигнал с пускового устройства поступает на реле 8, включающее нагреватель азотного испарителя 1 и открывающее соленоидный вентиль 5. Жидкий азот проходит к воздухоохладителю 6, расположенному в рабочем объеме камеры. Подача жидкого азота осуществляется за счет увеличения давления в сосуде Дьюара 2, вызванного его нагревом. Давление в сосуде Дьюара контролируется манометром 4. Для ручного дозирования расхода азота служит ручной вентиль 3. Предохранительный клапан 7 предназначен для сброса давления из сосуда Дьюара при аварийном состоянии.
Азот
I
4
Электрический сигнал
Рве. 2.5.14
с
Сигнал 1 от системы управления
, Камера непосредственного охлаждения автоматической регулировкой жидкого хладагента (азота)
13 12 11 10 9 Рнс. 2.5.15. Сундучковяя камера с
двухступенчатая холодильная машина):
1 - сундук с теплоизоляцией; 2 - испаритель; 3 - двойное уплотнение крышки; 4 - крышка; 5 - регулятор температуры; 6 - рабочий объем камеры; 7 - вентиль; 8 - маслосборник; 9 - холодильная установка 1-й ступени глубокого охлаждения; 10 - магаитньгй вентиль; 11 - промежуточный охладитель; 12 - холодильная установка 2-й ступени; 13 - конденсатор с воздушным охлаждением
К камерам с непосредственным охлаждением относятся и такие, в которых испарители располагаются во внутренних стенках (в рубашке), а также в рабочем объеме. Примером камеры с испарителем, расположенным во внутренней металлической стенке, может служить камера сундучкового типа (рис. 2.5.15), позволяющая получить максимальную минусовую температуру (до -85 °С) за относительно короткое время. Реализация указанных условии с помощью одноступенчатой холодильной машины оказывается нецелесообразной, так как она должна работать с большой разностью температур конденсации и кипения, а следовательно, с большим отношением давления конденсации Р к давлению кипения Pq, что экономически невыгодно.
При большом отношении Р / Pq снижается холодопроизводительность машины и повышаются потребление энергии, температура хладагента и ухудшаются условия эксплуатации компрессора, поэтому когда Р / Pq £ 9,
целесообразно применять двух- или многоступенчатое сжатие хладагента. При двух- или многоступенчатом сжатии хладагент сжимается от давления кипения до давления конденсации последовательно по ступеням с промежуточным охлаждением частично сжатых паров. Отношение давления нагнетания к давлению всасывания хладагента в каждой ступени холо-
;/12
Рис. 2.5.16. Камера с непосредственным охлаждением или нагреванием за счет пиркулацна холодного ала нагретого воздуха:
1 - рабочий объем; 2 - окно; 3 - дверь; 4 - теплоизоляция; 5 - регулятор температуры; 6 - компрессор; 7 - конденсатор; 8 - термометр сопротивления; 9 - нагреватель; 10 - вентилятор; 11 - терморегулирующий вентиль; 12 - магаитный вентиль; 13 - испаритель
дильной машины меньше отношения Р / Pq ,
между которыми осуществляется цикл двух-или многоступенчатой машины.
В камерах с непосредственным охлаждением или нагревом за счет циркуляции холодного или теплого воздуха (рис. 2.5.16) испаритель, нагреватель и вентилятор располагаются так, чтобы при принудительной циркуляции воздух проходил вдоль стен камеры, а затем попадал в пространство за специальной стенкой с отверстиями, где восстанавливал бы свои свойства.
В камерах с косвенным охлаждением испаритель помещают в специальный объем, который называют хладообменником. В нем осуществляется охлаждение промежуточной среды (в общем случае называемой термоносителем, а в частном случае хладоносителем), предназначенной для переноса теплоты от охлаждаемого тела к кипящему в испарителе хладагенту.
В качестве жидких термоносителей в камерах применяют вещества, удовлетворяющие требованиям, аналогичным тем, которые предъявляются к хладагентам: низкая температура замерзания (t3), малая вязкость, большая
теплоемкость и теплопроводность, нетоксичность, взрывобезопасность, нейтральность к конструкционным материалам и т.д. В качестве термоносителей могут использоваться водные растворы солей (рассолы): хлорида
натрия (/3 < -15° С) , хлорида магния (/3 < -27° С) , хлорида кальция (/3 < -45°С) .
В низкотемпературных камерах могут применяться антифризы и фреоны, такие, как водные растворы пропиленгликоля (/3 < -47° С),
этиленгликоля (/3 < - 60° С) , фреон-30
(У3 < -90°С) и фреон-11 (У3 < -100°С) .
2.5.4.2. МЕТОДЫ ИСТГЬГТАНИЙ
Испытаниям на воздействие пониженной температуры подвергаются как тепловыделяющие, так и нетепловыделяющие изделия. Целью испьгганий является определение пригодности изделий к эксплуатации, транспортированию или хранению при воздействии пониженной температуры. В условиях воздействия пониженной температуры, а также после пребывания в указанных условиях проводят проверку значений параметров и (или) внешнего вида изделий для установления их соответствия требованиям.
Если некоторые узлы имеют более высокую температуру, чем испытуемые изделия, то целесообразно проводить испытания на воздействие предельной пониженной температуры. При испытании тепловыделяющих изделий на воздействие пониженной температуры перенос теплоты происходит от изделия через монтажное приспособление к стенкам камеры. Наихудшим вариантом охлаждения тепловыделяющего изделия в камере является тот, при котором теплообмен монтажного приспособления со стенками камеры за счет высокой теплопроводности является наиболее интенсивным.
При выборе объема камеры и определения расположения изделий в ней необходимо учитывать, являются ли эти изделия тепловыделяющими или нет. Очевидно, что при испытании тепловыделяющих изделий их тепловое рассеяние будет влиять на процесс охлаждения. Испытания аппаратуры и средств измерений осуществляют без упаковки в готовом для эксплуатации состоянии.
Аппаратура, имеющая температуру окружающей среды, помещается в камеру с той же температурой. Затем в камере устанавливается температура, равная заданной. Скорость понижения температуры не должна превышать
1°С мин-1, причем она определяется как среднее значение за период не более 5 мин. Рекомендуемая продолжительность испьгганий аппаратуры на хранение 16 или 72 ч, если в НТД не оговаривается другой период времени.
При испытании аппаратуры для оценки ее работоспособности в процессе эксплуатации она подвергается воздействию пониженной температуры до наступления температурного равновесия, после чего аппаратуру включают и проверяют значения параметров, предусмот-
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96] [стр.97] [стр.98] [стр.99] [стр.100] [стр.101] [стр.102] [стр.103] [стр.104] [стр.105] [стр.106] [стр.107] [стр.108] [стр.109] [стр.110] [стр.111] [стр.112] [стр.113] [стр.114] [стр.115] [стр.116] [стр.117] [стр.118] [стр.119] [стр.120] [стр.121] [стр.122] [стр.123] [стр.124] [стр.125] [стр.126] [стр.127] [стр.128] [стр.129] [стр.130] [стр.131] [стр.132] [стр.133] [стр.134] [стр.135] [стр.136] [стр.137] [стр.138] [стр.139] [стр.140] [стр.141] [стр.142] [стр.143] [стр.144] [стр.145] [стр.146] [стр.147] [стр.148] [стр.149] [стр.150] [стр.151]