Испытания на воздействие солнечного излучения. Реферат. Реферат по дисциплине Методы и средства испытаний радиоэлектронных средств на тему Испытания на воздействие солнечного излучения

• Название: Реферат по дисциплине Методы и средства испытаний радиоэлектронных средств на тему Испытания на воздействие солнечного излучения
• Анкор: Испытания на воздействие солнечного излучения
• Дата: 16.03.2021
• Размер: 371.84 Kb.
• Имя файла: Реферат.docx
• Тип: Реферат; #185324

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский технический

университет им. А.Н. Туполева-КАИ»

(КНИТУ-КАИ)
Институт радиоэлектроники и телекоммуникаций
Кафедра Конструирования и технологии производства электронных средств

11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств»

(шифр и наименование направления подготовки (специальности))

РЕФЕРАТ
по дисциплине: «Методы и средства испытаний радиоэлектронных средств»

на тему: «Испытания на воздействие солнечного излучения»

Обучающийся группы 5411 _______________ Попов Р.Т.

(номер группы) (подпись, дата) (Ф.И.О.)
Руководитель профессор Литвинов И.А.

(должность) (Ф.И.О.)

Работа зачтена с оценкой ______________________
___________________

(подпись, дата)
Казань 2020

Оглавление

Введение 2

1. Основная часть 3

1.1 Описание проблемы 3

1.2 Испытательное и контрольно-измерительное оборудование 6

1.3 Проведения испытания 9

Заключение 15

Список использованных источников 16

Введение

Цель испытаний – испытание проводят для подтверждения способности изделия сохранять рабочие параметры во время и после воздействия солнечного излучения. Испытания проводят в соответствии со стандартами: ГОСТ Р 51370-99, ГОСТ 16962.1-89, ГОСТ 20.57.406-81, ГОСТ РВ 20.57.306-98.

1. Основная часть

1.1 Описание проблемы

Проведение испытаний на воздействие солнечной радиации в совокупности с другими климатическими факторами имеет целью выявить возможные нарушения покрытий кожухов и крышек приборов, состояние маркировки и шкал, старение проводов и кабелей, а также различные другие дефекты.

Процесс проведения испытаний: после внешнего осмотра и измерения параметров в соответствии с требованиями ТУ, ПИ и методики изделия помещают в специальную камеру, в которой их облучают светом определенного состава и интенсивности, близкими к солнечному свету.

Для лучшего обнаружения возможных нарушений внешнего вида изделий целесообразно пользоваться сравнением испытываемого изделия с эталонным. В качестве «эталона» может быть взято одно из изделий, предназначенное для испытаний. Иногда с целью обнаружения изменений внешнего вида изделий осуществляют их периодическое фотографирование [1].

Изделия в камере должны быть расположены таким образом, чтобы облучение происходило под углами, соответствующими реальным условиям эксплуатации.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации изделия могут испытываться в сухом и жарком или влажном и теплом климатах, подвергаясь непрерывному или циклическому воздействию внешних факторов. При обоих видах испытаний изделия должны подвергаться облучению источниками солнечной радиации, излучающими волны в диапазоне от 2900 до 40000 Å, с интегральной интенсивностью 1,8 мкал/см² ∙мин при температуре в камере (в тени) +60 ±2° С. При испытаниях в сухом и жарком климате изделия помещают в камеру и выдерживают в указанных выше условиях в течение времени, установленном в ТУ, ПИ или методике.

Приближенно продолжительность облучения может определяться как частное от деления срока службы на «коэффициент ускорения», зависящий от климатического пояса.

Для тропического пояса этот коэффициент берут равным 12, а для умеренного — 8. Испытания во влажном и теплом климате проводят по следующему циклу: поместив изделие в камеру, его выдерживают в ней при температуре +60°±2 °С в течение 24 ч, после чего его подвергают воздействию влажности при температуре +40 ±2° С и относительной влажности 95—98% в течение 48 ч. Если указанный режим не может быть осуществлен без изъятия изделия из камеры, то перенос его из одной камеры в другую должен осуществляться за время не более 30 мин [2].

Изделия, работающие в условиях, исключающих непосредственное воздействие солнечной радиации (в крытых помещениях, в транспортных средствах и т. д.), подвергают при непрерывном испытании облучению продолжительностью трое суток, а при циклическом испытании воздействию трех циклов.

Изделия, работающие на открытом воздухе, на которые воздействуют все атмосферные факторы, подвергают испытаниям при непрерывном облучении продолжительностью 5 суток, а при циклическом испытании воздействию пяти циклов. Во время последнего цикла изделия подвергают только облучению без последующей выдержки во влажной среде. Иногда испытания на длительное воздействие солнечной радиации при случайном действии всех внешних климатических факторов выполняют путем помещения испытываемых изделий на открытый воздух.

1.2 Испытательное и контрольно-измерительное оборудование

Различают два вида камер, предназначенных для испытаний на действие солнечной радиации. Одни камеры бывают предназначены только для имитации сухого жаркого климата, а другие позволяют осуществлять любые из рассмотренных испытаний.

