目前，工程師在制定和實施標準時對溫度變化試驗有不同的看法，這種試驗的名稱太多，導(dǎo)致在實際應(yīng)用中一些使用方法不當。廣東艾斯瑞儀器科技有限公司專門解讀溫度變化測試。一方面分析各種測試項目，另一方面建議使用合適的標準項目供工程師參考。
變溫試驗項目的名稱有很多種:變溫、溫度循環(huán)、溫度交替、快速變溫、溫度沖擊、冷熱沖擊、溫度梯度、分級溫度。而且不同系統(tǒng)標準使用的測試方法也不一樣。如何區(qū)分這些測試項目，如何選擇測試項目，需要分析各種類型測試的來源及其差異。
本文針對的測試項目是溫度變化，濕熱、溫濕度循環(huán)等測試項目后面會有專題描述。
1.溫度變化測試
1.1來源
各種標準中的溫度變化試驗源自IEC 60068-2-14試驗方法“溫度變化中的鈮”。特定溫度速率下的溫度變化試驗。
1.2定義
溫度變化試驗，為了設(shè)定一定的溫度變化率，進行高溫和低溫之間的轉(zhuǎn)換。所以在實際應(yīng)用中有兩種類型:一種是緩慢變溫試驗，其變溫率小于3℃/min(一般每個標準往往選擇1℃/min的參數(shù))，另一種是一般應(yīng)用中的變溫、變溫周期、變溫試驗(這三種類型都是一種試驗)；另一種是快速變溫試驗，其變溫率≥3℃/分鐘(一般各種標準中經(jīng)常選用的參數(shù)有3℃/分鐘、4℃/分鐘、5℃/分鐘、7℃/分鐘、10℃/分鐘)，也是一般應(yīng)用中的快速變溫試驗。溫度變化速度越快，評估越苛刻。
1.3目的和適用范圍
本測試適用于組件、設(shè)備或其他產(chǎn)品。模擬帶電作業(yè)時產(chǎn)品隨溫度的變化，如系統(tǒng)/部件工作時環(huán)境溫度的快速變化。如果系統(tǒng)/部件處于熱浸溫度(例如，安裝在發(fā)動機上的系統(tǒng)/部件)，高溫階段的額外短溫度峰值應(yīng)確保產(chǎn)品在此期間的基本功能。為了防止電熱擴散抑制系統(tǒng)/系統(tǒng)中的部件/部件達到低溫作用，在冷卻階段關(guān)閉產(chǎn)品。故障模式是由溫度變化引起的電氣故障。
注意:這個測試不是生活測試。
1.4測試方法和參數(shù)
1.4.1溫度變化測試:
ISO 16750-4 5.3 1各種標準都建議進行溫度變化試驗。由于其在發(fā)動機熄火后有余熱評估，所以在溫度變化中加入了極端高溫儲存的評估。
浴盆:低溫上下限工作溫度
工作類別13.5V帶電工作
高溫上下限工作溫度
浴盆:低溫上下限工作溫度
工作類別13.5V帶電工作
1.4.2快速溫度變化試驗:
目前發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)標準有此類項目，如GM3172，這種試驗屬于加速壽命試驗方法，一般不建議用于認證試驗。
1.5差異和應(yīng)用分析
對于以上兩種測試，建議使用ISO 16750-4 5.3 1溫度變化測試。因為更適合產(chǎn)品的日常使用，所以快速變溫試驗適合進行壽命加速試驗，其具體的加速因子和方法在后續(xù)專著中討論。
1.6重要參數(shù)分析
變溫試驗特點:產(chǎn)品在試驗中工作，變溫速率恒定，循環(huán)次數(shù)一般設(shè)定在30次循環(huán)以內(nèi)，并設(shè)定上下限溫度值(因此，試驗為工作+儲存試驗，根據(jù)產(chǎn)品的不同使用條件，上下限值有兩種選擇)；這是產(chǎn)品性能測試(非壽命測試)。
溫度變化率：4℃/分鐘
安全等級：20
發(fā)動機控制器、氣囊控制器、輪胎壓力監(jiān)控器
