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仪表的环境试验和环境条件对仪表的影响

更新时间:2013-03-01      点击次数:1941

仪表的环境试验和环境条件对仪表的影响
仪表从生产、调试、贮存、运输直到现场工作,可能遇到各种各样的环境条件,为了考核仪表对环境的适应性,需要进行仪表耐环境条件影响的试验,通常简称为环境试验。环境试验属于可靠性试验的范畴。按照我国有关规定:自动化仪表的技术标准规定,仪表在出厂时均应进行出厂检验(亦称交收检验);当新产品定型鉴定或批量生产中产品结构或重要材料、元器件变更时,以及批录生产中每一定时期(如2-3年一次>的周期检验时,则应进行型式试验(亦称定型检验)。出厂检验一般只进行仪表的主要技术指标的测试和温度影响、电气安全性(绝缘性能)的试验,而型式试验则必须对仪表的全部技术指标及各种环境影响进行试验。出厂检验不合格的产品,不能出厂;型式试验如果*次不合格,允许再次抽样进行试验,如仍不合格则不能进行批量生产,应重新改进,直到合格后方能投入或继续批量生产。出厂检验及型式试验的要求和方法,在仪表的技术条件中都有详细的规定。仪表的技术条件,根据其应用范围、生产成熟情况等可以采用标准(如标准)、国家标准、专业标准、企业标准等。
仪表遇到的环境大致可以分为四大类:
1.工业环境工业仪表一般需要安装在工业生产现场工作,经常遇到的是高温与低温环境,如冶金厂、动力厂的高温环境,冷冻厂的低温环境;高气压与低气压环境,如氨管道的高压环境,真空中的低气压环境;髙湿度环境,如造纸厂车间的潮湿环境;腐蚀性介质及粉尘环境,如二氧化硫…(SO2)、硫化氢(H2S)及各种磨损粉尘环境;石油化工厂的可燃、爆炸性气体环境等。尽管有一部分仪表是安装在控制室内,工作条件较好,但也很难*避免工业现场环境条件的影响,只是现场环堍条件的影响适当降低了一些。但大多数检测仪表、变送器及执行器均需装于现场,受环境影响很大。
2.自然环境自然环境可以分为气候环境、机械环境、生物环境、辐射环境及电磁环境等。自然环境包括的内容很多,其分类见下表表所示。
自然环境 气候环境--温度、湿度、气压、风、雪、冰、露、沙尘、油雾、盐雾、游离气体。
  机械环境--振动、冲击、离心、碰撞、跌落、摇摆、静力负荷、失重、声振、爆炸、冲击波。
  辐射环境--太阳辐射、核辐射、紫外线辐射、宇宙射线辐射。
  生物环境--毘虫、霉菌、啮齿动物。
  电磁环境--电场、磁场、闪电、雷击.电晕,放电。
3.人为环境人为环境有使用、维护、包装运输及贮存等。
4.特殊使用环境这是指特殊要求的使用环境,如宇宙航行环境、飞机、车船环堍及作战环境和原子辐射环境、爆炸性气体环境等。
环境条件对仪器的影响
1.温度环境:高低温试验箱 高低温湿热试验箱 盐雾试验箱 恒温恒湿试验箱
在高温条件下,蜡脂膏及防护化合物可能产生熔化,影响设备的工作性能;高温会加速高分子材料分解老化,缩短电子元器件寿命,并使元器件的参数发生变化(如晶体管、电阻、电容参数的温度漂移),直接影响仪表的性能。仪表过热还可能使元器件损坏,低熔点焊缝开裂或焊点脱开。高温可以使油的粘度降低、造成润滑变差、轴承损坏及结构强度减同时由于膨胀不同,可能使活动部分出现松动或卡死、接触不良等;并可加速金属氧化,使接点接触电阻增大,这些都直接影响仪表的性能。
在低温条件下,有可能使元器件性能改变,如石英晶体序振,蓄电池容显降低,铝电解电容损坏,材料变脆,电缆损坏、蜡变硬,橡皮开裂及结构强度减弱;油和润滑脂在低温时坫度变大,造成轴承、开关的“粘滞’现象。在低温时,由于仪表机构的各部分收缩不同,同样可能使活动部分被卡死及开关、插头插座接触不良,气密性设备的泄漏增大;户外仪表结霜结冰卡死等。
在高、低温循环变化下,剧烈的交替膨胀及收缩会产生附加的内应力,使机械部分配合不好;交替地凝露、冻结与烘烤等都会加速元器件、材料的机械损伤和电性能变坏。因此,温度变化对仪表的正常工作是很不利的,必须首先予以足够的重视。
2.湿度环境
潮湿条件下、元器件、材料表面电阻、体电阻均会下降,致便发生漏也、短路、击穿等故障。在高湿度情况下,金属材料腐蚀加剧,结构强度减弱,电参数漂移,有些材料还会发生溶解和变质等。反之,有些坏境过分干燥,则会使木材、皮革和纤维织物之类的材料变脆.使电解液蒸发过速等。在湿热的同时作用下,会使材料的毛细管“呼吸”作用加剧.加速材料的受潮和腐蚀过程。
3.气压环境
周围的气候环境变化,会使气密性设备的应力变化,有可能使外壳变形,气密性变差。
4.机械环境
机械环境的振动、碰撞,冲击、离心加速、声振、摇摆,都可能使仪表产生振动和附加的机械伋力。仪表在振动情况下,内部元器件可能*损坏及其电参数发生变化,如元件引线断裂,电缆损坏等。

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