Основным элементом камер являются источники света, в качестве которых применяются ртутно-кварцевые лампы с вольфрамовой нитью накала типа НГ инфракрасного излучения и лампы типа ПРК ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовое излучение может быть также получено с помощью газоразрядных ламп, в которых возникает электрический разряд в атмосфере паров ртути, находящихся при различных давлениях. Существуют ртутные лампы низкого давления (от 0,01 до 1 мм рт. ст.), среднего давления (от 1 до 3 ат) и высокого давления (несколько десятков атмосфер). Колбы таких ламп изготовляются из специального (чаще всего кварцевого) стекла, пропускающего ультрафиолетовые лучи. Лампы снабжаются регулирующими, защитными и зажигающими разряд устройствами. Иногда лучи от ламп пропускают через специальные светофильтры (стеклянные или пластмассовые), поглощающие видимые лучи [3].

При установке ламп инфракрасного и ультрафиолетового излучения в камере необходимо обеспечивать получение заданной температуры в месте расположения испытываемого изделия. Следует иметь в виду, что коротковолновые и средневолновые ультрафиолетовые лучи оказывают вредное влияние на организм человека. Во избежание ожогов глаз недопустимо смотреть на горящую ртутную лампу без применения защитных очков.



Рисунок 1. Схема камеры для испытания на воздействие солнечной радиации

С целью исключения влияния озона и окисла азота, образующихся в результате ионизации воздуха при работе газоразрядных ламп, необходимо проветривать помещение. Равномерная интенсивность облучения испытываемых изделий достигается наличием у источников света параболических зеркальных отражателей и фокусирующих устройств [4].

В схеме камеры первого вида (рисунок 1) иногда предусматривают вращение испытываемого изделия со скоростью 1 об/сутки с целью имитации суточной смены солнечной радиации. Камера позволяет производить испытания изделий в рабочем состоянии, для чего имеется специальный коллектор, обеспечивающий подведение питающих напряжений и испытательных сигналов, а также позволяющий измерить или визуально наблюдать выходные сигналы.

Для наблюдения за изделием в камере имеется смотровое окно, снабженное светофильтром, не пропускающим ультрафиолетовое излучение.

Внутренние стенки и детали камер должны изготовляться из материалов, стойких против действия ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Необходимая температура в камере может обеспечиваться электрообогревателями [5].

Примером камер второго вида является «Камера тропического климата» фирмы Карл Вейсс (рисунок 2). Данная камера обеспечивает получение температур от —10 до +80 °С, относительной влажности от 10 до 98%, затуманивания, а также ультрафиолетового и инфракрасного облучения. В камере имеется программное управление, позволяющее имитировать влажно-теплый климат и сухой жаркий климат.



Рисунок 2. Камера тропического климата

1.3 Проведения испытания

4.1 Испытание на воздействие солнечного излучения (испытание 211) проводят следующими методами:

211-1 - непрерывное воздействие излучения для негреющихся (нетепловыделяющих) изделий;

211-2 - циклическое воздействие излучения (8+16) ч для негреющихся (нетепловыделяющих) изделий;

211-3 - циклическое воздействие излучения (20+4) ч для греющихся (тепловыделяющих) изделий;

211-4 - циклическое воздействие излучения (8+16) ч для негреющихся (нетепловыделяющих) изделий, в том числе:

211-4.1 - испытание изделий, выделяющих тепло в течение воздействия излучения;

211-4.2 - испытание изделий, выделяющих тепло в течение суток;

211-5 - воздействие излучения при испытании на теплоустойчивость.

4.2 Испытание по методам 211-1-211-4 проводят с целью оценки длительного фотохимического и теплового воздействия солнечного излучения. При этом оценивают сохранение внешнего вида изделий или их отдельных узлов и деталей и проверяют их параметры после воздействия солнечного излучения (если иное не установлено для метода 211-4). Испытанию подвергают изделия или отдельные узлы или детали, не защищенные от непосредственного воздействия солнечного излучения, внешние конструктивные элементы которых выполнены из органических материалов.

Испытание по методу 211-5 проводят с целью более точного, чем по ГОСТ 15150 (пункты 3.2 и 5.4, перечисления а), б), таблица 9), учета влияния на работоспособность изделий повышения температуры их оболочки вследствие воздействия солнечного излучения.

Примечание - В соответствии с ГОСТ 15150 учет повышения температуры изделий категории 1 вследствие воздействия солнечного излучения проводят путем дополнительного увеличения верхнего рабочего и предельного рабочего значений температуры окружающего воздуха, что также принимают во внимание при расчете и испытании изделий.

4.3 Испытание проводят в камере солнечного излучения, которая должна обеспечить требуемый испытательный режим по параметрам этого излучения с отклонениями, не превышающими указанные в таблице 1, а по параметрам температуры - в соответствии с 4.9 и допустимыми отклонениями по ГОСТ 30630.0.0. Испытание без принудительной циркуляции воздуха является предпочтительным. Для обеспечения равномерности распределения температуры в камере применяют принудительную циркуляцию воздуха со скоростью не более 1 м/с. Влажность в камере не нормируют и не контролируют.