操縱類：15
雨量傳感器、照明傳感器、車門開關(guān)
便攜類：10
光盤播放器，娛樂系統(tǒng)
產(chǎn)品重量(千克)：
浸泡時間(保持時間分鐘)：<0.34、20；0.34-0.68、30；0.68-0.91、40；0.91-1.36、50；1.36-4.53、75；>4.53、待定；
2.冷熱沖擊試驗結(jié)構(gòu)簡單的部件和零部件較少的整機一般選擇5個周期。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多的整機選擇10個周期就能暴露大部分故障原因。為了提高設(shè)備、整機和儀器的可靠性，有時可能會選擇20至30個周期。
2.1來源
各種標準中的冷熱沖擊試驗均來源于IEC 60068-2-14試驗方法N: Na溫度變化。特定時間內(nèi)快速溫度變化的測試。
2.2定義
對于特定時間內(nèi)的快速溫度變化，手動切換時間一般設(shè)置為2 ~ 3分鐘，自動小于30秒，小試件小于10秒。常用的溫度沖擊試驗也屬于冷熱沖擊試驗。
2.3目的和適用范圍
這是一個模擬車輛中大量慢速溫度循環(huán)的加速試驗。與實際車輛溫度循環(huán)相對應(yīng)，以更快的溫度變化率和更寬的溫度變化范圍加速是可行的。失效模式為老化和不同的溫度膨脹系數(shù)導(dǎo)致的材料開裂或密封失效。這個測試會導(dǎo)致機械缺陷(裂紋)，不需要帶電作業(yè)。
2.4測試方法和參數(shù)
2.4.1冷熱沖擊試驗(氣體):
有兩種實現(xiàn)方式，一種是手動轉(zhuǎn)換，在高溫箱和低溫箱之間轉(zhuǎn)換產(chǎn)品；另一種是沖擊試驗箱，通過開關(guān)冷熱箱循環(huán)風(fēng)門或其他類似手段實現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換。溫度上限和溫度下限是產(chǎn)品的儲存上下限溫度值。
2.4.1冷熱沖擊試驗(液體):
本試驗來自IEC 60068-2-14試驗方法N: Nc《溫度變化》。實施方式為籃式，將產(chǎn)品放入籃筐中，根據(jù)需要浸入不同溫度的液體中。適用于玻璃-金屬密封及類似產(chǎn)品，因此該項目不會在電氣產(chǎn)品中進行評估。
2.5差異和應(yīng)用分析
以上兩項檢測中，建議、那檢測。本測試項目屬于加速產(chǎn)品測試。在、那、2建議的循環(huán)數(shù)是5，在實際應(yīng)用中太少。
本文闡明了IEC 60068-2-14、ISO 16750-4、MIL-STD-810F和GJB150中冷熱沖擊所需的循環(huán)次數(shù)在5個循環(huán)以內(nèi)，因為這三個標準中該試驗的定義是確定設(shè)備是否能承受環(huán)境空氣溫度的急劇變化而不造成物理損壞或性能下降。模擬的情況有:產(chǎn)品的空運、空投以及其他產(chǎn)品從不同溫度區(qū)域的轉(zhuǎn)移。因此，為了評估這種情況，試驗作為樣品儲存試驗進行，其中產(chǎn)品不起作用，產(chǎn)品的溫度沖擊次數(shù)以產(chǎn)品的實際使用次數(shù)為準。這類測試項目屬于產(chǎn)品可靠性的一種。
從以上分析可以看出，在對我們的汽車產(chǎn)品實施該標準時，由于我們評估的模擬情況不同，參數(shù)需要改變。主要變化參數(shù)為:循環(huán)次數(shù)增加(由于汽車電器產(chǎn)品加速老化試驗，循環(huán)次數(shù)一般在100次以上)。
