IEC 68-2-50 試驗方法 Z/AFc：對於生熱及不生熱試件之低溫、正弦振動複合試驗

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IEC68-2-50試驗方法Z/AFc：對於生熱及不生熱試件之低溫、正弦振動複合試驗

IEC68-2-50TestsZ/AFc：Combinedcold/vibration(sinusoidal)testsfor
bothheat-dissipatingandnon-heat-dissipatingspecimens

前言

本試驗法之目的在決定元件、裝備或其他產品於低溫振動複合環境下操作、儲存及運輸之適應能力。

範圍

本試驗法可同時適用於生熱(heat-dissipating)及不生熱(nonheat-dissipating)試件。
振動環境可為下列之一或其組合：

• 掃描耐久試驗：一循環。
• 選定頻率耐久試驗：響應調查時在規定頻率範圍進行一次循環掃描，選定頻率後進行選定頻率之耐久試驗，其振幅則引用本試驗規定。
• 預定頻率耐久試驗：依既定之頻率、振幅進行振動，唯執行時間應較本規範之試驗時間短。

限制

本試驗法不適用於評估試件在溫度改變過程中，可能產生之影響。
未執行過IEC68-2-1試驗方法A及IEC68-2-6試驗方法Fc之試件，必須先完成室溫下之振動試驗及無振動之低溫環境後，才能進行本試驗。

測試步驟

• 依相關規範執行試驗前調節。
• 試驗前試件應依相關規範之規定執行目視檢查、電性及機械檢驗。
• 相關規範須載明試驗之軸向定義，每一軸向均應完成完整之測試步驟。試件配備冷卻裝置者於試驗功測期間，應依規定使冷卻裝置動作。
• 試件尚未執行過試驗方法A及Fc或無試驗記錄者，則先執行下列程序。
  • 室溫振動試驗

試件固定於振動平台，依相關規範之規定加電俟溫度穩定後執行選定之振動試驗(參考第2.(2)節)，且依相關規範之規定進行功能測試。

• 無振動之低溫環境

• 不生熱試件

調整櫃溫至低溫規格直至試件溫度穩定後，依相關規範之規定進行功能測試。

• 生熱試件

試件加電，調整櫃溫使監測點溫度與監測溫度(參考第7.節之規定)之差異範圍在2℃內，俟溫度穩定後依相關規範之規定進行功能測試。

• 執行低溫、振動複合試驗：

低溫溫度穩定後，依試驗規格執行振動試驗。振動中依相關規範之規定執行功測或加電。

振動結束，振動中加電之試件應關機，試件仍置於櫃內，櫃溫回復至標準大氣條件後，試件續行復原程序，或依相關規範之規定實施。

• 依相關規範之規定執行目視檢查、電性及機械檢驗。

測試條件

• 振動測試條件引用試驗方法Fc之規定：

• 試驗位準請參考表1～表3。
• 試驗時間:

• 掃描耐久試驗

以掃描循環數表示，建議值為1,2,5,10,20,50,100循環，在不降低試驗應力之前題下可分段執行。

選定頻率耐久試驗

10分±0.5分
30分±1分
90分±1分
10時±5分

• 預定頻率耐久試驗時間

考量試件在操作歷程，預期遭遇振動之總時間，而以107次往復為上限。

• 振動響應調查

以正弦掃描耐久試驗方式執行，唯掃描速率及振幅皆較低。特定情況可要求耐久試驗後之振動響應調查，以和試驗前之調查結果作比對，頻率比對結果如有變異，其後續措施參考相關規範。振動響應調查時關鍵頻率之確認請參考第7.(3)節。

• 試驗容差

• 振幅

參考點控制信號±15％；相關規範應說明採用單點或多點控制；多點控制者應說明上述容差限制對象是多點之平均值或特定單點值。

• 任一檢查點試驗方向容差

500Hz以下(含)±25％
500Hz以上±50％
未能符合上述規定者，宜於相關文件上指明採用容差或替代方法。

• 任一檢查點非試驗方向之容差

檢查點之側向(垂直試驗軸向)振幅，頻率低於500Hz時不得大於試驗軸向50％，高於500Hz時不得大於100％。相關規範有特別需求者得限制為25％。未能符合上述規定者應於相關規範指明採用「標示不符規定部份並登錄文件」或「側向運動不予監測」何項要求。

