儀表的環(huán)境試驗和環(huán)境條件對儀表的影響

儀表的環(huán)境試驗和環(huán)境條件對儀表的影響
儀表從生產(chǎn)、調(diào)試、貯存、運輸直到現(xiàn)場工作，可能遇到各種各樣的環(huán)境條件，為了考核儀表對環(huán)境的適應(yīng)性，需要進行儀表耐環(huán)境條件影響的試驗，通常簡稱為環(huán)境試驗。環(huán)境試驗屬于可靠性試驗的范疇。按照我國有關(guān)規(guī)定：自動化儀表的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，儀表在出廠時均應(yīng)進行出廠檢驗（亦稱交收檢驗）；當(dāng)新產(chǎn)品定型鑒定或批量生產(chǎn)中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或重要材料、元器件變更時，以及批錄生產(chǎn)中每一定時期（如2-3年一次>的周期檢驗時，則應(yīng)進行型式試驗（亦稱定型檢驗）。出廠檢驗一般只進行儀表的主要技術(shù)指標(biāo)的測試和溫度影響、電氣安全性（絕緣性能）的試驗，而型式試驗則必須對儀表的全部技術(shù)指標(biāo)及各種環(huán)境影響進行試驗。出廠檢驗不合格的產(chǎn)品，不能出廠；型式試驗如果*次不合格，允許再次抽樣進行試驗，如仍不合格則不能進行批量生產(chǎn)，應(yīng)重新改進，直到合格后方能投入或繼續(xù)批量生產(chǎn)。出廠檢驗及型式試驗的要求和方法，在儀表的技術(shù)條件中都有詳細的規(guī)定。儀表的技術(shù)條件，根據(jù)其應(yīng)用范圍、生產(chǎn)成熟情況等可以采用標(biāo)準(zhǔn)（如標(biāo)準(zhǔn)）、國家標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。
儀表遇到的環(huán)境大致可以分為四大類：
1.工業(yè)環(huán)境工業(yè)儀表一般需要安裝在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場工作，經(jīng)常遇到的是高溫與低溫環(huán)境，如冶金廠、動力廠的高溫環(huán)境，冷凍廠的低溫環(huán)境；高氣壓與低氣壓環(huán)境，如氨管道的高壓環(huán)境，真空中的低氣壓環(huán)境；髙濕度環(huán)境，如造紙廠車間的潮濕環(huán)境；腐蝕性介質(zhì)及粉塵環(huán)境，如二氧化硫…（SO2）、硫化氫（H2S）及各種磨損粉塵環(huán)境；石油化工廠的可燃、爆炸性氣體環(huán)境等。盡管有一部分儀表是安裝在控制室內(nèi)，工作條件較好，但也很難*避免工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境條件的影響，只是現(xiàn)場環(huán)堍條件的影響適當(dāng)降低了一些。但大多數(shù)檢測儀表、變送器及執(zhí)行器均需裝于現(xiàn)場，受環(huán)境影響很大。
2.自然環(huán)境自然環(huán)境可以分為氣候環(huán)境、機械環(huán)境、生物環(huán)境、輻射環(huán)境及電磁環(huán)境等。自然環(huán)境包括的內(nèi)容很多，其分類見下表表所示。
自然環(huán)境 氣候環(huán)境--溫度、濕度、氣壓、風(fēng)、雪、冰、露、沙塵、油霧、鹽霧、游離氣體。
  機械環(huán)境--振動、沖擊、離心、碰撞、跌落、搖擺、靜力負荷、失重、聲振、爆炸、沖擊波。
  輻射環(huán)境--太陽輻射、核輻射、紫外線輻射、宇宙射線輻射。
  生物環(huán)境--毘蟲、霉菌、嚙齒動物。
  電磁環(huán)境--電場、磁場、閃電、雷擊.電暈，放電。
3.人為環(huán)境人為環(huán)境有使用、維護、包裝運輸及貯存等。
4.特殊使用環(huán)境這是指特殊要求的使用環(huán)境，如宇宙航行環(huán)境、飛機、車船環(huán)堍及作戰(zhàn)環(huán)境和原子輻射環(huán)境、爆炸性氣體環(huán)境等。
環(huán)境條件對儀器的影響
1.溫度環(huán)境：高低溫試驗箱 高低溫濕熱試驗箱 鹽霧試驗箱 恒溫恒濕試驗箱
在高溫條件下，蠟脂膏及防護化合物可能產(chǎn)生熔化，影響設(shè)備的工作性能；高溫會加速高分子材料分解老化，縮短電子元器件壽命，并使元器件的參數(shù)發(fā)生變化（如晶體管、電阻、電容參數(shù)的溫度漂移），直接影響儀表的性能。儀表過熱還可能使元器件損壞，低熔點焊縫開裂或焊點脫開。高溫可以使油的粘度降低、造成潤滑變差、軸承損壞及結(jié)構(gòu)強度減同時由于膨脹不同，可能使活動部分出現(xiàn)松動或卡死、接觸不良等；并可加速金屬氧化，使接點接觸電阻增大，這些都直接影響儀表的性能。
在低溫條件下，有可能使元器件性能改變，如石英晶體序振，蓄電池容顯降低，鋁電解電容損壞，材料變脆，電纜損壞、蠟變硬，橡皮開裂及結(jié)構(gòu)強度減弱；油和潤滑脂在低溫時坫度變大，造成軸承、開關(guān)的“粘滯’現(xiàn)象。在低溫時，由于儀表機構(gòu)的各部分收縮不同，同樣可能使活動部分被卡死及開關(guān)、插頭插座接觸不良，氣密性設(shè)備的泄漏增大；戶外儀表結(jié)霜結(jié)冰卡死等。
在高、低溫循環(huán)變化下，劇烈的交替膨脹及收縮會產(chǎn)生附加的內(nèi)應(yīng)力，使機械部分配合不好；交替地凝露、凍結(jié)與烘烤等都會加速元器件、材料的機械損傷和電性能變壞。因此，溫度變化對儀表的正常工作是很不利的，必須首先予以足夠的重視。
2.濕度環(huán)境
潮濕條件下、元器件、材料表面電阻、體電阻均會下降，致便發(fā)生漏也、短路、擊穿等故障。在高濕度情況下，金屬材料腐蝕加劇，結(jié)構(gòu)強度減弱，電參數(shù)漂移，有些材料還會發(fā)生溶解和變質(zhì)等。反之，有些壞境過分干燥，則會使木材、皮革和纖維織物之類的材料變脆.使電解液蒸發(fā)過速等。在濕熱的同時作用下，會使材料的毛細管“呼吸”作用加劇.加速材料的受潮和腐蝕過程。
3.氣壓環(huán)境
周圍的氣候環(huán)境變化，會使氣密性設(shè)備的應(yīng)力變化，有可能使外殼變形，氣密性變差。
4.機械環(huán)境
機械環(huán)境的振動、碰撞，沖擊、離心加速、聲振、搖擺，都可能使儀表產(chǎn)生振動和附加的機械伋力。儀表在振動情況下，內(nèi)部元器件可能*損壞及其電參數(shù)發(fā)生變化，如元件引線斷裂，電纜損壞等。