气象观测专用技术装备测试方法环境适应性试行.docx

1、气象观测专用技术装备测试方法环境适应性试行附件2气象观测专用技术装备测试方法环境适应性 (试行)中国气象局综合观测司2015年12月编写说明气象观测专用技术装备测试方法（试行）针对气象观测专用技术装备测试而编制的，所涉及的装备是拟用于气象观测专用的仪器和设备（暂不包括气象卫星及人工影响天气作业设备），可以是整机、系统、传感器和部件等。本方法目前主要包括以下部分：气象观测专用技术装备测试方法 总则（试行）气象观测专用技术装备测试方法 环境适应性（试行）气象观测专用技术装备测试方法 地面气象观测设备（试行）气象观测专用技术装备测试方法 高空气象观测设备（试行）根据需要，可补充增加其他类型装备的测试

2、评估方法。本方法由中国气象局综合观测司提出，中国气象局气象探测中心组织编写，经多次反复讨论修改，先后几易其稿，最终完成本方法的编写。本方法的修改和解释权归中国气象局综合观测司。本部分为气象观测专用技术装备测试方法 环境适应性（试行），规定了气象观测专用技术装备测试环境适应性的要求，包括低温试验、高温试验、温度变化试验、交变湿热试验、低温/低气压综合试验、淋雨试验、盐雾试验、沙尘试验、宽带随机振动试验、冲击试验、自由跌落试验、静电放电抗扰度试验、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、浪涌（冲击）抗扰度试验、射频场感应的传导骚扰抗扰度试验、射频电磁场辐射抗扰度试验、电源试验以及恶劣自然环境试验等。本部分主要

3、起草人：张明、霍涛、孙立新、刘银锋、郭启云、冯冬霞、曾杨、郭然、陈瑶、陈挺、王天天、刘聪。 目 次1 范围 12 规范性引用文件 13 要求 23.1 试验项目 23.2 试验流程 24 试验内容与方法 34.1 低温试验 34.2 高温试验 44.3 温度变化试验 54.4 交变湿热试验 64.5 低温/低气压综合试验 84.6 淋雨试验 94.7 盐雾试验 94.8 沙尘试验 104.9 宽带随机振动试验 114.10 冲击试验 124.11 自由跌落试验 134.12 静电放电抗扰度试验 144.13 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 144.14 浪涌（冲击）抗扰度试验 154.15 射频场

4、感应的传导骚扰抗扰度试验 164.16 射频电磁场辐射抗扰度试验 174.17 电源试验 184.18 恶劣自然环境试验 185 结果与评定 19气象观测专用技术装备测试方法环境适应性（试行）1范围本部分规定了气象观测专用技术装备测试环境适应性的要求，包括低温试验、高温试验、温度变化试验、交变湿热试验、低温/低气压综合试验、淋雨试验、盐雾试验、沙尘试验、宽带随机振动试验、冲击试验、自由跌落试验、静电放电抗扰度试验、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、浪涌（冲击）抗扰度试验、射频场感应的传导骚扰抗扰度试验、射频电磁场辐射抗扰度试验、电源试验以及恶劣自然环境试验等。本部分适用于气象观测专用技术装备（暂不包

5、括气象卫星及人工影响天气作业设备）的测试评估,所涉及的仪器和设备可以是整机、系统、传感器和部件等。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2421.1 电工电子产品环境试验 概述和指南GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 A：低温GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 B：高温GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Db：交变湿热（12h12

6、h循环）GB/T 2423.5 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Ea 和导则：冲击GB/T 2423.8 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Ed：自由跌落GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦）GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Ka：盐雾GB/T 2423.18 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Kb：盐雾,交变（氯化钠溶液）GB/T 2423.22 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 N：温度变化GB/T 2423.25

7、电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Z/AM：低温/低气压综合试验GB/T 2423.37 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 L：沙尘试验GB/T 2423.38 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 R：水试验方法和导则GB/T 2423.43 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 振动、冲击和类似动力学试验样品的安装GB/T 2423.56 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验Fh：宽带随机振动（数字控制）和导则GB/T 2424.13 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 温度变化试验导则GB 4208 外壳防

8、护等级（IP代码）GJB 6556.6 军用气象装备定型试验方法 第六部分：环境适应性GB/T 11804 电工电子产品环境条件 术语GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T 17626.6 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验GB/T 17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降短时中断和电压变化的抗扰

9、度试验 GB/T 17626.29 电磁兼容 试验和测量技术 直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验3要求3.1试验项目3.1.1 为尽快获得被试产品的环境适应性的试验结果，应首先进行特别严酷的环境，以尽早暴露可能引起的损坏。3.1.2 为尽可能获得更多试验数据的试验，应从最不严酷的试验开始，把破坏性试验放在最后。3.1.3 可根据有关标准或规定的技术要求选用适用的试验项目或增加试验项目以及调整严酷等级。3.1.4 按照3.1.1条要求拟进行试验时，根据产品对各种环境适应性的特性进行。3.1.5 对于3.1.2，环境适应性项目按下述顺序依次进行：a） 气候环境（低温试验、高温