• 頻率

• 參考點

0.25Hz以下±0.05Hz
0.25Hz～5Hz±20％
5Hz～50Hz±1Hz
50Hz以上±2％

• 振動響應調查之頻率容差

0.5Hz以下±0.05Hz
0.5Hz～5Hz±10％
5Hz～100Hz±0.5Hz
100Hz以上±0.5％

• 掃描容差

掃描速率每分鐘一倍頻±10％

• 畸變量(distortion)

在參考點監測加速度畸變量，範圍為5000Hz或驅動頻率之五倍，取大者。
畸變量不得超出25％，但控制固有頻率加速度振幅之信號維持在規定值的情況下，允許暫時性之超出25％。
未能符合上述規定者，畸變量應標示，且登錄文件。

• 溫度測試條件引用試驗方法A之規定：

測試條件可由以下選擇適當之溫度條件及試驗時間或依相關規範之規定。

溫度：-65,-55,-40,-25,-10,-5,+5(℃)。
駐留時間：2,16,72,96(小時)。
溫變率：每分鐘不超過1℃(5分鐘內之平均值)。
試驗容差：±3℃。

當試件溫度達穩定後，再開始執行振動試驗。
不生熱試件複合試驗輪廓如圖1所示。
生熱試件複合試驗輪廓如圖2所示。

試驗設置

• 不生熱試件之溫度櫃設置遵循試驗方法Aa或試驗方法Ab之規定。
• 生熱試件之溫度櫃設置有二種選擇：

• 使用強制對流方式模擬低溫自由氣流之溫度櫃，遵循試驗方法Ad之規定。
• 使用試件置於其中能免於如日照、通風等干擾影響之溫度櫃(室)，通常包括強制對流方式，遵循試驗方法Ac及試驗方法Ad之規定。

• 有關振動設置遵循試驗方法Fc之規定。由於試件生熱將引致振動平台表面溫度異於櫃溫，試件與平台間之固持應儘量使用低熱傳性之繫件。

其他

• 生熱試件溫度監測點之選定及監測溫度之決定

• 無人為冷卻之試件

使用具模擬低溫自由氣流之溫度櫃
依第6.(1)節規定試件置入櫃內，調整櫃溫約略等於試驗值，並使試件溫度達穩定。
選擇試件直接與空氣接觸部份，溫度最高處為溫度監測點，並儘可能詳述於相關規範。此點之溫度應予標記而為監測溫度。

• 使用模擬室溫自由氣流之溫度櫃(或室)

• 無可用之模擬低溫自由氣流之溫度櫃時依下述步驟進行

依第6.(2)節規定試件置入櫃(室)內且加電。試件溫度達穩定後選擇試件直接與空氣接觸部份，溫度最高處為溫度監測點。
應用IEC68-2-1附錄之圖表決定本試驗之監測溫度。

• 具人為冷卻之試件

• 溫度櫃與冷卻系統隔離

依第7.(1)a.節之步驟決定溫度監測點及監測溫度，第7.(1)b.節之替代方法則不適用。

• 溫度櫃未與冷卻系統隔離

除以試件迎風處為溫度監測點以量測監測溫度外，其他同第7.(2)a.節之規定。

• 關鍵頻率研判

試件功能不良或退化顯示與振動相關者。
有機械共振或響應效果者，例如震顫。

表1：建議之頻率範圍(Hz)
1	～	35
1	～	100
10	～	55
10	～	150
10	～	500
10	～	2000
10	～	5000
55	～	500
55	～	2000
55	～	5000
100	～	2000

　

表2：建議之位移(頻率範圍10Hz以下)
mm		in
10		0.4
35		1.4
75		3
100		4

　

表3：建議之振幅及位移與加速度值之轉折點
8Hz～9Hz(低轉折點)				57Hz～62Hz(高轉折點)
mm	(in)	m/s2	g	mm	(in)	m/s2	g
0.35	0.014	0.98	0.1	0.035	0.0014	4.9	0.5
0.75	0.03	1.96	0.2	0.075	0.003	9.8	1
1.5	0.06	4.9	0.5	0.15	0.006	19.6	2
3.5	0.14	9.8	1	0.35	0.014	49	5
7.5	0.3	19.6	2	0.75	0.03	98	10
10	0.4	29.4	3	1	0.04	147	15
15	0.6	49	5	1.5	0.06	196	20
				2	0.08	294	30
				3.5	0.14	490	50

其它详见：IEC68系列标准列表