أخبار

غالبًا ما يشار إلى اختبار الصدمة الحرارية باسم اختبار صدمة درجة الحرارة أو دورة درجة الحرارة، واختبار الصدمة الحرارية لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة.

معدل التسخين/التبريد لا يقل عن 30 درجة مئوية/دقيقة.

نطاق تغير درجة الحرارة كبير جدًا، وتزداد شدة الاختبار مع زيادة معدل تغير درجة الحرارة.

الفرق بين اختبار صدمة درجة الحرارة واختبار دورة درجة الحرارة هو بشكل أساسي آلية تحميل الإجهاد المختلفة.

يقوم اختبار صدمة درجة الحرارة بشكل أساسي بفحص الفشل الناتج عن تلف الزحف والتعب، بينما تقوم دورة درجة الحرارة بفحص الفشل الناتج عن إجهاد القص بشكل أساسي.

يسمح اختبار صدمة درجة الحرارة باستخدام جهاز اختبار ذو فتحتين؛ يستخدم اختبار دورة درجة الحرارة جهاز اختبار ذو فتحة واحدة. في الصندوق ذو الفتحتين، يجب أن يكون معدل تغير درجة الحرارة أكبر من 50 درجة مئوية/الدقيقة.
أسباب الصدمة الحرارية: التغيرات الجذرية في درجات الحرارة أثناء عمليات التصنيع والإصلاح مثل اللحام بإعادة التدفق والتجفيف وإعادة المعالجة والإصلاح.

وفقًا لـ GJB 150.5A-2009 3.1، صدمة درجة الحرارة هي تغير حاد في درجة الحرارة المحيطة للمعدات، ومعدل تغير درجة الحرارة أكبر من 10 درجات/دقيقة، وهو صدمة درجة الحرارة. MIL-STD-810F 503.4 (2001) يحمل وجهة نظر مماثلة.

هناك أسباب عديدة للتغيرات في درجات الحرارة، والتي تم ذكرها في المعايير ذات الصلة:
GB/T 2423.22-2012 الاختبار البيئي الجزء 2 اختبار N: تغير درجة الحرارة
الظروف الميدانية للتغيرات في درجات الحرارة:
التغيرات في درجات الحرارة شائعة في المعدات والمكونات الإلكترونية. عندما لا يتم تشغيل الجهاز، تتعرض أجزائه الداخلية لتغيرات في درجة الحرارة أبطأ من الأجزاء الموجودة على سطحه الخارجي.

يمكن توقع تغيرات سريعة في درجات الحرارة في الحالات التالية:
1. عند نقل المعدات من بيئة داخلية دافئة إلى بيئة خارجية باردة، أو العكس؛
2. عندما تتعرض المعدات للمطر أو مغمورة في الماء البارد وتبرد فجأة؛
3. مثبتة في المعدات المحمولة جوا الخارجية.
4. في ظل ظروف نقل وتخزين معينة.

بعد تطبيق الطاقة، سيتم إنشاء تدرجات درجة حرارة عالية في المعدات. بسبب التغيرات في درجات الحرارة، سيتم الضغط على المكونات. على سبيل المثال، بجانب مقاوم عالي الطاقة، سيؤدي الإشعاع إلى ارتفاع درجة حرارة سطح المكونات المجاورة، بينما تظل الأجزاء الأخرى باردة.
عند تشغيل نظام التبريد، ستتعرض المكونات المبردة صناعيًا لتغيرات سريعة في درجات الحرارة. يمكن أيضًا أن تحدث تغيرات سريعة في درجة حرارة المكونات أثناء عملية تصنيع المعدات. إن عدد وحجم التغيرات في درجات الحرارة والفاصل الزمني مهمان.

GJB 150.5A-2009 طرق الاختبار البيئي لمختبر المعدات العسكرية الجزء 5:اختبار صدمة درجة الحرارة:
3.2 التطبيق:
3.2.1 البيئة الطبيعية:
ينطبق هذا الاختبار على المعدات التي يمكن استخدامها في الأماكن التي قد تتغير فيها درجة حرارة الهواء بسرعة. يستخدم هذا الاختبار فقط لتقييم تأثيرات التغيرات السريعة في درجات الحرارة على السطح الخارجي للمعدات، أو الأجزاء المثبتة على السطح الخارجي، أو الأجزاء الداخلية المثبتة بالقرب من السطح الخارجي. الحالات النموذجية هي كما يلي:
أ) يتم نقل المعدات بين المناطق الساخنة والبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة؛
ب) يتم رفعه من البيئة ذات درجة الحرارة العالية على الأرض إلى ارتفاعات عالية (من الساخن إلى البارد فقط) بواسطة حامل عالي الأداء؛
ج) عند اختبار المواد الخارجية فقط (مواد التغليف أو سطح المعدات)، يتم إسقاطها من الغلاف الواقي للطائرة الساخنة تحت ظروف الارتفاع العالي ودرجات الحرارة المنخفضة.

