Учебник по Технологии

венность за обеспечение и проведение испытаний; ответственность за оформление протоколов и отчетов.

Общие цели контрольных, сравнительных и определительных испытаний, общие положения об испытаниях на воздействие механических и климатических факторов конкретизированы в государственных стандартах. В программе испытаний в краткой форме излагается информация об объекте испытания (срок его изготовления, номер паспорта, особенность конструкции и технологии изготовления и т.п.), а также параметры, подлежащие прямому или косвенному измерению, критерии годности изделия РЭС, требования к внешнему виду и электрические параметры. В разделах программы испытаний указывают объем и методику испытаний, в которых даются сведения о количестве испытываемых изделий, общей продолжительности испытаний при различных воздействующих факторах, о периодичности, составе и последовательности испытаний, о параметрах испытательных режимов, пределах изменения питающих напряжений и продолжительности работы РЭС при этих напряжениях и т.п.

В плане испытаний указывают необходимые работы, такие как изготовление образцов, их приемка ОТК, измерение и определение параметров, подготовка испытательного оборудования, проведение испытаний, оформление результатов, согласование и утверждение протокола испытаний и т.п.

Вторым организационно-методическим документом является методика испытаний РЭС. В ней излагаются: метод, средства и условия испытаний, алгоритмы выполнения операции по определению одной или нескольких взаимосвязанных характеристик свойств объекта, формы представления данных и методы оценивания точности, достоверности результатов, требования техники безопасности и охраны окружающей среды. Основным требованием к методике является обеспечение максимальной эффективности процесса испытаний и минимально возможные погрешности полученных результатов. Она включает требования к методу и условиям испытаний и техническим средствам. Методика испытаний должна содержать описание следующих этапов процесса испытаний: проверки испытательного оборудования, подготовки испытываемых изделии, совместной проверки испытательного оборудования и испытуемого изделия, регистрации результатов испытаний и данных об условиях их проведения.

Испытание на воздействие внешних факторов предназначено для определения с некоторой долей вероятности способности изде-

508

лий сохранять работоспособность и параметры в заданных условиях окружающей среды путем имитации реальных условий окружающей среды или путем воспроизведения их воздействий.

Когда возникает необходимость в проведении испытаний РЭС межнационального использования на воздействие внешних факторов, следует пользоваться методами испытаний, указанными в СТ МЭК 68-2, за исключением тех случаев, когда соответствующий метод испытаний отсутствует. Для этого имеются следующие основания:

а) полное соответствие с методами испытания СТ МЭК 68-2, что необходимо для обеспечения повторяемости и воспроизводимости результатов;

б) испытания СТ МЭК 68-2 подходят для применения к разнообразным образцам. Они разработаны независимо от вида испытуемого образца. Образец может не быть электротехническим изделием;

в) результаты, полученные в различных лабораториях, могут быть сопоставимы;

г) исключается распространение мало отличающихся друг от друга методов испытаний и оборудования;

д) длительное использование одного и того же испытания позволяет сравнивать результаты предыдущих испытаний образцов, технические характеристики которых в условиях эксплуатации известны.

Испытания характеризуют посредством задания параметров испытательных режимов, а не описанием испытательных средств. Для некоторых испытаний необходимо описать оборудование.

Выбирая метод испытания, который следует применять, разработчик нормативно-технологической документации (НТД) должен всегда учитывать экономические аспекты, в частности, когда существуют два различных испытания, по результатам которых может быть получена одинаковая заданная информация.

Если при раздельном последовательном воздействии двух или более внешних факторов не обеспечивается получение желаемой информации, следует воспользоваться комбинированными или составными испытаниями. Самые важные комбинированные и составные испытания даны в СТ МЭК 68-2.

