Основные технические характеристики термобарокамеры

Диапазон температуры в камере………………..от –70⁰ до +100⁰С

( 203⁰ до 373⁰К)

Максимальный вакуум……………………………3 – 5 мм рт.ст.

Емкость рабочей камеры……………………..1000 л (1 м³⁾

Хладоагент…………………………………….фреон-22 или фреон –12

Время, необходимое для получения максимального вакуума..30 мин

Скорость изменения температуры……при нагреве……….2⁰/мин

при охлаждении….0,5⁰/мин

Точность поддержания температуры в камере…………1,5⁰ - 2⁰

3.4 МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ

Испытания влагоустойчивости обязательно для изделий аэрокосмической техники , работающих в любых условиях эксплуатации, и проводится с целью определения способности изделия сохранять внешний вид, работоспособность и заданные параметры в условиях повышенной влажности. Для этого испытуемое изделие помещают в камеру влажности в положения, обеспечивающем свободный доступ влажного воздуха в изделие: открываются крышки, щитки панелей и т.п. В камере устанавливается температура на 2-3ºС, превышающая максимально-эксплуатационную, после чего повышается влажность до 95-98%. Испытуемое изделие выдерживается в этих условиях в течение 2-10 суток. По окончании испытаний, спустя 6-12 час. после выдержки в нормальных условиях, производят внешний осмотр, измерение выходных параметров и электрического сопротивления изоляции.

Испытания на влагоустойчивость (водонепроницаемость, водозащищенность, дождевание) проводят в специальной установке. Водонепроницаемость проверяют, погружая изделие в пресную или морскую воду на заданную глубину. При испытании на водозащищенность на изделие направляют мощные струи воды, которые под давлением выбрасываются из сопел. Дождевание в установке осуществляется системой труб с большим числом небольших отверстий, через которые под давлением вытекают струи воды. Под трубами расположена сетка, которая разбивает струи воды на отдельные капли.

Испытания устойчивости к морскому туману обязательно для приборов, предназначенных для эксплуатации в насыщенной солями атмосфере с целью определения коррозионной стойкости материалов и покрытий, их однородности. Основное внимание при контроле имитируемых параметров морского тумана уделяется определению содержания соли и щелочности раствора. Необходимо учитывать, что щелочность морского тумана составляет примерно 8,1-8,3.

В ходе этого испытания изделие или его отдельные части при температуре от 20 до 30ºС подвергаются действию мелкодисперсного тумана, обладающего абсолютной влажностью 2-3г/м³. Туман создается распылением синтетического раствора солей (NaCl, MgCl , CaCl , KCl).

Распыление раствора производится пульверизатором или центрифугой аэрозольного аппарата в течение 15 мин каждый час. В камере создаются однородные и постоянные условия морского тумана. Ее конструкция исключает возможность непосредственного попадания распыляемой жидкости на испытываемые образцы, а также попадания распыляемой жидкости на испытываемые образцы, а также попадания на них капель жидкости, которые могут собираться на потолке, стенках и других частях камеры. Рекомендуется испытания на морской туман проводить в течение 50 часов.

По окончании периода восстановления необходимо визуально осмотреть образцы на наличие коррозии, измерив их электрические параметры, и проверить механические свойства.

Испытанию грибоустойчивости могут подвергаться все виды изделий с целью определения их способности противостоять развитию и разрушающему действию плесневых грибков. Изделие прогревается при температуре 60ºС в течение 6 часов, после чего в камере устанавливается температура 30±2ºС и относительная влажность 95-98%. Изделие опрыскивают водной суспензией из смеси спор плесневых грибков из расчета 50 мл суспензии на 1 м³ полезного объема камеры и после роста плесеней выдерживается в камере 30 суток, в течение которых производится периодическая (через 5-10 суток) проверка работоспособности. Через 30 суток производится внешний осмотр изделия, проверяется степень биологического обрастания плесневыми грибками и необходимые параметры.

Испытание на грибоустойчивость проводят в комбинированной камере тепла и влаги, в которой для создания благоприятных условий размножения грибков создается малая подвижность воздуха и исключается воздействие солнечных лучей. Нагретый воздух циркулирует между двойными стенками камеры. Необходимая влажность достигается свободным испарением воды, нагреваемой теплым воздухом. В камеру помещают испытываемое изделие и контрольные чашечки опрыскивают водной суспензией спор грибковых культур. После длительного пребывания в камере в условиях повышенной температуры, влажности и затененности проверяют работоспособность аппаратуры, отсутствие плесени, коррозии, нарушения качества гальванических и лакокрасочных покрытий и контактных соединений.

