страница - 75
В НТД на изделие необходимо указывать способы установки его в камеру (на опорных стойках либо на основании, обладающем определенной теплопроводностью), обеспечивающие необходимое положение относительно направления излучения. Хорошие результаты дает использование в качестве материала для основания бетона заданной толщины или слоя песка.
Действие солнечного облучения на испытуемое изделие существенно зависит от состояния его поверхности, определяющего характер поглощения, поэтому необходимо, чтобы оно отвечало требованиям испытаний, например отсутствие загрязнений поверхности (масляных пленок, пыли и т.д.).
После стабилизации изделия в нормальных климатических условиях в течение заданного времени его тщательно осматривают и измеряют значения определенных параметров, стабильность которых зависит от воздействия солнечной радиации.
Изделие устанавливают в камеру в положение, при котором наиболее уязвимые элементы его конструкции будут обращены к источникам излучения. При этом должна исключаться возможность экранирования излучения источника или отраженного излучения.
В зависимости от цели испытаний находят применение три метода их проведения: А, Д С
Метод А применяется, когда основной интерес представляют результаты теплового воздействия. Метод А характеризуется 24-часовым циклом, состоящим из 8-часовой фазы облучения и 16-часовой темновой фазы. За указанный период времени обеспечивается получение изделием фазы облучения 8,96 кВт• м2, что приближается к наиболее жестким естественным условиям.
Температура воздуха в камере должна повышаться за 2 ч до начала фазы облучения. Увеличение фазы облучения свыше 8 ч ускоряет воздействие радиации по сравнению с естественными условиями.
Продолжительность испытаний (число циклов) зависит от габаритных размеров и массы испытуемых изделий.
В общем случае рекомендуются три цикла испытаний, однако в случаях испытаний крупногабаритных изделий требуется увеличить число циклов для достижения максимальной внутренней температуры и выявления процессов деградации.
Метод В применяется, когда основной интерес представляют процессы деградации.
Метод В характеризуется 24-часовым циклом, состоящим из 20-часовой фазы облучения и 4-часовой темновой фазы. При этом доза облучения составляет 22,4 кВт• м2 за цикл. Известно, что фотохимические процессы деградации материалов, красок, пластмасс зависят также от влажности окружающей среды, поэтому иногда в начале 20-часовой фазы облучения возможно одновременное воздействие влажного тепла (относительная влажность
93+3 % при /=40±2°С).
Метод С применяется, когда необходимо оценить только фотохимический эффект, а циклические тепловые нагрузки не имеют значения. Метод С характеризуется непрерывным 24-часовым облучением. Данный метод считается упрощенным, и при его применении могут быть не выявлены явления деградации, обусловленные циклическими тепловыми нагрузками.
При реализации всех трех методов интегральная поверхностная плотность потока излучения должна быть равна 1,120 кВтМ"2 + + 10 % (в том числе поверхностная плотность потока ультрафиолетовой части спектра 68 Вт*м"2). Спектральнре распределение должно соответствовать данным, указанным в табл. 2.5.5.
Во время фазы облучения температура воздуха в камере должна повышаться с приблизительно постоянной скоростью и поддерживаться на уровне 40 или 55 °С с точностью
± 2 °С. При проведении испытаний с одновременным воздействием влажности необходимо указывать период, в течение которого она должна поддерживаться:
а)во время фаз облучения;
б)во время темновых фаз;
в)в течение всей продолжительности испытаний.
Продолжительность испытаний (число циклов) зависит от цели испытаний, и ее рекомендуют выбирать из следующего ряда: 3, 5, 10, 56 циклов. Сокращение продолжительности испытаний за счет увеличения поверхностной плотности потока (интенсивности) излучения не рекомендуется.
В НТД на изделие следует указывать, должно ли оно функционировать в процессе испытаний и значения каких параметров необходимо измерять.