Всоответствии с государственным стандартом механические

иклиматические испытания проводят с целью проверки соответст-

509

вия изделий РЭС требованиям, установленным в ТЗ, стандартах и ТУ на изделия конкретных классов и типов. Испытаниям подвергается РЭС или отдельные ее части, число которых устанавливают в ТУ на изделия и в программе испытаний. Перечень испытаний, рекомендуемых при разработке, освоении и серийном производстве, приведен в табл. 37. Виды механических испытаний обозначены номерами 101–114, климатических – 201–220, 301 и 302, испытания на соответствие конструктивно-технологическим требованиям – 401–412.

				Таблица 37
		Перечень испытаний
			Необходимость
			проведения испытаний
			на опытных	на изделиях
			образцах,	серийного
			образцах	производства,
			из устано-	проверяемых
	Номер ис-		вочной	периодически,
		Вид испытания	серии,	кроме изде-
	пытания
			а также	лий серийного
			на изделиях	производства,
			серийного	в случае из-
			производства	менения их
			в случае из-	конструкции
			менений их
			конструкции
	1	2	3	4
	100	Испытание по определению резо-
	101	нансных частот конструкции.
		Испытание на проверку отсутствия
		резонансных частот конструкции
		в заданном диапазоне.
	102	Испытание на устойчивость при воз-
		действии синусоидальной или ши-	+ +
		рокополосной		н
		случайной вибрации (испытание
		на виброустойчивость).
	103	Испытание на прочность при воз-
		действии синусоидальной или ши-
		рокополосной случайной вибрации	+	н
		длительное
		(испытание на вибропрочность дли-
		тельное).
	103	Испытание на прочность при воз-	−
		действии синусоидальной вибрации		н
		кратковременное (испытание на

510

вибропрочность кратковременное).

Продолжение табл. 37

1	2	3	4
104	Испытание на прочность при воздействии
	механических ударов многократного действия	+	н
	(испытание на ударную прочность).
105	Испытание на устойчивость при воздействии
	механических ударов многократного действия	+	н
	(испытание на ударную устойчивость).
106	Испытание на воздействие механических ударов
	одиночного действия испытание на воздействие	+	н
	одиночных ударов)
202	Испытание на воздействие повышенной	+	−
	предельной температуры среды.
203	Испытание на воздействие пониженной рабочей	+	+
	температуры среды.
204	Испытание на воздействие пониженной	+	−
	предельной температуры среды.
205	Испытание на воздействие изменения	+	н
	температуры среды.
206	Испытание на воздействие инея и росы.	+	−
207	Испытание на воздействие повышенной	+	н
	влажности воздуха, длительное или ускоренное.
208	Испытание на воздействие повышенной	н	н
	влажности воздуха кратковременное.
209	Испытание на воздействие атмосферного	+	н
	пониженного давления.
210	Испытание на воздействие повышенного давления.	+	н
211	Испытание на воздействие солнечного излучения.	+	−
212	Испытание на воздействие динамической пыли	+	−
	(песка).
213	Испытание на воздействие статической пыли	+	−
	(песка).
214	Испытание на воздействие инея и росы	+	−
	ускоренное.
215	Испытание на воздействие статического	+	н
	гидравлического давления.
216	Испытание на водонепроницаемость.	+	н
217	Испытание на воздействие дождя.	+	−
218	Испытание на каплезащищенность.	+	−
219	Испытание на водозащищенность.	+	н

511

220	Испытание на воздействие агрессивных сред	**	−
	(сернистого газа или серо-водорода, озона)
		Окончание табл.37
1	2	3	4
301	Испытание на воздействие сред заполнения	н	+
401	Испытание на герметичность.	+	н
402	Испытание на способность к пайке.	+	н
403	Испытание на теплостойкость при пайке.	+	н
404	Проверка соответствия габаритным, установочным	+	+
	и присоединительным размерам.
405	Проверка внешнего вида.	+	+
406	Проверка массы.	+	+
407	Контроль качества маркировки.	+	+
408	Испытание упаковки на прочность.	+	+
409	Испытание на пожарную безопасность.	н	−
410	Испытание на взрывозащищенность.	н	−
411	Испытание на воздействие очищающих	+	−
	растворителей.
412	Испытание на паяемость, растворение
	металлизации и теплостойкость при пайке	+	н
	изделий для поверхностного монтажа

