Условия эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры и приборов
При транспортировке, хранении и эксплуатации радиоаппаратура подвергается многочисленным внешним воздействиям, основными из которых являются:
климатические, связанные в основном с состоянием атмосферы, — температурой и ее цикличностью; влажностью (дождь, иней, роса); атмосферным давлением; солнечной радиацией; примесями в воздухе (пыль, соли, промышленные газы); биологическими факторами (грибковая плесень и др.);
механические, связанные с вибрационными и ударными нагрузками и звуковым давлением.
Рассмотрим влияние различных факторов на работоспособность радиоаппаратуры.
Климатические воздействия. В зависимости от диапазона изменения основных климатических факторов условия эксплуатации аппаратуры можно разделить на три группы:
нормальные условия, характерные для стационарной и широковещательной аппаратуры, работающей обычно в закрытых помещениях при температуре +25... —10 °С, относительной влажности до 80 % и атмосферном давлении 720... 780 мм рт. ст.;
сложные условия, предусматривающие эксплуатацию аппаратуры при температуре от —50 до +50 °С, относительной влажности воздуха до 90 % и атмосферном давлении 90... 780 мм рт. ст.;
тяжелые условия, когда аппаратура работает при резком изменении в широких пределах температуры, давления и влажности. Например, радиоэлектронная аппаратура, работающая на космических станциях, обеспечивает высокую надежность в очень тяжелых условиях космоса, в том числе при изменении температуры от —150 до +150 °С при полном вакууме.
Надежность работы радиоаппаратуры и ее элементов зависит от температуры окружающей среды. Повышение или понижение температуры окружающей среды от номинального значения почти всегда вызывает ухудшение работы радиоаппаратуры, связанное с изменением физико-химических и механических свойств металлов, из которых изготовлена радиоаппаратура. Тепловое воздействие также является причиной ухудшения электрических свойств радиоаппаратуры вследствие изменения электрического сопротивления резисторов, сопротивления изоляции диэлектриков, емкости конденсаторов и т.д. При повышении температуры некоторые виды пластмасс размягчаются, а влагонепроницаемые покрытия ухудшают свои свойства. Тепловое воздействие приводит также к ускоренному старению материалов и др.
При понижении температуры у всех материалов ухудшается пластичность, а при очень низкой температуре она практически исчезает — металл становится хрупким. Некоторые элементы радиоаппаратуры, в частности электролитические конденсаторы и химические источники питания, при низких температурах теряют свои свойства. Ухудшение параметров изоляционных материалов может привести к механическим повреждениям конструкции в целом. Из-за повышения, например, вязкости часто наблюдается увеличение трения между отдельными подвижными элементами конструкции.
Надежность работы радиоаппаратуры очень зависит от состояния окружающей атмосферы й в первую очередь — от влажности. С увеличением влажности резко уменьшаются поверхностное и объемное сопротивления изоляционных материалов.
Особенно сильно воздействуют климатические условия (повышенная влажность, грибковая плесень, солнечная радиация) на параметры радиоаппаратуры, эксплуатируемой в тропических условиях. Так, образование и развитие грибков снижает изоляцию материала, способствует созданию проводящего слоя на поверхности изоляции, вызывает химическое разложение органических материалов и коррозию металлов. Это в конечном счете приводит к порче и выходу из строя аппаратуры, не защищенной от таких воздействий. Интенсивное солнечное облучение способствует окислению или химическому разложению некоторых органических материалов.
Радиоаппаратура, эксплуатируемая в морских условиях, подвержена воздействию солей, растворенных в морской воде. В условиях повышенной влажности соли вызывают интенсивную коррозию металлических деталей.
Механические воздействия. Механические нагрузки, испытываемые радиоаппаратурой в разных условиях, могут иметь сложный комплексный характер при различном их сочетании. Так, стационарная аппаратура подвергается кратковременным ударным нагрузкам и тряске только при упаковке и транспортировании. Радиоаппаратура, устанавливаемая на автомобилях и железнодорожном транспорте, испытывает вибрацию и ударные нагрузки во время работы. Корабельная аппаратура помимо вибрационных и ударных воздействий подвергается длительным перегрузкам от качки. Наибольший угол отклонения от вертикали корабельной аппаратуры при качке может достигать 45°. Авиационная аппаратура подвержена длительному воздействию вибрации во время полета и значительным ударным нагрузкам при взлете и посадке самолета, а также линейному ускорению при полете.
Разрушение или быстрое изнашивание конструкции вызывают не длительно действующие малые нагрузки, а большие перегрузки, хотя они и действуют кратковременно. Поэтому наиболее опасным случаем при воздействии вибрации является совпадение собственной частоты колебаний отдельных частей аппаратуры с колебаниями источника вибрации. Амплитуда колебаний бывает при этом настолько велика, что может произойти разрушение конструкции.
Таким образом, механические воздействия могут приводить в лучшем случае к нежелательным изменениям параметров аппаратуры, в худшем — к ее разрушению. Очевидно, что создание абсолютно устойчивых деталей и узлов к ударной и вибрационной нагрузкам почти невозможно. Поэтому в конструкцию радиоаппаратуры вводятся специальные устройства для смягчения динамических нагрузок или изменения их характера, например всевозможные амортизаторы, преобразующие ударные нагрузки в вибрационные с синусоидальными затухающими колебаниями.
Для повышения надежности аппаратуры рекомендуется использовать облегченные режимы работы ее элементов. Радиоаппаратура нередко подвергается одновременному воздействию нескольких механических и климатических факторов в различной комбинации, под влиянием которых происходит ухудшение ее электрических и механических параметров. Любое воздействие внешних факторов на радиоэлектронную аппаратуру сначала проявляется в процессе самого воздействия, вызывая неустойчивость и отказы в работе аппарата, а затем — после него, способствуя старению аппаратуры.
Контрольные вопросы и задания
1. На основании каких документов проверяется качество монтажа РЭА и приборов?
2. Перечислите причины некачественных монтажных соединений.
3. Какие методы регулировки применяют при производстве радиоэлектронной аппаратуры?
4. Какие факторы внешней среды могут привести к разрегулировке РЭА и приборов?
5. Перечислите основные виды испытаний, применяемых при производстве.
6. Что такое комплексные испытания?
7. Что понимается под условиями эксплуатации РЭА и приборов?
Дата добавления: 2015-07-18; просмотров: 9874;