ข่าว

การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน มักเรียกกันว่า การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ หรือ การหมุนเวียนอุณหภูมิ การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันที่อุณหภูมิสูงและต่ำ

อัตราการทำความร้อน/ความเย็นต้องไม่น้อยกว่า 30 องศาเซลเซียสต่อนาที

ช่วงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิค่อนข้างกว้าง และความยากในการทดสอบจะเพิ่มขึ้นตามอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

ความแตกต่างระหว่างการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันและการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบวนรอบนั้น ส่วนใหญ่เกิดจากกลไกการรับแรงที่แตกต่างกัน

การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันส่วนใหญ่จะตรวจสอบความเสียหายที่เกิดจากความคืบและการล้า ในขณะที่การทดสอบวัฏจักรอุณหภูมิส่วนใหญ่จะตรวจสอบความเสียหายที่เกิดจากความล้าจากการเฉือน

การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันนั้นอนุญาตให้ใช้เครื่องมือทดสอบแบบสองช่อง ในขณะที่การทดสอบวัฏจักรของอุณหภูมิใช้เครื่องมือทดสอบแบบช่องเดียว ในกล่องทดสอบแบบสองช่อง อัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะต้องมากกว่า 50℃/นาที
สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วในระหว่างกระบวนการผลิตและการซ่อมแซม เช่น การบัดกรีแบบรีโฟลว์ การอบแห้ง การประมวลผลใหม่ และการซ่อมแซม

ตามมาตรฐาน GJB 150.5A-2009 3.1 ระบุว่า การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน หมายถึง การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของอุณหภูมิแวดล้อมของอุปกรณ์ และอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมากกว่า 10 องศา/นาที ซึ่งถือเป็นการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน มาตรฐาน MIL-STD-810F 503.4 (2001) ก็มีมุมมองที่คล้ายคลึงกัน

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมีสาเหตุหลายประการ ซึ่งได้ระบุไว้ในมาตรฐานที่เกี่ยวข้องแล้ว:
มาตรฐาน GB/T 2423.22-2012 การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม ส่วนที่ 2 การทดสอบหมายเลข: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
สภาพแวดล้อมจริงสำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ:
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นเรื่องปกติในอุปกรณ์และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เมื่ออุปกรณ์ไม่ได้เปิดใช้งาน ชิ้นส่วนภายในจะมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิช้ากว่าชิ้นส่วนที่อยู่บนพื้นผิวภายนอก

อุณหภูมิอาจเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วได้ในสถานการณ์ต่อไปนี้:
1. เมื่อเคลื่อนย้ายอุปกรณ์จากสภาพแวดล้อมภายในอาคารที่อบอุ่นไปยังสภาพแวดล้อมภายนอกอาคารที่เย็น หรือในทางกลับกัน;
2. เมื่ออุปกรณ์โดนฝนหรือจุ่มลงในน้ำเย็นและเย็นลงอย่างฉับพลัน;
3. ติดตั้งในอุปกรณ์ทางอากาศภายนอก;
4. ภายใต้เงื่อนไขการขนส่งและการจัดเก็บบางประการ

หลังจากจ่ายไฟแล้ว จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงภายในอุปกรณ์ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ชิ้นส่วนต่างๆ จะได้รับความเครียด ตัวอย่างเช่น บริเวณใกล้กับตัวต้านทานกำลังสูง การแผ่รังสีจะทำให้อุณหภูมิพื้นผิวของชิ้นส่วนที่อยู่ใกล้เคียงสูงขึ้น ในขณะที่ส่วนอื่นๆ ยังคงเย็นอยู่
เมื่อระบบระบายความร้อนทำงาน ชิ้นส่วนที่ได้รับการระบายความร้อนด้วยความเย็นจะประสบกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วของชิ้นส่วนอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างกระบวนการผลิตของอุปกรณ์ด้วยเช่นกัน จำนวนและความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ รวมถึงช่วงเวลาที่เกิดขึ้นนั้นมีความสำคัญ

GJB 150.5A-2009 วิธีการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมในห้องปฏิบัติการอุปกรณ์ทางทหาร ส่วนที่ 5:การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน:
3.2 การประยุกต์ใช้:
3.2.1 สภาพแวดล้อมปกติ:
การทดสอบนี้ใช้ได้กับอุปกรณ์ที่อาจใช้งานในสถานที่ที่อุณหภูมิอากาศอาจเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว การทดสอบนี้ใช้เพื่อประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วต่อพื้นผิวภายนอกของอุปกรณ์ ชิ้นส่วนที่ติดตั้งบนพื้นผิวภายนอก หรือชิ้นส่วนภายในที่ติดตั้งใกล้กับพื้นผิวภายนอกเท่านั้น สถานการณ์ทั่วไปมีดังต่อไปนี้:
ก) อุปกรณ์ถูกเคลื่อนย้ายระหว่างบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงและบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ
ข) วัตถุถูกยกขึ้นจากพื้นดินที่มีอุณหภูมิสูงไปยังระดับความสูง (จากร้อนไปเย็น) โดยยานขนส่งสมรรถนะสูง
ค) เมื่อทดสอบเฉพาะวัสดุภายนอก (บรรจุภัณฑ์หรือวัสดุพื้นผิวของอุปกรณ์) จะทำการปล่อยวัสดุนั้นจากเปลือกป้องกันของเครื่องบินที่ร้อนจัด ภายใต้ระดับความสูงและอุณหภูมิต่ำ

