TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7699-2-53:2013 (IEC 60068-2-53:2010) VỀ THỬ NGHIỆM MÔI TRƯỜNG – PHẦN 2-53: CÁC THỬ NGHIỆM VÀ HƯỚNG DẪN – THỬ NGHIỆM KHÍ HẬU KẾT HỢP (NHIỆT ĐỘ/ĐỘ ẨM) VÀ THỬ NGHIỆM ĐỘNG LỰC (RUNG/XÓC)

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7699-2-53:2013

IEC 60068-2-53:2010

THỬ NGHIỆM MÔI TRƯỜNG – PHẦN 2-53: CÁC THỬ NGHIỆM VÀ HƯỚNG DẪN -THỬ NGHIỆM KHÍ HẬU KẾT HỢP (NHIỆT ĐỘ/ĐỘ ẨM) VÀ THỬ NGHIỆM ĐỘNG LỰC (RUNG/XÓC)

Environmental testing – Part 2-53: Tests and guidance – Combined climatic (temperature/humidity) and dynamic (vibration/shock) tests

Lời nói đầu

TCVN 7699-2-53:2013 hoàn toàn tương đương với IEC 60068-2-53:2010;

TCVN 7699-2-53:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E3 Thiết bị điện tử dân dụng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

THỬ NGHIỆM MÔI TRƯỜNG – PHẦN 2-53: CÁC THỬ NGHIỆM VÀ HƯỚNG DẪN – THỬ NGHIỆM KHÍ HẬU KẾT HỢP (NHIỆT ĐỘ/ĐỘ ẨM) VÀ THỬ NGHIỆM ĐỘNG LỰC (RUNG/XÓC)

Environmental testing – Part 2-53: Tests and guidance – Combined climatic (temperature/humidity) and dynamic (vibration/shock) tests

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này cung cấp phương pháp thử nghiệm và hướng dẫn thử nghiệm cho thiết bị hoặc linh kiện thử nghiệm ở điều kiện khí hậu và động lực kết hợp.

Mục đích của thử nghiệm kết hợp là để kiểm tra tới mức độ nào các linh kiện hoặc thiết bị bị ảnh hưởng bởi thử nghiệm khí hậu và động học kết hợp.

Phương pháp thử nghiệm kết hợp phát hiện các thay đổi điện, cơ hoặc thay đổi vật lý khác.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 7699-1:2007 (IEC 60068-1:1988), Thử nghiệm môi trường – Phần 1: Quy định chung và hướng dẫn

TCVN 7699-2-1 (IEC 60068-2-1), Thử nghiệm môi trường – Phần 2-1: Các thử nghiệm – Thử nghiệm A: Lạnh

TCVN 7699-2-2 (IEC 60068-2-2), Thử nghiệm môi trường – Phần 2-2: Các thử nghiệm – Thử nghiệm B: Nóng khô

TCVN 7699-2-6 (IEC 60068-2-6:1995), Thử nghiệm môi trường – Phần 2-6: Các thử nghiệm – Thử nghiệm Fc: Rung (hình sin)

TCVN 7699-2-14 (IEC 60068-2-14), Thử nghiệm môi trường – Phần 2-14, Các thử nghiệm – Thử nghiệm N: Thay đổi nhiệt độ

TCVN 7699-2-30 (IEC 60068-2-30), Thử nghiệm môi trường – Phần 2-30: Các thử nghiệm – Thử nghiệm Db: Nóng ẩm, chu kỳ (12 h + chu kỳ 12 h)

TCVN 7699-2-78 (IEC 60068-2-78), Thử nghiệm môi trường – Phần 2-78: Các thử nghiệm – Thử nghiệm Cab: Nóng ẩm, không đổi

IEC 60068-2-27:1987, Environment testing – Part 2: Test Ea and guidance: Shock (Thử nghiệm môi trường – Phần 2-27, Các thử nghiệm – Thử nghiệm Ea và hướng dẫn: Xóc)1

IEC 60068-2-64:1993, Environmental testing – Part 2: Tests – Test Fh: Vibration, broad-band random (digital control) and guidance (Thử nghiệm môi trường – Phần 2: Các thử nghiệm – Thử nghiệm Fh: Rung, ngẫu nhiên bằng tần rộng (điều khiển số) và hướng dẫn)2