Контрольные чашечки служат для того, чтобы убедиться в жизнеспособности грибковых культур.

3.5. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ

Камеры тепла и влаги, используемые для проведения испытаний на влагоустойчивость, отличаются габаритными размерами, точностью поддержания режима, диапазоном характеристик.

Схема камеры тепла и влаги типа КТВ представлена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Схема камеры тепла и влаги типа КТВ

Положительная температура в камере создается в результате теплообмена между воздухом, находящимся в полезном объеме 21, и нагретым воздухом, циркулирующим в пространстве 22 между ее стенками. Для принудительной циркуляции воздуха служит вентилятор 10, а для лучшего теплообмена и выравнивания температуры путем перемешивания воздуха в полезном объеме камеры – вентилятор 4. Температура воздуха регулируется электронным мостом 20, датчиками температуры, в качестве которых применяют платиновые термометры сопротивления 6 и 25, установленные соответственно вблизи нагревателя 7 и в противоположном углу камеры. Регулирование производится по среднему значению температуры в этих точках.

Воздух, циркулирующий между стенками камеры, нагревается нагревателем 7. Для охлаждения воздуха (при превышении заданной температуры) служат заслонка 9 и змеевик 8, через который при открывании соленоидного вентиля 11 пропускается вода. Контроль и непрерывная запись температуры к камере выполняются электронным мостом 28, датчиком температуры для которого служит платиновый термометр сопротивления 5.

Для создания необходимой относительной влажности используется паровой увлажнитель 16, представляющий собой бак с водой, подогреваемой нагревателем 15. Уровень воды в увлажнителе регулируется соленоидным вентилем 12, управляемым датчиком нижнего 13 и верхнего 14 уровней, а температура воды – электронным мостом 17 с помощью термометра сопротивления 18. Относительная влажность регулируется электронным мостом 27, в плечи которого включены датчики – термометры сопротивления: «сухой» 1 и «мокрый» 2. На термометр 2 надет чехол 3 из батиста, который смачивается дистиллированной водой, для чего его нижний конец опущен в стаканчик подпитки 24, соединенный трубкой с резервуаром 26, содержащим воду. Батист должен быть всегда чистым, мягким и влажным.

Для измерения электрических параметров испытываемых изделий в камере предусмотрены вводы.

3.6. МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ ПЫЛЕЗАЩИЩЕННОСТИ И ПЫЛЕУСТОЙЧИВОСТЬ ИЗДЕЛИЙ

Камера пыли, предназначенная для испытания изделий на воздействие пыли представлена на рис. 3.4.

Рис. 3.4. конструкция камеры для испытаний на воздействие пыли

Испытываемые изделия устанавливают на столе 3 таким образом, чтобы воздействие пыли было наиболее эффективным и соответствовало возможному воздействию пыли при эксплуатации. Вентилятор 4 прогоняет воздух с пылевой смесью, которая поступает из рупора 1, скорость которого регулируется наклоном шибера 9 заслонки. Стол вращается в горизонтальной плоскости с помощью электродвигателя 7 и редуктора 10, что позволяет проводить опыление изделий равномерно со всех сторон.

Максимальное расстояние от изделия до стенок камеры и между изделиями должно быть не менее 0,1 м.

В качестве пыли используется смесь 70% кварцевого песка, 15% каолина и 15% мела с величиной зерен не более 200 мкм.