3.2.2 การคัดกรองความเครียดด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม:
นอกเหนือจากสิ่งที่อธิบายไว้ในหัวข้อ 3.3 แล้ว การทดสอบนี้ยังสามารถใช้เพื่อบ่งชี้ปัญหาด้านความปลอดภัยและข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งมักเกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์สัมผัสกับอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าอุณหภูมิสุดขั้ว (ตราบใดที่เงื่อนไขการทดสอบไม่เกินขีดจำกัดการออกแบบของอุปกรณ์) แม้ว่าการทดสอบนี้จะใช้เป็นวิธีการคัดกรองความเครียดจากสภาพแวดล้อม (ESS) แต่ก็สามารถใช้เป็นการทดสอบคัดกรอง (โดยใช้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันที่อุณหภูมิสูงกว่า) หลังจากได้รับการปรับปรุงทางวิศวกรรมอย่างเหมาะสม เพื่อเปิดเผยข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์สัมผัสกับสภาวะที่ต่ำกว่าอุณหภูมิสุดขั้ว
ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน: GJB 150.5A-2009 วิธีทดสอบสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการอุปกรณ์ทางทหาร ส่วนที่ 5: การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน:

4.1.2 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม:
โดยทั่วไปแล้ว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันมักส่งผลกระทบรุนแรงกว่าต่อส่วนที่อยู่ใกล้พื้นผิวด้านนอกของอุปกรณ์ ยิ่งอยู่ห่างจากพื้นผิวด้านนอก (แน่นอนว่าเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุที่เกี่ยวข้อง) การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิก็จะยิ่งช้าลงและผลกระทบก็จะยิ่งน้อยลง กล่องขนส่ง บรรจุภัณฑ์ ฯลฯ จะช่วยลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันต่ออุปกรณ์ที่อยู่ภายใน การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วอาจส่งผลกระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์ชั่วคราวหรือถาวร ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของปัญหาที่อาจเกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน การพิจารณาปัญหาทั่วไปต่อไปนี้จะช่วยในการพิจารณาว่าการทดสอบนี้เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบหรือไม่

ก) ผลกระทบทางกายภาพโดยทั่วไป ได้แก่:
1) การแตกหักของภาชนะแก้วและอุปกรณ์ทางแสง
2) ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวติดขัดหรือหลวม
3) รอยแตกในเม็ดหรือแท่งวัตถุระเบิด
4) อัตราการหดตัวหรือการขยายตัวที่แตกต่างกัน หรืออัตราความเครียดที่เกิดขึ้นในวัสดุต่าง ๆ
5) การเสียรูปหรือการฉีกขาดของชิ้นส่วน
6) การแตกร้าวของสารเคลือบผิว
7) การรั่วไหลในห้องโดยสารที่ปิดสนิท;
8) ความล้มเหลวของการป้องกันฉนวน

ข) ผลกระทบทางเคมีโดยทั่วไป ได้แก่:
1) การแยกส่วนประกอบ;
2) ความล้มเหลวในการป้องกันสารเคมี

ค) ผลกระทบทางไฟฟ้าโดยทั่วไป ได้แก่:
1) การเปลี่ยนแปลงในชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์;
2) การควบแน่นของน้ำหรือน้ำแข็งอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความเสียหายทางอิเล็กทรอนิกส์หรือทางกลไก
3) ไฟฟ้าสถิตมากเกินไป

วัตถุประสงค์ของการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน: สามารถใช้เพื่อค้นหาข้อบกพร่องในการออกแบบและกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ในระหว่างขั้นตอนการพัฒนาทางวิศวกรรม สามารถใช้เพื่อตรวจสอบความสามารถในการปรับตัวของผลิตภัณฑ์ต่อสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันในระหว่างขั้นตอนการออกแบบขั้นสุดท้ายหรือการระบุการออกแบบและการผลิตจำนวนมาก และเป็นพื้นฐานสำหรับการตัดสินใจในการสรุปการออกแบบและการยอมรับการผลิตจำนวนมาก เมื่อใช้เป็นเครื่องมือคัดกรองความเครียดจากสภาพแวดล้อม วัตถุประสงค์คือเพื่อกำจัดความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ในระยะเริ่มต้น

ตามมาตรฐาน IEC และมาตรฐานระดับประเทศ การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบ่งออกเป็นสามประเภท:
1. การทดสอบ Na: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วโดยมีเวลาการเปลี่ยนแปลงที่กำหนด; อากาศ;
2. การทดสอบ Nb: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลงที่กำหนด; อากาศ;
3. การทดสอบ Nc: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วด้วยถังบรรจุของเหลวสองถัง; ของเหลว;

สำหรับการทดสอบทั้งสามครั้งข้างต้น การทดสอบที่ 1 และ 2 ใช้ลมเป็นตัวกลาง ส่วนการทดสอบที่ 3 ใช้ของเหลว (น้ำหรือของเหลวอื่นๆ) เป็นตัวกลาง เวลาในการเปลี่ยนรูปของการทดสอบที่ 1 และ 2 นานกว่า และเวลาในการเปลี่ยนรูปของการทดสอบที่ 3 สั้นกว่า