Разработка программы и методики аттестации испытательной климатической камеры повышенной температуры и влажности

Определения, обозначения, сокращения, нормативные ссылки 4
ВВЕДЕНИЕ 6
Глава 1 Анализ объекта аттестации и нормативно-технической базы 11
1.1 Назначение, принцип действия и классификация климатических камер. 11
1.2 Назначение климатических камер 11
1.3 Принцип действия 11
1.4 Классификация климатических камер 11
1.5. Особенности конструкции камер повышенной температуры и влажности 15
1.6. Основные компоненты климатической камеры 15
1.7 Основные метрологические характеристики (МХ) климатических камер, подлежащие контролю при аттестации 16
1.8. Анализ требований нормативных документов к аттестации испытательного оборудования 18
1.9. Объект аттестации 22
Глава 2 Разработка программы аттестации климатической камеры 30
2.1 Объект аттестации 30
2.2 Цель первичной аттестации 32
2.3 Общие положения 32
2.4 Объем аттестации 33
2.5 Условия и порядок проведения аттестации 35
2.6 Требования безопасности и охраны окружающей среды 36
2.7 Требования к квалификации операторов 36
2.8 Материально-техническое и метрологическое обеспечение аттестации 36
2.9 Обработка результатов проверок 37
2.10 Оформление результатов аттестации 37
2.11 Выводы 38
Глава 3 Разработка методики аттестации климатической камеры 41
3.1 Область распространения 41
3.2 Объект аттестации 41
3.3 Термины и определения 41
3.4 Средства измерений и вспомогательное оборудование, используемые при аттестации 44
3.5 Объём аттестации 47
3.6 Подготовка к аттестации 49
3.7 Проведение аттестации 51
3.7.1 Проверка документации на камеру. 51
3.7.2 Внешний осмотр. 52
3.7.3. Опробование. 52
3.7.4 Контроль параметров, характеризующих условия проведения аттестации. 53
3.7.5 Определение характеристик воспроизведения условий испытаний камерой. 53
3.7.5.1 Определение точностных характеристик камеры при измерении скорости циркуляции воздуха в полезном объеме. 53
3.7.5.2 Определение характеристик камеры в режиме воспроизведения температур 54
3.7.6 Последовательность воспроизведения влажности /температуры 56
3.8 Обработка результатов аттестации 56
3.9 Оформление результатов аттестации 62
3.10 Выводы 63
Глава 4 Экспериментальная апробация разработанной программы 65
и методики 65
4.1 Цель и задачи экспериментальной апробации 65
4.2 Проверяемые характеристики испытательного оборудования 65
4.3 Условия и средства проведения эксперимента 66
4.4 Средства измерений, используемые при аттестации 66
4.5 Проверка выполнения требований по безопасности (электробезопасности, пожаробезопасности, взрывоопасности и др.), а также к заземлению, металлизации и электрической изоляции камеры 68
4.6 Опробование 68
4.7 Схема расположения датчиков температуры и влажности в полезном объеме камеры. 68
4.8. Определение характеристик камеры 69
4.9 Выводы 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 84
ПРИЛОЖЕНИЕ А 88
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 96
ПРИЛОЖЕНИЕ В 116
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 126
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 142

