一种基于降低吹雨试验中试验场环境非正常高温的淋雨箱改造方法

孟春蕾，范广露

（中国电子科技集团公司第二十七研究所，郑州 450047）

一种基于降低吹雨试验中试验场环境非正常高温的淋雨箱改造方法

孟春蕾，范广露

（中国电子科技集团公司第二十七研究所，郑州 450047）

本文提出了一种基于降低吹雨试验中试验场环境非正常高温的淋雨箱改造方法。通过在淋雨箱顶部进行切割散热孔，及时排出风机发动机散发的热量，使吹雨试验中试验场环境的非正常高温得到有效降低，试验严酷等级更加符合国军标的要求，避免试验中受试产品出现非必要损伤。

吹雨试验；试验场环境；非正常高温；降低

引言

吹雨试验是军用装备经常进行的实验室试验之一，其目的是为了确定在吹雨的环境下防止水渗入装备的保护罩、壳体和密封垫圈的有效性，装备暴露于水中时以及暴露之后满足其性能要求的能力，任何除水装置的有效性与装备包装的有效性[1]。吹雨试验目前使用的设备为带有吹风功能的淋雨箱。在进行吹雨试验时，淋雨箱内所形成的试验场温度GJB 150A-2009要求应与场外环境温度应相一致，并且由于试件与雨水之间的温差能影响淋雨试验的结果，对密封的试件，还要求在每个暴露周期开始时应使时间温度加热到高于水温10 ℃，使试件内部产生负压，可更好的检验试件的水密性。然而，有统计数据表明，在现有淋雨箱内进行吹雨试验时，随着试验时间的加长，淋雨箱内试验场温度会逐步高于场外环境温度且在试验时间的末期形成一个明显的温差，这种情况不但不符合GJB 150A-2009的要求，且增加的非正常高温对受试品也会产生额外损伤[2]。

本文结合工程实际，介绍一种基于降低吹雨试验中试验场环境非正常高温的淋雨箱改造方法，该方法通过在现有淋雨箱顶部加开散热孔对淋雨箱内部试验场温度进行被动降温，以使其温度保持在合理范围之内。

1 试验场环境非正常高温对受试品的损伤机理分析

吹雨试验中试验场高温产生的湿热水汽由受试品外壳间隙进入受试品中，遇到冷的结构件和电路板等部件，会在其表面形成细小凝露[3]。图1为凝露成因的简图。电路板表面凝露会造成电路板短路、腐蚀等破坏[4]。

2 试验场环境非正常高温影响因素分析

2．1 淋雨、吹雨试验场温度比较

对淋雨、吹雨试验过程中试验场温度进行比较，比较结果如图2所示。

由图可知当进行吹雨试验时试验场温度明显比淋雨试验时高，吹雨试验与淋雨试验在实验条件上唯一的区别是雨滴有无风速要求，而风速的形成主要依靠淋雨试验箱内风机的运转，由此可知风机发动机的运转发热是试验场温升的一个影响因素。

2．2 吹雨试验中开、闭门试验场温度比较

对吹雨试验中开、闭门试验场温度进行比较，比较结果如图3所示。

由图可知在吹雨试验中，关闭试验箱门比打开试验箱门时试验场温度高。试验箱门的开、闭主要影响到试验场的散热，由此可知试验箱的散热状况是影响试验场温度的另一因素。

经查设备说明书，风机功率为45 Kw，为了保证淋雨设备运行时风速达到国军标的风速要求，风机功率不可调整。而由图3可以看出在试验中关闭箱门比打开箱门时试验场环境温度高出很多，因此有热源情况下试验箱无散热孔会使试验场环境温度升高，此为造成试验场环境非正常高温的要因。

同淋雨设备的生产厂家与同专业实验室进行交流、探讨，发现淋雨设备在进行带风速试验即吹雨试验时，试验场环境温升是一个普遍现象，目前国内外尚无成熟的解决方法。普遍认为，试验场温升无法完全消除，力求采用各种方法将试验场温度降至GJB 150A要求的实验场所正常温度范围之内。沈阳某研究所在进行导弹的吹雨试验时将实验箱门打开，试验场温度由+60 ℃降低至+55 ℃。