3.2.2 فحص الضغوط المتعلقة بالسلامة والبيئة:
بالإضافة إلى ما هو موضح في 3.3، ينطبق هذا الاختبار على الإشارة إلى مشكلات السلامة والعيوب المحتملة التي تحدث عادةً عندما تتعرض المعدات لمعدل تغير في درجة الحرارة أقل من درجة الحرارة القصوى (طالما أن ظروف الاختبار لا تتجاوز التصميم حد المعدات). على الرغم من أن هذا الاختبار يستخدم كاختبار للإجهاد البيئي (ESS)، فإنه يمكن استخدامه أيضًا كاختبار فحص (باستخدام صدمات درجة الحرارة لدرجات حرارة أكثر تطرفًا) بعد المعالجة الهندسية المناسبة للكشف عن العيوب المحتملة التي قد تحدث عندما يتعرض الجهاز لظروف أقل من درجة الحرارة القصوى.
آثار صدمة درجة الحرارة: GJB 150.5A-2009 طريقة الاختبار البيئي لمختبر المعدات العسكرية الجزء 5: اختبار صدمة درجة الحرارة:

4.1.2 التأثيرات البيئية:
عادةً ما يكون لصدمة درجة الحرارة تأثير أكثر خطورة على الجزء القريب من السطح الخارجي للجهاز. كلما ابتعدنا عن السطح الخارجي (يرتبط ذلك بالطبع بخصائص المواد ذات الصلة)، كلما كان التغير في درجة الحرارة أبطأ وكان التأثير أقل وضوحًا. ستعمل صناديق النقل والتعبئة وما إلى ذلك أيضًا على تقليل تأثير صدمة الحرارة على المعدات المغلقة. قد تؤثر التغيرات السريعة في درجات الحرارة بشكل مؤقت أو دائم على تشغيل الجهاز. فيما يلي أمثلة للمشكلات التي قد تنشأ عندما تتعرض المعدات لبيئة صدمة درجة الحرارة. سيساعد النظر في المشكلات النموذجية التالية في تحديد ما إذا كان هذا الاختبار مناسبًا للمعدات قيد الاختبار.

أ) التأثيرات الجسدية النموذجية هي:
1) تحطيم العبوات الزجاجية والأدوات البصرية.
2) الأجزاء المتحركة عالقة أو فضفاضة.
3) الشقوق في الكريات الصلبة أو الأعمدة في المتفجرات.
4) معدلات انكماش أو تمدد مختلفة، أو معدلات إجهاد مستحثة للمواد المختلفة؛
5) تشوه أو تمزق الأجزاء.
6) تكسير الطلاء السطحي.
7) التسرب في الكبائن المغلقة.
8) فشل حماية العزل.

ب) التأثيرات الكيميائية النموذجية هي:
1) فصل المكونات.
2) فشل حماية الكاشف الكيميائي.

ج) التأثيرات الكهربائية النموذجية هي:
1) التغيرات في المكونات الكهربائية والإلكترونية؛
2) التكثيف السريع للمياه أو الصقيع مما يسبب الأعطال الإلكترونية أو الميكانيكية؛
3) الكهرباء الساكنة المفرطة.

الغرض من اختبار صدمة درجة الحرارة: يمكن استخدامه لاكتشاف عيوب تصميم المنتج ومعالجته أثناء مرحلة التطوير الهندسي؛ ويمكن استخدامه للتحقق من قدرة المنتجات على التكيف مع بيئات صدمة درجات الحرارة أثناء الانتهاء من المنتج أو تحديد التصميم ومراحل الإنتاج الضخم، وتوفير أساس لاستكمال التصميم وقرارات قبول الإنتاج الضخم؛ عند استخدامه كفحص للإجهاد البيئي، فإن الغرض هو القضاء على حالات فشل المنتج المبكرة.

تنقسم أنواع اختبارات تغير درجة الحرارة إلى ثلاثة أنواع حسب معايير IEC والمعايير الوطنية:
1. اختبار Na: تغير سريع في درجة الحرارة مع وقت تحويل محدد؛ الهواء؛
2. اختبار ملحوظة: تغير درجة الحرارة بمعدل تغيير محدد؛ هواء؛
3. اختبار Nc: تغير سريع في درجة الحرارة باستخدام خزانين سائلين؛ سائل؛

بالنسبة للاختبارات الثلاثة المذكورة أعلاه، يستخدم 1 و2 الهواء كوسيط، ويستخدم الثالث السائل (الماء أو السوائل الأخرى) كوسيط. وقت التحويل 1 و 2 أطول، ووقت التحويل 3 أقصر.