任何一項(xiàng)工程試驗(yàn)都是試驗(yàn)條件+試驗(yàn)設(shè)備+試驗(yàn)技術(shù)+試驗(yàn)判據(jù)的有機(jī)組合，其中試驗(yàn)設(shè)備及測量裝置是完成一項(xiàng)工程試驗(yàn)的基本物質(zhì)條件，沒有試驗(yàn)設(shè)備的支持，試驗(yàn)只能是“紙上談兵”，即使現(xiàn)在炒得很熱的“虛擬試驗(yàn)”，目前也只能是用于模擬某些簡單的工程試驗(yàn)而已。現(xiàn)實(shí)中，仍然需要要耗費(fèi)巨大的資金和精力用于研發(fā)能盡量模擬產(chǎn)品工作環(huán)境的試驗(yàn)設(shè)備。
    如上所述，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備及環(huán)境參數(shù)測量裝置是完成環(huán)境試驗(yàn)的基本物質(zhì)條件，但是在產(chǎn)品環(huán)境工程界，特別是從事產(chǎn)品環(huán)境工程的管理層面，曾經(jīng)有過一種誤解，認(rèn)為只要有了好的試驗(yàn)設(shè)備，就可以很好地完成環(huán)境試驗(yàn)任務(wù)，一味地強(qiáng)調(diào)引進(jìn)或采購的環(huán)境與可靠性試驗(yàn)設(shè)備。這種做法既不了解環(huán)境與可靠性試驗(yàn)技術(shù)對試驗(yàn)過程有效性及試驗(yàn)結(jié)果可信性的重要意義，也*無視環(huán)境與可靠性試驗(yàn)人員在整個試驗(yàn)過程中的主導(dǎo)性作用。事實(shí)上，試驗(yàn)設(shè)備是為試驗(yàn)服務(wù)的，在國家質(zhì)檢部門主持的環(huán)境與可靠性實(shí)驗(yàn)室“比對”試驗(yàn)中，曾經(jīng)多次出現(xiàn)參加比對的實(shí)驗(yàn)室用試驗(yàn)設(shè)備實(shí)施比對的試驗(yàn)結(jié)果反而不合格，這充分說明試驗(yàn)設(shè)備只是完成試驗(yàn)任務(wù)的必要條件之一，而不是完成試驗(yàn)任務(wù)
的充分條件。因此，有必要探討如何根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)的要求，選擇合適的與實(shí)用的環(huán)境與可靠性試驗(yàn)設(shè)備，并保持試驗(yàn)設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)和正確地使用和維護(hù)這些試驗(yàn)設(shè)備。
一.設(shè)備選擇依據(jù)
    存在于地球表面及大氣層空間中環(huán)境因素的種類，目前還無法統(tǒng)計(jì)出一個確切的數(shù)目，其中對工程產(chǎn)品(裝備)的使用及壽命影響較大的因素不下幾十種。另一方面，這些環(huán)境因素的狀態(tài)(即環(huán)境條件)又隨著空間的延拓和時間的延續(xù)，以及人類生產(chǎn)、生活活動的開展而干變?nèi)f化。因而，人類和工程產(chǎn)品所面對的環(huán)境是一個紛繁復(fù)雜、變化莫測的大千景象，善良的人們想要在試驗(yàn)室內(nèi)完整而地再現(xiàn)外面那精彩的世界顯然是不可能的。于是，從事工程產(chǎn)品環(huán)境條件研究的工程師們將自然界存在以及由于人類生產(chǎn)和生活活動誘發(fā)的環(huán)境條件整理歸納為一系列的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，用于指導(dǎo)工程產(chǎn)品的環(huán)境及可靠性試驗(yàn)。如:指導(dǎo)軍工產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)的中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)CJB 150《軍用裝備環(huán)境試驗(yàn)方法》系列標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)的中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2423《電工電予產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程》系列標(biāo)準(zhǔn)等。因此，我們選擇環(huán)境及可靠性試驗(yàn)設(shè)備的主要依據(jù)之一是工程產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)規(guī)范和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
    其次，為了規(guī)范環(huán)境及可靠性試驗(yàn)設(shè)備中環(huán)境試驗(yàn)條件的容差，保證環(huán)境參數(shù)的控制精度，國家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)及各工業(yè)部門還制定了一系列的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備及檢測裝置的檢定方法或校準(zhǔn)規(guī)范。如國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF 1270-2010《溫度、濕度、振動綜合環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范》、國家計(jì)量檢定規(guī)程JG 948-1999《數(shù)字電動振動試驗(yàn)系統(tǒng)》、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GB/T 5170《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備基本參數(shù)檢定方法》等。按照這些檢定規(guī)程、校準(zhǔn)規(guī)范對試驗(yàn)設(shè)備的功能性參數(shù)、精度性技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)量檢測，核定這些校準(zhǔn)結(jié)果是否滿足試驗(yàn)任務(wù)的要求也是選擇環(huán)境及可靠性試驗(yàn)設(shè)備的重要依據(jù)。未經(jīng)校準(zhǔn)的試驗(yàn)設(shè)備是不允許投入使用的。
二.設(shè)備選擇的基本原則
    選擇環(huán)境及可靠性試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)遵循以下五條基本原則：