П р и м е ч а н и е. «+» – испытания проводят, если соответствующие требования установлены в ПИ и ТУ на изделие; «–» – испытания не проводят; н – испытания проводят, если это предусмотрено в ПИ и ТУ на изделие; * – испытания проводят один раз при разработке изделия, а также при изменении конструкции, если это применение влияет на значение резонансных частот; ** – испытание проводят один раз при разработке изделий, а также при изменении конструкции, технологии или материалов, если эти изменения влияют на характеристики изделий, определяющие их стойкость к данному воздействию (условия не относятся к испытаниям на воздействие сернистого газа или сероводорода).

Все испытания проводят в нормальных климатических условиях, которые характеризуются следующими значениями параметров:

∙температура воздуха – 15–35 ° С;

∙относительная влажность воздуха – 45–80 %;

∙атмосферное давление – 84–106 кПа (630–800 мм рт. ст.).

Испытания последовательно включают в себя начальную стабилизацию (если требуется); начальную проверку и измерения (если требуется); выдержку; конечную стабилизацию (если требу-

512

ется); заключительные проверки и измерения (если требуется). Рассмотрим особенности проведения основных испытаний.

6.4.3. Испытания радиоэлектронных средств на механические воздействия

Все механические испытания РЭС проводят в нормальных климатических условиях под электрической нагрузкой или без нее или в условиях испытаний, указанных в государственных стандартах. Повышение температуры окружающего воздуха при испытаниях за счет выделения тепла испытательным стендом и изделием допускается при условии, что она не будет превышать верхнее значение повышенной рабочей температуры среды, указанной в стандартах и ТУ на изделия и ПИ, при этом допускается обдув стендов.

Изделия, имеющие собственные амортизаторы, если не оговорено методиками стандарта, должны крепиться на амортизаторах. Если в стандарте и ТУ на изделие предусмотрены различные способы крепления при эксплуатации, то изделие испытывают при одном наиболее опасном способе крепления, указанном в стандарте. По согласованию с заказчиком допускается применение способов крепления, отличных от способов крепления при эксплуатации, если это обеспечивает эффективный контроль стабильности производства и выявление устойчивости изделий к соответствующему виду механических воздействий. При этом способ крепления однотипных изделий должен быть единым и указываться в технической документации на изделие. Время выдержки в заданном режиме отсчитывают, как правило, с момента достижения параметров испытательного режима.

Наибольшее влияние на РЭС оказывает сочетание вибрационных нагрузок и одиночных ударов. Поэтому испытания на указанные воздействия проводят в первую очередь. Испытания на остальные механические воздействия являются дополнительными. Так, испытания на воздействие акустических шумов позволяют выявить дефекты РЭС, которые не удается обнаружить при воздействии вибрации из-за влияния амортизирующих свойств конструкции изделия и его крепления.

Испытания по определению резонансных частот конструкции допускается проводить на отдельных типах (типоразмерах, типономиналах) изделий, имеющих одинаковую конструкцию. При этом

513

резонансные частоты конструкции изделий, не подвергнутых данному испытанию, определяют расчетным или графическим путем.

Испытание на проверку отсутствия резонансных частот конструкции изделия в заданном диапазоне частот при определении соответствия изделий заданным требованиям не проводят, если соответствие изделий требованиям по отсутствию резонансных частот в заданном диапазоне частот обеспечивается их конструкцией, о чем должно быть указано в стандартах и ТУ на изделия и ПИ.