В случаях, когда требуется проводить испытания солнечных батарей, систем слежения за Солнцем и других изделий, предназначенных для космических исследований, необхо-
димо обеспечение точной коллимации лучей от излучателя (т.е. оптическая ось рефлектора должна составлять прямой угол с поверхностью изделия).
2.5.7.2. ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОНИЖЕННОГО АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
Под действием пониженного атмосферного давления возникают:
тепловые повреждения, вызванные ухудшением условий охлаждения;
электрические повреждения, такие, как снижение электрической прочности воздуха, приводящей к опасности возникновения дугового и поверхностного коронного разрядов с образованием озона;
механические повреждения вследствие образования перепадов давления между воздухом внутри и снаружи изделия, нарушения герметичности, появления течи и т.д.
Таким образом, изменяются характеристики, влияющие на безопасность изделий, вызванные изменениями диэлектрических свойств воздуха (плотность воздуха и подвижность ионов).
Для испьгганий на воздействие пониженного атмосферного давления и температуры используют термобарокамерыу воспроизводящие пониженное атмосферное давление при нормальной, повышенной или пониженной температурах.
Основными параметрами, характеризующими термобарокамеры, являются:
диапазон значений атмосферного давления;
точность поддержания давления;
скорость откачки газа из рабочего объема камеры, время выхода на режим, состав остаточных газов, а также температурные режимы.
Для создания пониженного атмосферного давления в термобарокамере используют вакуумные насосы различных типов.
Возможны два принципа построения термобарокамер: с расположением теплоизоляции снаружи или внутри стенок камеры (рис. 2.5.33).
При наружном расположении теплоизоляции вне вакуумированной части уменьшаются требования к производительности систем нагрева и охлаждения, поскольку уменьшаются потери теплоты на нагрев теплоизоляции, обладающей большой массой и хорошей теплоемкостью.
J3
Ряс. 2.5.33. Схема термобарокамер:
1 - тегшоизоляция внутри; 2 - теплоизоляция снаружи стенок камеры; 3 - герметичный ввод (соединитель)
При внутреннем расположении теплоизоляции возможны такие отрицательные явления, как загрязнение воздуха в камере испарениями, выделяемыми теплоизоляцией, ее увлажнение и ряд других. Вследствие этого первая конструкция является предпочтительной.
Важным является выбор толщины стенок вакуумированной части, которая при разрежении, соответствующем 133 Па, должна выдерживать воздействие внешнего атмосферного давления не менее 101 кПа. Необходимость в минимальной толщине стенок объясняется тем, что нагрев (охлаждение) осуществляется с помощью терморубашки, так как термовоздействие на испытательное пространство при вакууме в камере практически невозможно. Диапазон температур, воспроизводимых в
термобарокамерах, составляет -40 ... 95°С
либо -80... +95 °С.
Принудительная циркуляция воздуха в термобарокамерах затруднена, поэтому используются мощные аксиальные вентиляторы. Время снижения давления на 99,6 кПа составляет около 20 мин. Современные термобарокамеры имеют задающие устройства, обеспечивающие воспроизведение определенного закона изменения давления и температуры.
Для испытания изделий под электрической нагрузкой в стенке камеры смонтированы герметичные вводы (соединители), расстояние между которыми выбирают из условия, исключающего возникновение ионизационных процессов при пониженном давлении и заданных напряжениях, подаваемых на изделия.
Средства измерений атмосферного давления. Для измерения давления в термобарокамерах применяют манометры, которые классифицируются по ряду признаков:
по виду измеряемого давления;
по принципу действия;
по классу точности.
По виду измеряемого давления манометры делятся на две группы, различающиеся началом отсчета. В первую группу входят манометры избыточного давления, равного разности между барометрическим давлением и давлени-
ем разреженного газа (вакуумметрическим давлением). Приборы, предназначенные для измерений вакуумметрических давлений, называются вакуумметрами, а иногда мановаку-умметрами.
Во вторую группу входят манометры, измеряющие абсолютное давление (например, давление атмосферы), - барометры.