1.環(huán)境條件的再現(xiàn)性
人們要在試驗(yàn)室內(nèi)完整而地再現(xiàn)自然界存在的環(huán)境條件是可望而不可及的事情。但是，在一定的容差范圍之內(nèi)，人們*可以正確而近似地模擬工稈產(chǎn)品在使用、貯存、運(yùn)輸?shù)冗^程中經(jīng)受的外部環(huán)境條件。請注意：我們特別強(qiáng)調(diào)不是地再現(xiàn)，而是正確又近似地模擬，這段話用工程的語言概括，就是“試驗(yàn)設(shè)備所創(chuàng)造的圍繞被試產(chǎn)品周邊的環(huán)境條件(含平臺環(huán)境)應(yīng)該滿兄產(chǎn)品試驗(yàn)規(guī)范所規(guī)定的環(huán)境條件及其容差的要求”。如用于軍工產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)的溫度箱不僅要滿足同軍標(biāo)CJB 150.A3—2009、GJB 150.A4一2009中根據(jù)不同類型產(chǎn)品規(guī)定的高溫、低溫的試驗(yàn)量值、試驗(yàn)時同，同時也應(yīng)滿足試驗(yàn)規(guī)范中對溫度場容差的要求。只有這樣，才能保證環(huán)境試驗(yàn)中環(huán)境條妁再現(xiàn)性要求。
2.環(huán)境條件的可重復(fù)性

一臺環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備可能用于同一類型產(chǎn)品的多次環(huán)境試驗(yàn)，而一臺被測試的工程產(chǎn)品也可能在不同的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備中進(jìn)行相同環(huán)境條件的試驗(yàn)，為了保證同一臺(批)產(chǎn)品按同一個試驗(yàn)規(guī)范的環(huán)境試驗(yàn)條件在多次或多臺試驗(yàn)設(shè)備中實(shí)施試驗(yàn)得到結(jié)果的可比較性，必然要求環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備提供的環(huán)境條件具有可重復(fù)性?；蛘哒f，按同一個試驗(yàn)規(guī)范施加于同一個產(chǎn)品的多次的環(huán)境試驗(yàn)，或者按同一個試驗(yàn)規(guī)范施加于不同產(chǎn)品的環(huán)境試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)備施于被試產(chǎn)品的應(yīng)力水平(如熱應(yīng)力、振動應(yīng)力、電應(yīng)力等)都是一致的，是*可以重復(fù)的。尤其是在判定產(chǎn)品故障原因，實(shí)施“故障歸零”的過程中，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備提供的環(huán)境條件可重復(fù)性更是必須保證的關(guān)鍵條件。
環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備提供的環(huán)境條件可重復(fù)性是由國家計(jì)量校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)依據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)將制定的校準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施校準(zhǔn)提供保證。為此，必須要求不同檔次的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備能滿足試驗(yàn)規(guī)范對性能指標(biāo)及精度指標(biāo)的要求，并且在使用時間上不超過校準(zhǔn)規(guī)范推薦的時限。如使用非常普通的電動振動臺除滿足激振力、頻頦卒范圍、負(fù)載能力等性能指標(biāo)外，還必須滿足橫向振功比、臺面加速度均勻性、諧波失真度等精度指標(biāo)的要求，推薦校準(zhǔn)后的使用周期為二年，超過二年必須重新校準(zhǔn)才能投入使用。
請讀者注意，環(huán)境條件再現(xiàn)性強(qiáng)調(diào)的是：在某一次試驗(yàn)中，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的功能性枝術(shù)指標(biāo)必須満足產(chǎn)品試驗(yàn)規(guī)范中施加應(yīng)力水平的要求，同時，還必須將施加的應(yīng)力控制在一定的誤差范圍之內(nèi)、這是從滿足試驗(yàn)規(guī)范的要求提出的原則。環(huán)境條件的可重復(fù)性是說環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)長期保持功能性指標(biāo)和精度指標(biāo)的穩(wěn)定性，強(qiáng)調(diào)的是試驗(yàn)設(shè)備在長期的使用過程或待機(jī)狀態(tài)下，能夠保持其功能及其對性能指標(biāo)的控制能力。這二者有太多相同或相似之處，但其側(cè)重點(diǎn)不一樣。在時間跨度上有明顯的差別。
3.環(huán)境條件參數(shù)的可測控性