Т аблица 1 - Параметры излучения

4.4 Испытание проводят с учетом требований ГОСТ 30630.0.0. Интенсивность излучения в заданной плоскости измерения следует контролировать непосредственно перед каждым испытанием. Температуру воздуха в камере контролируют непрерывно.

4.5 Изделие выдерживают в нормальных климатических условиях испытаний по ГОСТ 15150 в течение времени, установленного в стандартах и технических условиях на изделия и (или) программах испытаний (далее - в стандартах и ТУ на изделия и ПИ).

4.6 Если изделие при испытаниях располагают на опорной стойке или основании, то тепловые свойства последних должны соответствовать тепловым свойствам мест крепления в эксплуатации.

Данные о тепловых свойствах опорной стойки или основания должны быть приведены в стандартах и ТУ на изделия и ПИ.

Способ расчета тепловых свойств опорной стойки или основания - согласно приложению Б.

4.7 Проводят визуальный осмотр и измерение параметров в соответствии с требованиями стандартов и ТУ на изделия и ПИ.

При испытании с целью проверки фотохимического воздействия излучения контролю подлежат только те параметры, стабильность которых зависит от состояния деталей или узлов из органических материалов либо имеющих органические покрытия и подвергающиеся непосредственному излучению.

4.8 Изделия помещают в камеру и располагают таким образом, чтобы более уязвимые детали (изготовленные из органических материалов или имеющие органические покрытия) были обращены к источникам излучения.

Если пространственное распределение интенсивности излучения неравномерно, то в процессе испытания допускается изменять направление облучения поворотом изделия (или узла, или детали) или изменением положения источника облучения.

4.9 Верхнее значение температуры в камере солнечного излучения устанавливают по 4.9.1-4.9.3.

4.9.1 При испытании методами 211-1-211-3 и 211-5 верхнее значение температуры устанавливают по таблице 2.

Т аблица 2 - Значения температуры

4.9.2 Верхнее значение температуры в камере солнечного излучения при испытании методами 211-4 (211-4.1-211-4.2) вычисляют по формуле



где  – верхнее значение температуры при испытании в камере солнечного излучения, °С;

 – верхнее значение температуры по таблице 2, °С;

 – значение превышения температуры изделия над верхним значением температуры воздуха, вычисленное в соответствии с ГОСТ Р 51368 по данным для методов 201-1.2, 201-2.2.

4.10 Для метода 211-1 выдержку проводят непрерывно в соответствии с рисунком 1, для методов 211-2-211-4 - циклами. Продолжительность каждого цикла - 24 ч. Изменение температуры и режим излучения - в соответствии с рисунками 2-5. Для метода 211-4 в стандартах и ТУ на изделия и ПИ может быть предусмотрено измерение необходимых параметров изделий в процессе испытаний в период совместного воздействия верхнего значения температуры и солнечного излучения. Для метода 211-5 испытание проводят путем проверки изделий на теплоустойчивость методами 201-1.1 или 201-2.1 и 201-2.2 по ГОСТ Р 51368 со следующими изменениями и дополнениями:

- выдержку проводят в камере солнечного излучения;

- верхнее значение температуры воздуха в камере устанавливают в соответствии с 4.9.1;

- режимы изменения температуры и излучения устанавливают, как правило, как для метода 211-2. Однако если продолжительность измерения параметров изделия, предусмотренного для методов 201-1 и 201-2, превышает продолжительность совместного воздействия верхнего значения температуры и излучения, применяют режимы изменения температуры и излучения как для метода 211-3.

Заключение

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что цель испытания – выявить возможные нарушения покрытий кожухов и крышек приборов, состояние маркировки и шкал, старение проводов и кабелей, а также различные другие дефекты. Помимо этого, существуют разные методы проведения испытаний, для которых существует специализированное оборудование. Все испытания проводят в соответствии со стандартами: ГОСТ Р 51370-99, ГОСТ 16962.1-89, ГОСТ 20.57.406-81, ГОСТ РВ 20.57.306-98.

Список использованных источников

1. 
   Глудкин О.П. Методы и устройства испытания РЭС и ЭВС. – М.: Высш. школа., 2001 – 335 с.
   
2. 
   Федоров В., Сергеев Н., Кондрашин А. Контроль и испытания в проектировании и производстве радиоэлектронных средств – Техносфера, 2005. – 504с.
   
3. 
   ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения, 2004. – 367с.
   
4. 
   Арсеньев Г. Н., Деркач В. В. Автоматические устройства радиоэлектронных систем: учеб. пос. для вузов по направлению «Радиотехника». — М.: Радиотехника, 2006. — 408 с.
   
5. 
   Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники. Ч. I: Линейные электрические цепи. 4-е изд. — М.: Энергия,1970.- 592 с.