По принципу действия различают четыре основные группы манометров: жидкостные, деформационные, грузопоршневые и электрические.
По классам точности манометры различают в зависимости от предельного значения допустимых основных и допсшнительных погрешностей, выраженных в процентах диапазона измерений прибора.
При измерении разрежения в термобарокамерах наиболее широкое применение получили деформационные механические манова-куумметры, основанные на использовании упругих чувствительных элементов, представляющих собой мембрану, коробку или трубку, способную упруго деформироваться под воздействием разности между внутренним и внешним давлениями. Эта деформация служит мерой разности указанных выше давлений. Поскольку деформация упругого элемента весьма незначительна, в конструкцию манометров входят передаточные механизмы, служащие для передачи деформации упругого элемента, увеличенной в необходимое число раз, к движущемуся по шкале указателю. Деформационные манометры обеспечивают измерения давлений в широком диапазоне: 100 ... 109 Па (0,75 ... 75 • 107 мм рт. ст.) при
0°С.
Погрешности деформационных манометров составляют ±0,16 ... ±4 % верхнего предела измерений.
Наибольшее распространение получили деформационные манометры с упругим элементом типа трубчатых пружин и передаточным механизмом секторного или рычажного типа. Образцовые манометры снабжаются механизмом установки нулевого положения стрелки (корректором нуля), что позволяет увеличить продолжительность межповерочного периода. Коррекция достигается принудительным возвращением свободного конца трубчатой пружины в нулевое исходное положение под действием приложенной к нему силы.
Для регистрации максимального измеряемого давления находят применение манометры с контрольной стрелкой, позволяющей определить и зафиксировать максимально достигнутое давление.
Для задания определенного значения разрежения используют контактный (сигнальный) манометр, у которого стрелка предварительно устанавливается в сигнальное положение. При достижении заданного значения
давления контакт на стрелке замыкается. Для измерения давления внутри камеры манометр соединяется с рабочим объемом камеры манометрическими трубками (трубопроводами). В случае, когда температура манометра отличается от температуры заборной трубки, находящейся в камере, возникает погрешность измерений. При этом применение коротких трубопроводов большого диаметра приводит к увеличению погрешности, а применение длинных трубопроводов малого диаметра вызывает задержку во времени показаний манометра по отношению к изменению давления.
Погрешности при измерении давления возникают также за счет изменения температуры одного из участков равновесной вакуумной системы (камера - трубопровод - насос, а также манометр - камера).
Методы иаштаннй. Целью испытаний изделий на воздействие пониженного атмосферного давления является определение их пригодности для эксплуатации в наземных или авиационных условиях на больших высотах при атмосферных давлениях не ниже 1,33 кПа. Испытания на воздействие пониженного атмосферного давления, действующего в пределах стратосферы, осуществляются одним из методов, определяемых температурой окружающей среды. Различают испытания при нормальной, повышенной или пониженной рабочих температурах.
Испытаниям на воздействие пониженного атмосферного давления при нормальной температуре подвергают тепловыделяющие и нетепловыделяющие изделия, находящиеся в рабочем состоянии, для которых температурные воздействия не являются критичными, так как не влияют на их тепловой режим.
Испытаниям на воздействие пониженного атмосферного давления при повышенной (пониженной) температуре подвергают тепловыделяющие изделия, для которых температурное воздействие при электрической нагрузке является критичным. Одним из важных условий является правильный выбор соотношения площади поверхности, окружающей изделия, и общей площади поверхности изделия.
Испытания на воздействие пониженного атмосферного давления проводятся с соблюдением приводимых ниже методик, различных для тепловыделяющих и нетепловыделяющих изделий. Разница заключается в том, что тепловыделяющие изделия предпочтительно испытывать в камере без принудительной циркуляции воздуха, а нетепловьщеляющие изделия - в камере с принудительной циркуляцией воздуха. Испытания следует проводить при комбинациях воздействий атмосферного давления, температуры и длительности.
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]