IEC 60068-2-80, Environmental testing – Part 2-80: Tests – Test Fi: Vibration – Mixed mode (Thử nghiệm môi trường – Phần 2-80: Các thử nghiệm – Thử nghiệm Fi: Rung – Chế độ hỗn hợp)3

3. Thử nghiệm

3.1. Yêu cầu chung

Tất cả các tham số như là nhiệt độ, lạnh, nóng khô, thay đổi nhiệt độ, kiểu rung, thời gian phơi nhiễm đến nhiệt độ, thời gian chịu rung, số lần xóc, thời gian lặp lại của xóc, trục của xóc hoặc rung, tình trạng làm việc v.v…, phải được lựa chọn từ TCVN 7699-2 (IEC 60068-2) hoặc quy định kỹ thuật liên quan.

Điều kiện môi trường kết hợp phải được lựa chọn để đảm bảo rằng tính năng về điện và cơ của mẫu là thỏa đáng ở điều kiện lưu kho, chuyên chở và làm việc. Một số thử nghiệm kết hợp đưa ra trong Bảng 1 có thể không thực hiện được.

Ví dụ như các trường hợp sau:

– Quét đầy đủ của phổ rung hình sin không hoàn thành trong khi thay đổi nhiệt độ hoặc chu kỳ nhiệt độ.

– Sự thay đổi nhiệt độ của hệ thống động lực phi tuyến, ví dụ lắp đặt chống rung trong quá trình rung có thay đổi nhiệt độ hoặc chu kỳ nhiệt độ;

– Chu kỳ đầy đủ của rung hỗn hợp trong quá trình thay đổi nhiệt độ hoặc chu kỳ nhiệt độ;

Bảng 1 – Quy định kết hợp của tiêu chuẩn IEC

Mẫu có thể được sắp xếp lại đối với xóc hoặc rung dọc theo một trục khác ở điều kiện khí hậu tiêu chuẩn theo TCVN 7699-1 (IEC 60068-2), như yêu cầu bởi quy định kỹ thuật liên quan. Thử nghiệm động học phải được tiếp tục khi đã đạt tới nhiệt độ và độ ẩm được yêu cầu.

3.2. Thông tin về nhiệt độ

Nếu có yêu cầu về thử nghiệm lạnh hoặc nóng khô thì thời gian phơi nhiễm sẽ không được tính cho đến khi độ đồng đều nhiệt độ của các bộ phận của mẫu nhỏ hơn 3 °C. Đối với mẫu có tỏa nhiệt, thời gian phơi nhiễm không tính cho đến khi nhiệt độ của mẫu không thay đổi trong khoảng 1 °C trong vòng 1 h ở nhiệt độ ổn định của không gian làm việc. Giờ cuối cùng của thời gian ngấm nhiệt độ được xem là giờ đầu tiên của thời gian phơi nhiễm.

Nếu yêu cầu thử nghiệm nóng ẩm không đổi, thời gian phơi nhiễm không tính cho đến khi tất cả bộ phận của mẫu ổn định nhiệt độ trong khoảng 3 °C của nhiệt độ và độ ẩm liên quan trong vòng 3 % của độ ẩm, trong không gian làm việc của tủ thử. Đối với mẫu có tỏa nhiệt, thời gian phơi nhiễm không bắt đầu (không tính) cho đến khi nhiệt độ của mẫu không thay đổi trong khoảng 1 °C trong vòng 1 h ở nhiệt độ ổn định của không gian làm việc. Giờ cuối cùng của thời gian ngấm nhiệt độ được xem là giờ đầu tiên của chu kỳ phơi nhiễm.

Nếu thử nghiệm thay đổi nhiệt độ từ từ hoặc thử nghiệm chu kỳ nóng ẩm được thực hiện thì thời gian phơi nhiễm được yêu cầu sẽ được tính tại thời điểm bắt đầu có sự thay đổi nhiệt độ.

Nếu mẫu được lắp đặt trên bộ giảm xóc, thì cần phải có thời gian cho việc ổn định nhiệt độ của các bộ phận của bộ giảm xóc.