Весь текст будет доступен после покупки

В условиях стремительного развития высокотехнологичных отраслей промышленности – таких как авиационно-космическая, электронная, автомобильная, оборонная, фармацевтическая и энергетическая – возрастают требования к надёжности и долговечности продукции. Одним из важнейших этапов контроля качества и подтверждения эксплуатационной пригодности является проведение климатических испытаний, моделирующих реальные условия, в которых будет функционировать изделие. Такие испытания позволяют выявлять конструктивные слабости, прогнозировать срок службы, оценивать устойчивость к тепловым и влажностным нагрузкам.
Особенно это критично для изделий, эксплуатируемых в условиях повышенных температур и влажности: герметичные электронные модули, высокотемпературные узлы автомобилей, бортовое оборудование летательных аппаратов, элементы космической техники и т. д. Для этих задач используются климатические камеры, создающие строго контролируемые температурно-влажностные условия.
Однако даже самые современные испытания могут потерять значимость, если условия в камере не соответствуют заявленным, либо нестабильны или неравномерны. Поэтому аттестация климатических камер – критически важный этап, обеспечивающий точность, воспроизводимость и достоверность результатов испытаний. Надёжная аттестация является неотъемлемой частью системы качества предприятия, снижает риск серийных дефектов и повышает уровень технологической зрелости продукции. В настоящее время в области аттестации климатических камер накоплен значительный нормативный и научно-практический задел. В числе ключевых документов:
Отечественные стандарты:
? ГОСТ Р 53618-2009, ГОСТ Р 53616-2009 – методы аттестации камер по температуре и влажности (без загрузки);
? ГОСТ Р 54083-2010, ГОСТ Р 54436-2011 – аттестация с загрузкой;
? МИ 24-74 – типовая методика.
Международные и европейские стандарты:
? серия IEC 60068-3 – стандартизированные методы подтверждения характеристик климатических камер;
? стандарты EN (Р ЕН) – европейские региональные аналоги и дополнения к стандартам МЭК.
Научные публикации (в том числе зарубежные): рассматривают влияние тепловых потоков, распределения температуры, неоднородности, инерционности систем на качество условий испытаний; предлагают методы численного моделирования, неинвазивного контроля, оценки временной стабильности. Тем не менее, при анализе этих документов и исследований выявляется ряд ограничений: большинство методик ориентированы на камеры, работающие в стандартных диапазонах температур (от ?70 до +100 °C) и влажности (до 95 %); методики аттестации часто предполагают отсутствие загрузки, либо не учитывают влияние тепловыделяющих изделий; отсутствует чёткое регулирование динамических параметров (время выхода на режим, стабильность в переходных режимах); не описаны особенности работы в условиях повышенной влажности при высоких температурах – например, 98 % при +120 °C и выше; недостаточно внимания уделено неопределённостям измерений и требованиям к термогигрометрическим средствам контроля в экстремальных условиях. Таким образом, существующие стандарты требуют адаптации или расширения, чтобы адекватно охватывать потребности испытаний в условиях, выходящих за пределы «классических» температурно-влажностных режимов.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1 Анализ объекта аттестации и нормативно-технической базы
1.1 Назначение, принцип действия и классификация климатических камер.
Климатические камеры – это специализированное оборудование, предназначенное для моделирования различных климатических условий (температура, влажность, иногда – давление, солнечное излучение и др.) с целью испытания материалов, изделий, компонентов и оборудования на устойчивость к воздействию внешней среды.
1.2 Назначение климатических камер
Климатические камеры используются для:
? Испытаний на надёжность и долговечность продукции (электроника, автомобили, авиация, строительные материалы и др.);
? Ускоренного старения материалов;
? Проверки соответствия стандартам (ГОСТ, ISO, IEC, MIL-STD и др.);
? Моделирования реальных условий эксплуатации (тропики, пустыня, Арктика и т.п.);
? Контроля качества в производстве.
1.3 Принцип действия
Принцип действия климатической камеры основан на точном управлении параметрами внутренней среды в рабочем объёме:
? Температура регулируется системами нагрева и охлаждения;
? Влажность – системами увлажнения и осушения (часто через охлаждение до точки росы);
?Все процессы контролируются системой управления на основе данных от датчиков.
Камера поддерживает заданные условия (постоянные или изменяющиеся по программе), обеспечивая равномерность и стабильность параметров в рабочей зоне [1].
1.4 Классификация климатических камер
Климатические камеры классифицируются по следующим признакам:
По типу моделируемых условий:
1) Термокамеры – только температура;

Рисунок 1 - Термокамера КХТ-160
2) Климатические камеры – температура + влажность;

Рисунок 2 - Климатическая камера КТХВ-160
3) Комбинированные камеры – температура, влажность, давление, солнечное излучение, соляной туман и др.

Весь текст будет доступен после покупки

1) ГОСТ Р 8.645–2011. Государственная система обеспечения единства измерений. Установки климатические для испытаний. Методы аттестации. – Введ. 2012–07–01. – М.: Стандартинформ, 2011. – 24 с.
2) ГОСТ 16957–71. Установки климатические для испытаний. Общие технические условия. – Введ. 1973–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1971. – 20 с.
3) ГОСТ 28237–89. Камеры неинжекционного типа для получения постоянной относительной влажности. Общие технические условия. – Введ. 1991–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1989. – 10 с.
4) IEC 60068-3-5:2018. Environmental testing – Part 3-5: Supporting documentation and guidance – Confirmation of the performance of temperature chambers. – Geneva: IEC, 2018. – 30 p.
5) IEC 60068-3-6:2021. Environmental testing – Part 3-6: Supporting documentation and guidance – Confirmation of the performance of temperature/humidity chambers. – Geneva: IEC, 2021. – 28 p.
6) ISO/IEC 17025:2017. General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. – Geneva: ISO, IEC, 2017. – 40 p.
7) ГОСТ Р ИСО 18434–1–2013. Мониторинг состояния и диагностика машин. Термография. Часть 1. Общие процедуры. – Введ. 2014–07–01. – М.: Стандартинформ, 2013. – 28 с.
8) ГОСТ Р 8.822–2013. Государственная система обеспечения единства измерений. Установки климатические для испытаний. Методика поверки. – Введ. 2014–04–01. – М.: Стандартинформ, 2013. – 20 с.
9) ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025–2019. Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. – Введ. 2020–03–01. – М.: Стандартинформ, 2019. – 56 с.
10) Федеральный закон Российской Федерации от 28 декабря 2013 г. № 412-ФЗ «Об аккредитации в национальной системе аккредитации». – Собрание законодательства РФ. – 2013. – № 52 (ч. I). – Ст. 6950.

Весь текст будет доступен после покупки