IEC 68-2-53 溫度(低溫、乾熱) 振動(正弦)複合試驗指引

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IEC68-2-53溫度(低溫、乾熱)振動(正弦)複合試驗指引

IEC68-2-53GuidancetotestsZ/AFcandZ/BFc：Combinedtemperature
(coldanddryheat)andvibration(sinusoidal)tests

前言

本文之目的在提供應用IEC68-2-50試驗方法Z/AFc及IEC68-2-51試驗方法Z/BFc進行元件、裝備或其他產品複合試驗之指引。
本試驗係以單一試驗法IEC68-2-1試驗方法A、IEC68-2-2試驗方法B與IEC68-2-6試驗方法Fc為基礎。

原理

試驗方法A及B對生熱試件所模擬者為自由氣流狀態效應，意即試件處於無限寬廣空間，故空氣之移動僅受試件生熱影響。因此，試驗方法A及B不採用強制空氣循環。但溫度(低溫、乾熱)及振動(正弦)複合試驗設置上不使用強制空氣循環並不適當，其理由如下：

• 強制空氣循環可除去振動機產生之熱。

• 對於某些大型試件底部，自由氣流循環將受振動機影響而降低或阻滯。

因此，在溫度(低溫、乾熱)及振動(正弦)複合試驗的設計上，乃採用強制空氣循環。為使溫度一詞與試驗方法A及B中所稱之溫度意義一致，針對生熱試件明定下列步驟：

• 確定試件處於自由氣流狀態之試驗溫度時，試件之最高溫度及位置。

此最高溫度位置為溫度監測點。進行複合試驗時以強制空氣循環方式調整溫度櫃之溫度，使監測點之溫度達到步驟(1)所決定者。

• 藉由試驗方法A及B之圖解法，修正室溫下求得之試件最高溫度，如此便可使用符合試驗方法A及B中有關溫度櫃容積之規定，但較經濟之溫度櫃(箱)進行試驗。應用試驗方法B時，溫度櫃(箱)壁要求高輻射係數(>0.7)。

• 為避免對無法通過個別試驗之試件執行多餘之試驗，進行溫度(低溫、乾熱)振動(正弦)複合試驗前須就個別試驗先行驗證。

環境效應

高溫或低溫引致試件材料性質之改變，可能增加試件遭遇振動環境時功能退化的發生率；若僅造成暫時變異，則必須同時施予溫度與振動，方能獲得此類功能退化之資訊。
溫度極值造成試件之共振頻率漂移，可能導致試件振動響應放大，於低溫環境下，對於使用橡膠振動隔離器之試件，此項效應尤其重要。
溫度(低溫、乾熱)及振動(正弦)複合環境對火工及類似產品有所影響，故複合環境應廣泛應用於此類試件。

試驗設置

溫度(低溫、乾熱)及振動(正弦)複合試驗有各式設置，其中兩種常用設置為：

• 溫度櫃設置於振動機上方(如圖1所示)。
• 振動機置於溫度櫃內。

除非振動台之溫度與溫度櫃壁溫相同，必須注意振動台與試件間之熱隔離。振動台與試件之熱隔離通常在兩者間嵌入絕熱材，此絕熱材應謹慎選擇，不可減小固定試件所需之剛性，亦不能改變振動台與試件間之動態關係。經驗顯示陶瓷材料大多適用，對於試驗頻率較高時尤佳。

當採用第1.項試驗設置時，應避免振動機之熱傳入溫度櫃內；此外若冷或熱由溫度櫃傳入振動機時，將會降低振動機之性能。溫度櫃與振動機間之隔熱材，不可傳遞過大振動，進而造成溫度櫃損壞。

環境參數量測

• 溫度量測

監測點之溫度感應裝置遭遇振動時，注意事項如下：

• 監測點之溫度感應器應牢固，於試驗中無脫落之虞。
• 溫度感應器應輕巧，不影響監測點之動態特性。
• 溫度信號線應予拘束使不晃動。

• 振動量測

振動感應裝置及信號傳輸線纜應能耐試驗溫度。必要時，振動量測系統得於室溫及試驗溫度進行調校。加速儀與試件之固定方式應考量不受試驗溫度影響其功能。
其它详见：IEC68系列标准列表