图1 凝露成因简图

图2 淋雨、吹雨试验场温度比较

图3 吹雨试验中开、闭门试验场温度场比较

3 降低试验场环境非正常高温目标设定

GJB150A对试验场温度要求为15 ℃至35 ℃，而在吹雨试验不闭门的情况下试验场温度可以达到32 ℃，基于以上原因，为保证吹雨实验效果，我们认为采取方法对淋雨箱进行改造，将吹雨试验中试验场温度由36 ℃降至30 ℃是可行的。

4 降低试验场环境非正常高温对策制定

根据试验场环境非正常高温影响因素分析的分析，确定了在有热源情况下试验箱无散热孔使试验场环境温度不断升高造成试验场环境非正常高温的主要原因。针对该要因制定对策计划表如表1所示。

表1 对策计划表

5 降低试验场环境非正常高温对策实施

参照设备说明书，本文采用在淋雨箱原有结构上进行改动的方式，在设备顶部进行切割，开了两个散热孔，以及时排出风机发动机散发的热量，达到降低试验场环境非正常高温的目的。图5为淋雨箱顶部开孔后实体照片。

图4 目标设定

图5 散热孔实体照片

6 降低试验场环境非正常高温效果验证

开孔后，分别比较了吹雨试验中无散热孔、1个散热孔、2个散热孔时试验场的温度，比较结果如图6所示。由图可知，在试验箱上方切割出散热孔后，试验场环境温度明显下降，在利用1个散热孔时已经达到预期目标。

为了巩固成果，实验室编写了新的吹雨试验操作规程，在以后的吹雨试验中，按照操作规程在试验中依照外部环境温度打开1至2个散热孔进行试验（规定外部环境温度在15 ℃至20 ℃之间时打开1个散热孔，高于20 ℃时打开2个散热孔）。

某设备进行吹雨试验，试验条件为风速18 m/s，

图6 效果验证试验场温度曲线

降雨量10 cm/h，降雨时间1 h。测量外部环境温度为21.9℃，试验过程中开启散热孔1、2，并对试验场温度进行监视，试验后统计实验过程中试验场温度，其温度变化趋势如图7所示。由图可知，在该次吹雨试验中，由于风机散热，试验场依旧随着时间的变化而不断累积热量，温度不断上升，但是由于在试验中开启了两个散热孔对试验场进行散热，试验场温度最终稳定在25 ℃左右。

图7 某次吹雨试验过程中试验温度场温度

7 结语

本方法通过采用在淋雨箱顶部进行切割散热孔，及时排出了风机发动机散发的热量，使吹雨试验中试验场环境的非正常高温得到有效降低，试验严酷等级更加符合国军标的要求，避免了试验中受试设备的过试验损伤。

[1] GJB150.8A-2009军用装备实验室环境试验方法 第8部分：淋雨试验[S].

[2] GJB150.1A-2009军用装备实验室环境试验方法 第1部分：通用要求[S].

[3] 陈黟,吴味隆.热工学[M].第3版.北京:高等教育出版社,2004.

[4] 韦生文.雷达电子设备的呼吸凝露作用及其预防[J].雷达科学与技术 ,2010,8(6)：572.

A Rain Box Reformation Method Based on Reduce the Abnormal High Temperature in the Rain Text

MENG Chun-lei, FAN Guang-lu
(The 27th research institute of china electronics technology group corporation, Zhengzhou 450047)

The paper introduced a rain box reformation method. This can effectively reduce the abnormal high temperature in the rain text. By cutting the cooling holes at the top of the rain box, discharging the heat emitted by an engine in time and reducing the abnormal high temperature of the text ambient,and these can make the harsh classification on rain test accord with the military standard and avoid unnecessary damage to the tested product in the rain test.

rain tests；text ambient；abnormal high temperature；reduce

TP23

A

1004-7204(2017)04-0125-04

孟春蕾（1983- ），女，研究生/硕士，工程师，主要研究方向可靠性工程技术。

范广露（1986- ），女，研究生/硕士，工程师，主要研究方向可靠性工程技术。