环境试验

一、环境试验定义

环境试验是为了保证产品在规定的寿命期间，在预期的使用、运输或贮存的所有环境下，保持功能可靠性而进行的活动。是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用、运输和贮存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响及其作用机理。在提高产品可靠性方面，环境试验占有重要位置，说的极端一些，没有环境试验，就无法正确鉴定产品质量与可靠性。

环境试验的试验类型一般有机械试验、气候试验与生物及化学试验。
1) 机械试验指自然环境环境中与机械应力相关的试验，如振动、冲击等。
2) 气候试验指自然环境中与气候相关的试验，如气温、光照、降水等。
3) 生物及化学试验指自然环境与生物侵蚀或化学侵蚀相关的试验，如盐腐蚀、霉菌腐蚀等。

二、环境试验意义与作用

2.1环境影响

各种环境因素对产品的主要影响及其诱发的典型失效见表1所示。

2.2环境试验的意义

对产品的评价不能只看其功能和性能是否优秀，还要综合其各方面条件，例如在严酷环境中，其功能和性能的可靠程度以及维修、成本高低等。在提高产品可靠性方面，环境试验占有重要位置，说的极端一些，没有环境试验，就无法正确鉴别产品的品质、确保产品质量。在产品的研制、生产和使用中都贯穿着环境试验，通常是设计""环境试验""改进""再环境试验""投产。环境试验越真实准确，产品的可靠性越好。

2.3环境试验的作用

环境试验的作用主要如下：
1) 用于产品研究性试验：研究性试验主要用于产品的设计、研制阶段，用于考核所选用的元器件、零部件、设计结构、采用的工艺等能否满足实际环境要求以及存在的问题。为了节省时间和充分暴露产品的薄弱环节，一般都采用加速环境试验方法。

2) 用于产品定型试验：定型试验是用来确定产品能否在预定的环境条件下达到规定设计技术指标和安全要求。定型试验是最全面的试验，产品可能遇到的环境因素都必须考虑到。

3) 用于生产检查试验：生产检查试验主要用于检查产品的工艺质量及工艺变更时的质量稳定性。

4) 用于产品的验收试验：验收试验是指产品出厂时，为了保证产品质量必须进行的一些项目的试验，验收试验通常是抽样进行的。 

5) 用于安全性试验：用环境试验可以检查产品是否危害健康及生命问题，用恒加速度来检查产品安装、连接的牢固性，以防止在紧急情况下被甩出而造成人身伤亡事故或撞坏其它设备。安全试验通常采用较正常试验更严酷的试验等级进行。

6) 用于可靠性试验：可靠性试验是由环境试验、寿命试验、现象试验和特殊试验等组成，环境试验是其中的主要组成部分。美国MIL-ZTD-781D中明确规定：环境试验是可靠性试验的必要补充内容，也是提高产品可靠性的重要手段。

2.4 环境试验优越性

环境试验相对于自然暴露试验与现场试验优点是试验时间相对较短，可重复性高，试验成本低。自然暴露试验与现场试验定义如下：

1) 自然暴露试验：自然暴露试验是指将试验样品放到某些典型的自然环境条件下进行试验，一般试验时间较长，试验结果可重复性差，费用很高。

2) 现场试验：现场试验是指将试验样品放到某些典型的使用现场进行正常使用，一般试验结果可重复性不高，但是费用很高。民用产品中的汽车都会进行现场试验，主要是在极端寒冷和极端高温的地区进行，国内的漠河由于具备极端寒冷的条件是很多汽车厂商的现场试验场地。

三、环境试验项目与顺序

产品的环境试验项目主要包括高低温试验、低气压试验、振动试验、加速度试验、温度冲击试验、太阳辐射试验、湿热试验、霉菌试验、盐雾试验、砂尘试验等。针对不同类型或用途的产品，因使用任务、使用条件等的不同，需进行的环境试验项目也相应地有所区别。

一套产品往往要进行多项环境试验，这些试验项目应以一定的顺序安排进行，安排的原则、方法及应用见下表2所示：同时，安排试验顺序时应考虑以下各试验间的相互作用及影响：
1)高、低温试验通常先进行，温度冲击试验安排在之后；
2)低气压（高度）试验一般先进行，因为其破坏性较小。若要考核温度和力学试验是否影响密封效果和产品的结构完整性，则应在温度、力学试验之后进行低气压试验；
3)为了评价电路中的防潮材料在经受极端温度或振动后是否失去保护作用，湿热试验通常安排在温度试验、低气压（高度）试验和振动试验之后进行；
4)为保证霉菌试验的有效性，霉菌试验应在盐雾试验和砂尘试验前进行，因为砂尘会促进霉菌生长，盐雾却会抑止长霉效果；
5)对于密封产品，为了检查密封缺陷，振动试验应在高温试验后进行；
6)盐雾试验一般安排在其它气候试验后进行，特别是在霉菌试验和湿热试验后进行，因为它有潜在破坏作用；
7)砂尘试验应在霉菌、盐雾和湿热试验后进行，因为砂尘试验后能在试验样品上积聚尘、土和产生磨损，从而影响上述试验结果。

四、环境试验标准

环境试验应参照产品适用的标准开展，广东科鉴检测工程技术有限公司已将常用的环境试验标准纳入到公司CNAS认可范围并获得通过，示例部分标准如下：

1)GJB 150(A) 军用装备实验室环境试验方法；

2)GB/T 2423 电工电子产品环境试验；

3)GB/T 4798 电工电子产品应用环境条件；

4)GB/T 32065海洋仪器环境试验方法；

5) GB/T 12085 光学和光学仪器 环境试验方法；

6)GB/T 13543-1992 数字通信设备环境试验方法；

7)GB/T 33721-2017 LED灯具可靠性试验方法；

8)GB/T 11606-2007分析仪器环境试验方法；

9)SY/T 5099-2007 石油测井仪器环境试验及可靠性要求。

五、结论

在产品的研制、生产和使用过程中都贯穿着环境试验，通常是设计——环境试验——改进——再环境试验——投产。环境试验越真实准确，产品的可靠性就越高，同时企业的生产成本、风险成本也就越降低。因此，产品的环境条件与环境试验，必须得到企业的重视，只有这样，企业才能获得更长远的发展。

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