Испытание на проверку отсутствия резонансных частот конструкции изделий в заданном диапазоне частот допускается совмещать с испытанием на виброустойчивость. Испытание на виброустойчивость не проводят, если низшая резонансная частота изделия превышает 2 fв, где fв – верхняя частота диапазона испытаний, а конструкция и технология изделий исключают нарушение работоспособности при действии вибрации. Кроме того, испытания на виброустойчивость не проводят у изделий, параметры которых по конструкции и принципу работы не зависят от воздействия вибрации, о чем должно быть указано в стандартах и ТУ на изделия. Виброустойчивость этих изделий обеспечивается их конструкцией.

Испытание на виброустойчивость допускается совмещать с испытанием на вибропрочность, проводя его в начале и (или) в конце испытаний на вибропрочность, о чем должно быть указано в стандартах и ТУ на изделия и ПИ. При этом скорость изменения частоты вибрации должна обеспечивать проверку и регистрацию параметров изделия, контролируемых в процессе испытания на виброустойчивость, и не должна превышать одной октавы в минуту. Общее время испытаний определяют временем испытаний на вибропрочность.

Испытание на вибропрочность и виброустойчивость при воздействии синусоидальной вибрации в диапазоне частот ниже 10 Гц и испытание на вибропрочность и виброустойчивость при воздействии широкополосной случайной вибрации в диапазоне частот ниже 20 Гц не проводят, если низшая резонансная частота изделия превышает 25 Гц, при этом прочность и (или) устойчивость изделий указанных ниже частот обеспечиваются их конструкцией. Испытание на вибропрочность и виброустойчивость в диапазоне частот до 5000 Гц проводят только для изделий миниатюрных и сверхминиатюрных конструкций с массой не более 20 г. В остальных случаях вместо диапазона частот до 5000 Гц допускается проводить испытания до 2000 Гц. При этом прочность и устойчивость

514

изделий к воздействию синусоидальной или широкополосной случайной вибрации в поддиапазоне частот 2000–5000 Гц обеспечиваются конструкцией изделий.

При наличии требований по прочности и (или) устойчивости к воздействию широкополосной случайной вибрации изделия, имеющего четыре или более резонансов в рабочем диапазоне частот, испытывают на воздействие широкополосной случайной вибрации; изделия, имеющие менее четырех резонансов в рабочем диапазоне частот, испытывают на воздействие синусоидальной вибрации.

Испытаниям на ударную устойчивость не подвергают изделия, у которых низшая резонансная частота превышает 2000 Гц, а конструкция и технология изготовления изделий исключают нарушение работоспособности при действии ударных нагрузок. Кроме того, испытание на ударную устойчивость не проводят у изделий, параметры которых по конструкции и принципу работы не зависят от воздействия ударов, о чем должно быть указано в стандартах и ТУ на изделия.

Испытаниям на ударную прочность не подвергают изделия, у которых низшая резонансная частота превышает 1000 Гц. Ударная прочность и (или) устойчивость таких изделий обеспечиваются их конструкцией.

Испытание на ударную устойчивость рекомендуется совмещать с испытанием на ударную прочность, проводя его в конце испытаний на ударную прочность в каждом направлении воздействия.

Проверку параметров перед испытанием на вибропрочность (ударную прочность) не проводят, если перерыв между окончанием испытания на устойчивость и началом испытания на прочность не превышает 24 ч.

При отсутствии технической возможности проведения испытаний на вибропрочность и ударную прочность на отдельных изделиях допускается проведение испытания изделий в составе конкретного объекта. Испытания на вибропрочность и на ударную прочность на стадии серийного производства не проводят, если в состав испытаний на безотказность, проводимых регулярно с такой же периодичностью, входят испытания на воздействие вибрации и ударов с теми же значениями характеристик.

Испытание на прочность или устойчивость при воздействии линейного ускорения не проводят, если предусмотрено испытание на воздействие ударов одиночного или многократного действия с

515

ускорением, равным или большим, чем линейное. Прочность и (или) устойчивость таких изделий к воздействию линейного ускорения обеспечиваются их конструкцией. Данное требование не распространяется на изделия, имеющие в своей конструкции подвижные детали (например, роторы электродвигателей, не имеющие дополнительных устройств ограничения перемещения в зазоре).