3.7 ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ДАВЛЕНИЯХ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ РАЗЛИЧНЫМ ВЫСОТАМ

Для испытания многих изделий аэрокосмической техники необходимо создавать обстановку, имитирующую подъем в атмосферу до заданной высоты, т.е. получать разреженное пространство. Испытание устойчивости к пониженному давлению проводится с целью определения способности изделия выполнять свои функции в условиях разрежения и изменения температуры. Изделие устанавливается в термобарокамере, проверяется, после чего в камере устанавливается пониженная (─60ºС) либо повышенная (60 - 200ºС) температура. Затем давление в камере понижается до 650 – 27000Па (5 – 200 мм рт. ст.) в зависимости от группы изделий и поддерживается на этом уровне в течение заданного времени. Изделие включается при максимальном напряжении питания и находится во включенном состоянии до установления нормального теплового режима в элементах аппаратуры. Изделие считается выдержавшим испытание, если во время пребывания его в условиях пониженного атмосферного давления обеспечивается надежная коммутация электрических цепей, не наблюдается явление короны и перекрытия между токоведущими элементами. По окончании периода выдержки давления в камере постепенно повышают до значений, соответствующих нормальным атмосферным условиям, контролируя при этом отсутствие конденсации влаги на изделиях.

Испытанию на устойчивость к быстрому изменению давления, как правило, изделия, предназначенные для работы в герметизированных отсеках или кабинах летательных аппаратов. Изделие помещается в барокамеру, где при нормальной температуре создается атмосферное давление порядка 40000 Па (300 мм рт. ст.), что соответствует давлению в герметизированной кабине или отсеке. Изделие выдерживается при этих условиях в рабочем состоянии в течение 1 – 2 час, после чего в камере резко (за время 0,3 – 0,4 сек) снижается давление до 650 – 2000 Па (5 -15 мм рт. ст.); срывается люк, ведущий в смежную камеру, где предварительно создано необходимое разрежение. В таких условиях изделие выдерживается в течение 30 мин, при этом производится измерение требуемых параметров. Затем давление в барокамере повышается до нормальной величины, изделие выключается, извлекается из камеры и подвергается внешнему осмотру.

Испытанию устойчивости к повышенному гидростатическому давлению могут подвергаться некоторые виды морских и специальных изделий с целью проверки их герметичности и работоспособности в условиях повышенного давления. Изделие помещается в испытательный бак , заливается водой и предварительно выдерживается в течение 15 мин при давлении, величина которого на 50% превышает давление, соответствующее предельной глубине погружения, после чего давление в испытательном баке устанавливается равным давлению на предельной глубине погружения испытываемого изделия. Спустя 24 час давление снижается до нормального и проводится проверка требуемых параметров, после чего изделие извлекают из воды, вскрывают и проверяют на отсутствие деформаций, попадания воды внутрь и других дефектов.

3.8 ДРУГИЕ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Испытанию на устойчивость к действию солнечной радиации подвергаются большинство изделий аэрокосмической техники с целью определения влияния на внешний вид изделия. Изделие помещают в камеру солнечной радиации (соляротрон) и производят облучение источниками света, по спектральному составу и интенсивности близкими к солнечному свету. Температура в соляротроне должна составлять 60±2ºС в тени. В этих условиях изделие выдерживают 24 часа. После испытаний производится сравнение внешнего вида аппаратуры с эталонным образцом и измерение параметров.

Существует более сложная программа этих испытаний, когда после суточной выдержки в соляротроне изделие переносится в камеру влажности. Выполняется пять таких циклов (пятый цикл заканчивается облучением без помещения в камеру влажности).

Испытания проводятся на установке, представленной на рис. 3.5, предназначенной для проверки работоспособности изделий при воздействии источника света, близкого по спектральному составу к солнечному.

Испытываемое изделие устанавливают на вращающемся столе. Стол 7 вращает двигатель 8. Поэтому все стороны изделия постепенно облучаются источником 11 и отражателем 10 ультрафиолетовых и инфракрасных лучей . Электронагреватели 2 обеспечивают тепловой режим, который устанавливается автоматически с помощью измерительного прибора 14 в комплекте терморезисторами 3. Превышение заданной температуры контролируют прибором 13 в комплекте с терморезисторами 4.

Интенсивность потока лучистой энергии в 1 мин на 1 см² поверхности испытуемого изделия должна быть не менее 1,51 кал/см²/мин на один квадратный сантиметр. Стол с изделием вращается с частотой 1 оборот в сутки.

Испытаниям на воздействие радиоактивного излучения подвергаются изделия с целью выяснения влияния компонентов радиоактивного излучения на параметры, механическую прочность и внешний вид изделий. Испытания проводятся в специальных помещениях. Интенсивность, вид и длительность облучения указываются в ТУ на испытания. Изделия испытывают в работоспособном состоянии.

Рис. 3.5. Схема камеры солнечной радиации