環(huán)境試驗設(shè)備的可靠性測試

可靠性測試應(yīng)該在可靠性設(shè)計之后，但目前我國的可靠性工作主要還是在測試階段，這里將測試放在前面。為了測得產(chǎn)品的可靠度（也就是為了測出產(chǎn)品的MTBF），我們需要拿出一定的樣品，做較長時間的運行測試，找出每個樣品的失效時間，根據(jù)*節(jié)的公式計算出MTBF，當然樣品數(shù)量越多，測試結(jié)果就越準確。但是，這樣的理想測試實際上是不可能的，因為對這種測試而言，要等到zui后一個樣品出現(xiàn)故障――需要的測試時間長得無法想象，要所有樣品都出現(xiàn)故障——需要的成本高得無法想象。為了測試可靠性，這里介紹：加速測試（也就增加應(yīng)力*），使缺陷迅速顯現(xiàn)；經(jīng)過大量專家、長時間的統(tǒng)計，找到了一些增加應(yīng)力的方法，轉(zhuǎn)化成一些測試的項目。如果產(chǎn)品經(jīng)過這些項目的測試，依然沒有明顯的缺陷，就說明產(chǎn)品的可靠性至少可以達到某一水平，經(jīng)過換算可以計算出MTBF（因產(chǎn)品能通過這些測試，并無明顯缺陷出現(xiàn)，說明未達到產(chǎn)品的極限能力，所以此時對應(yīng)的MTBF是產(chǎn)品的zui小值）。其它計算方法見下文。（*應(yīng)力：就是指外界各種環(huán)境對產(chǎn)品的破壞力，如產(chǎn)品在85℃下工作受到的應(yīng)力比在25℃下工作受到的應(yīng)力大；在高應(yīng)力下工作，產(chǎn)品失效的可能性就大大增加了）；

一、環(huán)境測試

產(chǎn)品在使用過程中，有不同的使用環(huán)境（有些安裝在室外、有些隨身攜帶、有些裝有船上等等），會受到不同環(huán)境的應(yīng)力（有些受到風吹雨濕、有些受到振動與跌落、有些受到鹽霧蝕侵等等）；為了確認產(chǎn)品能在這些環(huán)境下正常工作，國標、行標都要求產(chǎn)品在環(huán)境方法模擬
一些測試項目，這些測試項目包括：
1、高溫測試（高溫運行、高溫貯存）

2、低溫測試（低溫運行、低溫貯存）

3、高低溫交變測試（溫度循環(huán)測試、熱沖擊測試）

4、高溫高濕測試（濕熱貯存、濕熱循環(huán)）

5、機械振動測試（隨機振動測試、掃頻振動測試）

6、汽車運輸測試（模擬運輸測試、碰撞測試）

7、機械沖擊測試

8、開關(guān)電測試

9、電源拉偏測試

10、冷啟動測試

11、鹽霧測試

12、淋雨測試

13、塵砂測試


上述環(huán)境試驗的相關(guān)標準如下（部分試驗可能沒有相關(guān)國標，或者是我還沒有找到）：

1、低溫試驗

按GB/T2423.1—89《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法低溫試驗》；

GB/T2423.22—87《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法溫度變化試驗方法》進行低溫試驗及溫度變化試驗。

溫度范圍：-70℃～10℃。

2、高溫試驗

按GB/T2423.2—89《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法高溫試驗》

GB/T2423.22—87《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法溫度變化試驗方法》進行高溫試驗及溫度變化試驗。
溫度范圍：10℃～210℃

3、濕熱試驗

按GB/T2423.3—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法恒定濕熱試驗》

GB/T2423.4—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法交變濕熱試驗》進行恒定濕熱試驗及交變濕熱試驗。

濕度范圍：30%RH～RH

4、霉菌試驗
按GB/T2423.16—90《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法長霉試驗》進行霉菌試驗。

5、鹽霧試驗

按GB/T2423.17—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法鹽霧試驗》進行鹽霧試驗。

6、低氣壓試驗

按GB/T2423.21—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法低氣壓試驗》

GB/T2423.25—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法低溫/低氣壓試驗》

GB/T2423.26—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法高溫/低氣壓試驗》

進行低氣壓試驗，高、低溫/低氣壓試驗。試驗范圍：-70℃～100℃0～760mmHg20%～95%RH。

7、振動試驗

按GB/T2423.10—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法振動試驗》進行振動試驗。

頻率范圍（機械振動臺）：5～60Hz（定頻振動5～80Hz），zui大位移振幅3.5mm（滿載）。
頻率范圍（電磁振動臺）：5～3000Hz，zui大位移25mmP-P。

8、沖擊試驗
按GB/T2423.5—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法沖擊試驗》進行沖擊試驗。
沖擊加速度范圍：（50～1500）m/s2。

9、碰撞試驗

按GB/T2423.6—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法碰撞試驗》進行碰撞試驗。

10、跌落試驗

按GB/T2423.7—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法傾跌與翻到試驗》

GB/T2423.8—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法自由跌落試驗》進行跌落試驗。

說明：

上面13項比較全面地概括了產(chǎn)品在實現(xiàn)使用過程中碰到的外界環(huán)境；實際測試時，因為各產(chǎn)品本身屬性的相差較遠、使用環(huán)境相差也很大，各公司可以根據(jù)產(chǎn)品的特點，適當選取、增加一些項目來測試（此產(chǎn)品對應(yīng)的國/行標中要求的必測試項目，當然是必須測試的）；也可以根據(jù)產(chǎn)品特定的使用環(huán)境與使用方法，自行設(shè)計一些新測試項目，以驗證產(chǎn)品是否能*工作。

測試條件：
不同的產(chǎn)品測試條件不一樣；就拿高溫測試來說，有些產(chǎn)品要求做高溫貯存測試，有些要求做高溫運行測試，有些產(chǎn)品的高溫用85℃做測試，有些產(chǎn)品的高溫是用65℃做測試。但是，宗旨只有一個，那就是至少滿足國/行標。要測試一種產(chǎn)品的可靠性，找到這種產(chǎn)品的國/行標是必需的，按照國/行標的要求和指引找出必須的測試項目與各項目的測試方法，從而進行環(huán)境測試；同一種產(chǎn)品，在不同的階段，測試條件也不一樣；一般而言，產(chǎn)品會經(jīng)過研發(fā)、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個不同的階段。在研發(fā)階段，測試條件zui嚴（應(yīng)力zui大）、測試延續(xù)的時候zui短；小批量試產(chǎn)階段，測試應(yīng)力適中、測試時間適中；批量生產(chǎn)階段，測試應(yīng)力zui小、測試時間較短；三個階段的主要差別見下表：階段實驗?zāi)康膶嶒炋攸c實驗要求研發(fā)發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，擴大設(shè)計余量高應(yīng)力、短時間*中試考察產(chǎn)品是否達到基本的可靠性水平中應(yīng)力、中長時間無明顯故障批量生產(chǎn)生產(chǎn)工藝條件的穩(wěn)定性低應(yīng)力、短時間有條件的允許故障發(fā)生鑒定鑒定產(chǎn)品的可靠性、計算產(chǎn)品的MTBF低應(yīng)力、長時間無特別要求