3.3. Thông tin thử nghiệm động lực học

Quy định kỹ thuật liên quan phải bao gồm các thông tin thử nghiệm động. Các thông tin thử nghiệm động học bao gồm (xem thêm Điều 5):

a) xác định thử nghiệm động học (như là rung hình sin, ngẫu nhiên, chế độ hỗn hợp hoặc va chạm);

b) mức khắc nghiệt của ứng suất động;

c) trục và hướng của ứng suất động;

d) thời gian và thời điểm của ứng suất động (xem Phụ lục A);

e) TCVN 7699-2-47 (IEC 60068-2-47) đề cập tới tài liệu tham khảo về lắp đặt mẫu có liên quan;

f) các quy định chi tiết khác trong các tiêu chuẩn viện dẫn.

3.4. Phép đo ban đầu và thử nghiệm tính năng hoạt động

Mẫu phải được kiểm tra bằng cách xem xét, kiểm tra kích thước và kiểm tra hoạt động qui định trong quy định kỹ thuật liên quan.

3.5. Điều kiện làm việc của mẫu

Trong trường hợp mẫu làm việc có điện, số lần nguồn điện bật hoặc tắt và điện áp nguồn trong mỗi chu kỳ nhiệt độ phải được quy định trong quy định kỹ thuật liên quan.

Số lần mà các chức năng khác như sưởi ấm, làm mát và tải khác được bật hoặc tắt phải được quy định trong các quy định kỹ thuật liên quan hoặc được kiểm soát bằng một loại thiết bị kiểm tra đặc biệt.

3.6. Tình trạng cơ học của mẫu

Tình trạng cơ học của mẫu trên mỗi chu kỳ tốt nhất phải được thực hiện trong các giờ cuối cùng của giai đoạn nóng hoặc lạnh, tức là trước khi chuyển đổi nhiệt độ giới hạn sau, hoặc phải được thực hiện trong bất kỳ sự kết hợp nào khác mà có thể được xác định trong các quy định kỹ thuật liên quan. Nếu mẫu được làm việc bằng nguồn cung cấp, thì nguồn này phải được kết nối trong khoảng thời gian chịu thử cơ học.

4. Phép đo kết thúc

Mẫu phải được kiểm tra bằng cách xem xét, kiểm tra kích thước và kiểm tra hoạt động quy định trong quy định kỹ thuật liên quan.

Quy định kỹ thuật liên quan phải đưa ra các tiêu chí để dựa trên đó chấp nhận hoặc loại bỏ mẫu.

5. Thông tin cần nêu trong quy định kỹ thuật liên quan

Khi thử nghiệm này được đề cập trong quy định kỹ thuật liên quan, các nội dung dưới đây phải được nêu trong chừng mực mà chúng có thể áp dụng:

a) thời gian phơi nhiễm đến nhiệt độ;

b) tốc độ thay đổi nhiệt độ trong tủ thử;

c) nhiệt độ thử nghiệm;

d) số chu kỳ nhiệt độ;

e) trình tự thử nghiệm kết hợp;

f) mức khắc nghiệt rung;

g) số chu kỳ, nhiệt ẩm ướt, chu kỳ;

h) mức khắc nghiệt xóc;

i) trục và hướng của rung và/hoặc xóc;

j) trạng thái làm việc;

k) số mẫu;

l) độ ẩm nếu liên quan đối với thử nghiệm kết hợp;

m) ổn định trước;

n) kiểu và phạm vi của phép đo ban đầu;

o) chu kỳ làm việc;

p) kiểu và phạm vi của phép đo trung gian;

q) phục hồi;

r) kiểu và phạm vi của phép đo kết thúc;

s) tiêu chí đánh giá;

t) kiểu và phạm vi của báo cáo thử nghiệm.

6. Thông tin cần nêu trong báo cáo thử nghiệm

Khi thử nghiệm này được đề cập trong quy định kỹ thuật liên quan, các nội dung dưới đây phải được nêu trong chừng mực mà chúng có thể áp dụng:

Phụ lục A

(tham khảo)

Ví dụ về qui trình thử nghiệm

Từ Hình A.1 đến Hình A.4 trình bày ví dụ về việc kết hợp trình tự thử nghiệm của các điều kiện khí hậu (nhiệt độ và/hoặc độ ẩm), điều kiện động học (rung hoặc xóc) và các điều kiện tải điện.