任何一臺環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備所提供的環(huán)境條件必須是可觀測和受控的，這不僅是為了使環(huán)境參數(shù)限制在一定的容差范闈之內(nèi)，保證試驗(yàn)條件的再現(xiàn)性和重復(fù)性要求、而且從產(chǎn)品試驗(yàn)的安全性出發(fā)也是必須的，以便防止因環(huán)境條件的失控致被試產(chǎn)品的損壞，帶來不必要的損失。
環(huán)境參數(shù)的可測控性包含“測”和“控”兩個方面。測量是控制的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確的測量是實(shí)施控制的前提，現(xiàn)有各種試驗(yàn)規(guī)范中大體上規(guī)定環(huán)境條件參數(shù)測量的精度不應(yīng)低于試驗(yàn)條件允許誤差的三分之一。試驗(yàn)設(shè)備的這種能力首先是由設(shè)備制造商提供保證，試驗(yàn)設(shè)備制造方在選擇使用測試用的傳感器、變送器、二次儀表及其顯示裝置時，應(yīng)能充分滿足試驗(yàn)規(guī)范的要求、并留有足夠的余量。在試驗(yàn)設(shè)備使用過程中，保持測量能力的有效性及持久性是通過質(zhì)量檢測與管理部門對測試設(shè)備的定期校準(zhǔn)和有計(jì)劃的期間核查得到保證。
的控制能力是使環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備具有環(huán)境條件再現(xiàn)性及環(huán)境條件可重復(fù)性的保證。在環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備中，控制的性與控制的穩(wěn)定性是同等重要的指標(biāo)，試驗(yàn)設(shè)備的這種能力首先也是由設(shè)備制造商提供保證。在其后的使用中，由質(zhì)檢部門定期進(jìn)行校準(zhǔn)確認(rèn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，試驗(yàn)驗(yàn)箱的測控已愈來愈自動化。但使用者在試驗(yàn)過程中決不可*依賴于設(shè)備自身的“自動化”，必須進(jìn)行人工巡查，以確保施加的環(huán)境應(yīng)力在使用過程中的可測控性”。
4.環(huán)境試驗(yàn)條件的排它性

任何一次可實(shí)施的環(huán)境或可靠性試驗(yàn)，對環(huán)境因素的類別、量值及容差都有嚴(yán)格的規(guī)定，并排除非試驗(yàn)所需的環(huán)境岡素滲透其中，以便在試驗(yàn)中或試驗(yàn)結(jié)束后判別和分析產(chǎn)品失效與故障模式時，提供確切的依據(jù),故要求環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備除提供規(guī)定的環(huán)境條件外，不允許對被試產(chǎn)品附加其它的環(huán)境應(yīng)力干擾。如電工電子產(chǎn)品高溫(干燥)試驗(yàn)中限制相對濕度不能超過某個量值、不能將干熱( Dry heat,)試驗(yàn)變成濕熱( Damp heat)環(huán)境條件的模擬，其目的是確保正確模擬產(chǎn)品在干熱的沙漠環(huán)境條件下的環(huán)境適應(yīng)性。還如電動振動臺校準(zhǔn)規(guī)范中的臺面漏磁、加速度信噪比、帶內(nèi)帶外加速度總均方根值比、隨機(jī)信號的檢驗(yàn)、諧波失真度等精度指標(biāo)也都是為了保證環(huán)境試驗(yàn)條件的*性而制定的校準(zhǔn)項(xiàng)目。因此，更準(zhǔn)確地說，環(huán)境試驗(yàn)條件的排它性(或*性)是要求環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在提供試驗(yàn)規(guī)范所要求的環(huán)境應(yīng)力時，必須同時抑制其它不必要的環(huán)境應(yīng)力的影響，將這些與主環(huán)境參數(shù)之外的環(huán)境應(yīng)力量值嚴(yán)格限制在低量級范圍之下。
5.試驗(yàn)設(shè)備的安全可靠性

環(huán)境試驗(yàn)，特別是可靠性試驗(yàn)，試驗(yàn)周期長，試驗(yàn)的對象有時是價(jià)值很高的產(chǎn)品，試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)人員經(jīng)常要在現(xiàn)場周圍進(jìn)行巡查或測試工作，因此要求環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備必須具有運(yùn)行安全、操作方便、使用可靠、工作壽命長等特點(diǎn)，以確保試驗(yàn)本身的正常進(jìn)行，而且用于環(huán)境與可靠性試驗(yàn)設(shè)備的各種保護(hù)、告警措施及安全聯(lián)鎖裝置完善、可靠，甚至有多裕度安全設(shè)計(jì)。
試驗(yàn)設(shè)備的安全可靠分三個層次，*是確保試驗(yàn)操作人員的安全，包括正常操作甚至出現(xiàn)誤操作情況下，能對操作者人身實(shí)施安全保護(hù)。第二是對重要的被試驗(yàn)產(chǎn)品的保
護(hù)，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，被試產(chǎn)品周邊的環(huán)境條件失控時，多裕度保護(hù)系統(tǒng)會參與對被試產(chǎn)品的保護(hù)并自動停機(jī)。第三是試驗(yàn)設(shè)備的自身安全性，當(dāng)設(shè)備的測試系統(tǒng)失靈，失控的環(huán)境條件超出極值范圍時，獨(dú)立于試驗(yàn)設(shè)備控制系統(tǒng)之外的多裕度安全保護(hù)系統(tǒng)能自
動切斷能源供應(yīng)，停機(jī)待查。
這三個層次中，*層次和第三層次的保護(hù)與告警是必須確保的，第二層次可依據(jù)被試產(chǎn)品的重要性和價(jià)值，選取相應(yīng)的輔助手段實(shí)施不同級別的安全保護(hù),不必一視同仁。

高低溫濕熱試驗(yàn)箱 技術(shù)規(guī)格;