При испытании на линейное ускорение 5000 м/с2 (500 g) и выше допускается понижение давления окружающего воздуха до значения, характерного для данной центрифуги, при условии, что давление не будет ниже допускаемого, указанного в стандартах, ТУ на изделия и ПИ.

Испытание на воздействие акустического шума в диапазоне частот ниже 125 Гц не проводят, если в стандартах и ТУ на изделия предусмотрено испытание на воздействие вибрации. При этом стойкость изделий к воздействию акустического шума ниже указанной частоты обеспечивается их конструкцией.

Испытанию на воздействие акустического шума не подвергают изделия, удовлетворяющие одному или нескольким из следующих условий:

1)в ТЗ или стандартах и ТУ на изделия указаны уровни воздействующего акустического давления 130 дБ и менее;

2)изделия не содержат внутренних полостей (например, трансформаторы, дроссели, модули и микромодули, залитые компаундом; постоянные резисторы, конденсаторы постоянной емкости и т.п.);

3)низшая резонансная частота конструкции изделия превышает верхнюю частоту диапазона частот испытаний на воздействие акустического шума при условии, что конструкция и ТП изготовления изделий исключают возникновение нарушений их работоспособности, не связанных с влиянием резонансов (наличие посторонних частиц и т.п.);

4)параметры изделий по конструкции и принципу работы изделий не зависят от воздействия акустического шума, о чем должно быть указано в стандартах и ТУ на изделия.

Стойкость этих изделий к воздействию акустического шума обеспечивается конструкцией.

Если изделия не содержат в конструкции деталей, соединяемых путем сборочных операций (например, безвыводные конденсаторы и резисторы, бескорпусные транзисторы, не имеющие выво-

516

дов), то испытания таких изделий на воздействие механических факторов допускается не проводить, что устанавливается в стандартах и ТУ на изделия по согласованию с заказчиком. При этом прочность и (или) устойчивость к механическим воздействиям обеспечиваются конструкцией изделия.

Параметры испытательных режимов при механических испытаниях должны устанавливаться по показаниям рабочих средств измерения в контрольной точке.

При испытаниях на вибрационные и ударные воздействия контрольную точку выбирают в одном из следующих мест:

∙на платформе стенда рядом с одной из точек крепления изделия, если последнее крепится непосредственно на платформе;

∙на крепежном приспособлении, если изделие крепится на приспособлении;

∙рядом с точкой крепления амортизатора, если изделие крепится на собственных амортизаторах.

Допускается выбор контрольной точки на платформе стенда, если средства крепления обеспечивают передачу механических воздействий от платформы стенда к приспособлению с минимальными искажениями, при этом отклонения ускорения на приспособлении в месте его крепления не должны превышать ±25 % значения ускорения в контрольной точке. Допускается по согласованию с заказчиком выбирать контрольную точку непосредственно на изделии при условии, что масса изделия не менее чем в 10 раз превышает массу измерительного преобразователя и жесткость изделия обеспечивает контроль с заданной точностью параметров воздействия.

При испытании на воздействие вибрации крупногабаритных изделий (любой из габаритных размеров больше 300 мм) рекомендуется за значение ускорения в контрольной точке принимать среднее арифметическое значение показаний нескольких измерительных преобразователей, установленных на столе вибростенда или приспособлении рядом с точками крепления изделий. Расположение контрольной точки указывают в стандартах и ТУ на изделия, ПИ или в НТД на приспособления.

Жесткость монтажных плат и крепежных приспособлений должна обеспечивать передачу механических воздействий к испытываемым изделиям с минимальными искажениями. При необходимости в стандартах и ТУ на изделия и ПИ следует приводить чертежи монтажных плат и крепежных приспособлений, применяе-

517