CHÚ DẪN:

T nhiệt độ yêu cầu

t₁ nhiệt độ không ổn định

từ t₂ đến t₃ nhiệt độ ổn định

t₂ – t₆; t₈ – t₁₀; t₁₂ kiểu thông thường của rung hoặc xóc

t₃; t₅; t₇; t₉; t₁₁ có tải điện và/hoặc kiểm tra chức năng

Hình A.1 – Ví dụ về qui trình thử nghiệm với thử nghiệm nóng khô hoặc thử nghiệm lạnh

CHÚ DẪN

T₁ Nhiệt độ thấp nhất yêu cầu

T₂ Nhiệt độ cao nhất yêu cầu

t₁ nhiệt độ không ổn định

t₂ thay đổi nhiệt độ từ T₁ đến T₂

t₃ và t₄ ổn định nhiệt độ trên

t₅ nhiệt độ thay đổi từ T₂ đến T₁

t₆ và t₇ ổn định nhiệt độ dưới

t₈ nhiệt độ thay đổi từ T₁ đến T₂

t₉ và t₁₀ ổn định nhiệt độ trên

t₁₁ nhiệt độ thay đổi từ T₂ đến

t₁₂ và t₁₃ ổn định nhiệt độ dưới

t₂ – t₆; t₈ – t₁₀; t₁₂ kiểu thông thường của rung hoặc xóc

t₃; t₅; t₇; t₉; t₁₁ có tải điện và/hoặc kiểm tra chức năng

Hình A.2 – Ví dụ về qui trình thử nghiệm ở nhiệt độ thấp

CHÚ DẪN:

rh độ ẩm tương đối yêu cầu

T₁ nhiệt độ thấp nhất yêu cầu

T₂ nhiệt độ cao nhất yêu cầu

t₁ nhiệt độ và độ ẩm không ổn định

t₂ và t₃ nhiệt độ thay đổi từ T₁ đến T₂

t₄ và t₇ ổn định nhiệt độ trên

t₈ và t₉ nhiệt độ thay đổi từ T₂ đến T₁

t₁₁ và t₁₃  ổn định nhiệt độ dưới

t₃ và t₄ ; t₇ đến t₉; t₁₁  kiểu thông thường của rung hoặc xóc

t₃; t₅; t₇; t₉; t₁₁ có tải điện và/hoặc kiểm tra chức năng

CHÚ THÍCH: Độ ẩm sẽ không ổn định trong khi nhiệt độ thay đổi. Nó sẽ không ổn định trong vòng 3 % trước khi đi đến bước tiếp theo.

Hình A.3 – Ví dụ về qui trình thử nghiệm nóng ẩm, chu kỳ

CHÚ DẪN

rh độ ẩm tương đối yêu cầu

T nhiệt độ yêu cầu

T₂ Nhiệt độ cao nhất yêu cầu

t₁ nhiệt độ và độ ẩm không ổn định

t₃ và t₄; t₇ đến t₉; t₁₁ kiểu thông thường của rung hoặc xóc

t₃; t₅; t₇; t₉; t₁₁ có tải điện và/hoặc kiểm tra chức năng

Hình A.4 – Ví dụ về qui trình thử nghiệm nóng ẩm, không đổi

Phụ lục B

(tham khảo)

Hướng dẫn thử nghiệm khí hậu và động lực kết hợp

B.1. Yêu cầu chung

Phụ lục này cung cấp các giải thích cơ bản để áp dụng thử nghiệm kết hợp của nhiệt độ và/hoặc độ ẩm với rung hoặc xóc, dựa trên các phần khác nhau của bộ tiêu chuẩn TCVN 7699 (IEC 60068).

Đối với mục đích của thử nghiệm kết hợp, TCVN 7699-1 (IEC 60068-1), Thử nghiệm môi trường – Phần 1: Yêu cầu chung và hướng dẫn, phải được sử dụng cùng với các giá trị ưu tiên có liên quan được mô tả trong IEC 60068-2.

B.2. Xem xét qui trình thử nghiệm

Đối với thử nghiệm kết hợp, nó có thể là cần thiết để thử nghiệm với lưu thông không khí cao với các lý do sau:

a) Tỏa nhiệt từ bàn lắc;

b) Không khí lưu thông về mẫu có thể được giảm bởi sự có mặt của bàn lắc.

B.3. Điều kiện môi trường

Sau đây, các ảnh hưởng của nhiệt độ thấp và cao và rung trên các vật liệu được mô tả.

a) Nhiệt độ thấp và cao có thể thay đổi đặc tính của vật liệu. Ngoài ra, rủi ro hỏng bị tăng lên do rung. Thiết bị có nhiều vật liệu khác nhau hoặc kém chất lượng, vật liệu đàn hồi, có thể rất nhạy cảm trong thử nghiệm kết hợp của nhiệt độ, độ ẩm và rung.

b) ở nhiệt độ khắc nghiệt, tần số có thể được thay đổi sao cho rung được sử dụng sẽ được tăng cường, ở nhiệt độ thấp tác động là quan trọng đối với chất hấp thụ rung bao gồm vật liệu đàn hồi bằng cao su.

B.4. Thiết bị thử nghiệm

Các thử nghiệm kết hợp với nhiệt độ, độ ẩm và rung có thể được thực hiện với thiết bị khác nhau. Điển hình là bàn lắc điện động với tủ thử nghiệm khí hậu ở trên (xem Hình B.1) hoặc bàn dụng điện động bên trong một buồng thử nghiệm khí hậu.

Nếu bàn lắc điện động có tủ thử nghiệm ở trên được sử dụng, bàn của bàn lắc phải được cách nhiệt từ thân của bàn lắc và tủ thử nghiệm khí hậu. Các phần cách nhiệt không được phép rung. Kết nối cơ học giữa bàn lắc và tủ thử nghiệm phải được ngăn cách bởi vì tủ thử có thể bị hỏng.

B.5. Phép đo điều kiện môi trường

B.5.1. Đo nhiệt độ

Thiết bị để đo nhiệt độ có thể chịu lực gia tốc cao. Do đó, cảm biến nhiệt độ phải được cố định bền vững. Ngoài ra nó có thể không làm thay đổi tính chất động học của mẫu.

B.5.2. Phép đo gia tốc

Cáp nối và các thiết bị đo gia tốc phải chịu được các yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm. Dụng cụ đo phải được hiệu chuẩn cho tất cả nhiệt độ cần thiết bởi vì độ nhạy có thể thay đổi theo nhiệt độ. Nếu độ nhạy không đồng nhất, nó phải được xem xét trong tính toán dung sai biên độ rung động phù hợp với tiêu chuẩn thử nghiệm xóc hoặc rung. Nếu độ nhạy của dụng cụ đo thay đổi theo nhiệt độ thì cần phải có một cơ cấu bù trừ thích hợp. Nếu không thì có thể dung sai gia tốc nêu trong tiêu chuẩn thử nghiệm rung sẽ bị sai phạm. Lưu ý theo báo cáo thử nghiệm phải được thực hiện.

Vật liệu định vị cho dụng cụ đo phải duy trì ở trong đặc tính vật lý thông qua tất cả nhiệt độ và độ ẩm cần thiết.

Hình B.1 – Ví dụ đối với kiểu đặt thử nghiệm

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

TCVN 7699-2-33 (IEC 60068-2-33), Thử nghiệm môi trường – Phần 2-23: Các thử nghiệm – Hướng dẫn thử nghiệm thay đổi nhiệt độ.

TCVN 7699-2-47 (IEC 60068-2-47), Thử nghiệm môi trường – Phần 2-47: Các thử nghiệm – Lắp đặt mẫu để thử nghiệm, rung, va chạm và thử lực động tương tác.

ISO 16750 (all parts), Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment (Xe lưu thông trên đường – Điều kiện môi trường và thử nghiệm đối với thiết bị điện và điện tử)

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thử nghiệm

4. Phép đo kết thúc

5. Thông tin cần nêu trong quy định kỹ thuật liên quan

6. Thông tin cần nêu trong báo cáo thử nghiệm

Phụ lục A (tham khảo) – Ví dụ về qui trình thử nghiệm

Phụ lục B (tham khảo) – Hướng dẫn thử nghiệm khí hậu và động lực kết hợp

Thư mục tài liệu tham khảo