10、试验、温度变化试验、交变湿热试验、低温/低气压综合试验、淋雨试验、盐雾试验、沙尘试验）。b） 机械环境（宽带随机振动试验、冲击试验、自由跌落试验）。c） 电磁兼容（静电放电抗扰度试验、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、浪涌（冲击）抗扰度试验、射频场感应的传导骚扰抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度试验、电源试验）。d） 恶劣自然环境试验。3.2试验流程预处理试验前应进行预处理及检查，确认被试产品是否正常或前一项试验的不良影响已消除，否则应进行相关的处理工作，消除被试产品以前经历的效应。初始检测a） 外观检查目测外观，应无损伤。b） 机械性能检查紧固件应无松脱，可运动机械零部件的运动应无异常。c） 电气性能和

11、功能、测量性能检查通电检查，使被试产品处于正常工作状态。改变被试产品的输入，观察示值（输出）的变化，根据其变化方向和示值是否属于正常工作状态的量值，判断其工作的正常与否。有信号传输功能的，应用终端或其他接收设备接收其信号，通过人机操作判断其工作正常与否。通常检查其主要电气参数和工作特性，必要时也可进行实际操作检查。若评估环境应力对被试产品测量性能的影响，通常应与标准器进行比对。条件试验按照试验要求进行环境适应性。中间检测根据试验项目特殊性可选择在试验过程中增加中间检测。最后检测试验结束，待被试产品恢复稳定后进行最后检测，主要检测内容同初始检测，可不限于初始检测的内容。4试验内容与方法4.1低温

12、试验试验目的测试评估被试产品在低温环境条件下工作、贮存或运输的适应性。选用的试验标准GB/T 2423.1的规定适用于本部分。本部分规定了通常情况下选用“试验 Ad 温度渐变”。严酷等级严酷等级通常按照被试产品的有关标准或规定的技术要求规定，没有规定的按本部分规定。a) 试验温度室内工作的被试产品工作范围低温极限值：-10；贮存或运输条件低温极限值：-55。室外工作的被试产品工作范围低温极限值：-40；贮存或运输条件低温极限值：-55。b) 持续时间工作范围试验：试验设备内的温度达到规定值后，被试产品与环境温度达到平衡的时间由表1确定；贮存或运输条件试验：24h。温度变化速率试验设备内降温速率

13、不大于1/min，且箱内的温度梯度应不超过1/m。从一个循环到另一个循环或试验结束后不应立即打开箱门，可采用内部加热或自由升温的方法使被试产品的温度与实验室的环境温度达到平衡。升温速率不应超过5/min。被试产品布置和工作状态体积和重量允许时，应将成套被试产品放入试验设备内。过大或过重时，可将核心部件和对低温敏感的部件放入试验设备内。仍无法放入时，应分若干次进行试验。若被试产品使用时是安装在特定的装置中，试验时应使用这些装置。安装方面无特定要求的，可将被试产品平放在试验设备内。规定工作范围低温试验时，被试产品通电。贮存或运输条件低温试验时，被试产品不通电。试验方法规定工作范围低温条件试验宜与贮

14、存或运输低温条件试验一次进行。将被试产品放入试验设备，并按工作状态或检测状态的要求连接，然后进行温度调节。当温度降到规定试验温度，应给以时间使被试产品达到温度稳定。温度稳定后方可计算持续时间。当难以测量被试产品的内部温度时，可用重量法估算温度稳定所需的时间，见表1。表1 被试产品重量与温度稳定时间的关系被试产品的重量m / kg温度稳定所需的时间 / h被试产品的重量 / kg温度稳定所需的时间 / hm 10.515m15041m101150m2006102008被试产品在规定工作范围低温极限值上达到温度稳定后通电，并进行中间检测。工作范围低温试验后断电，继续进行贮存或运输条件试验。按照规定

15、，应进行中间检测。对于这种检测，被试产品不应移出试验设备，检测方法同初始检测。无法改变被试产品输入的，只记录被试产品输出值。试验设备温度升到周围环境温度后，应将被试产品留置1h再移出，应进行最后检测。4.2高温试验试验目的测试评估被试产品在高温环境条件下工作、贮存或运输的适应性。选用的试验标准GB/T 2423.2的规定适用于本部分。本部分规定通常选用“试验 Bd 温度渐变”。严酷等级严酷等级通常按照被试产品有关标准或规定的技术要求，没有规定的由本部分规定。a) 试验温度室内工作的被试产品工作范围高温极限值：40；贮存或运输条件高温极限值：60。室外工作的被试产品工作范围高温极限值：50；贮存

16、或运输条件高温极限值：60。b) 持续时间工作范围试验：试验设备内的温度达到规定值后，被试产品与环境温度达到平衡的时间由表1确定；贮存或运输条件试验：24h。温度变化速率升温速率不大于2/min，试验结束后，应使箱内自然降温。被试产品布置和工作状态体积和重量允许时，应将成套被试产品放入试验设备内。过大或过重时，可将核心部件（通常指带有微处理器的数据采集和处理部件）和对高温敏感的部件放入试验设备内。仍无法放入时，应分若干次进行试验。应配置检测时不可缺少的部件，如电源、显示器或信号接收器等，使试验中可进行检测。若被试产品使用时是安装在特定的装置中，试验时应使用这些装置。安装方面无特定要求的，可将被

17、试产品平放在试验设备内。工作范围高温试验时，被试产品通电。贮存或运输条件高温试验时，被试产品不通电。试验方法规定工作范围高温条件试验宜与贮存或运输条件高温试验一次进行。将被试产品放入试验设备，并按工作状态或检测状态的要求连接，然后进行温度调节。当温度升到规定试验温度，应给以时间使被试产品达到温度稳定。温度稳定后方可计算持续时间。当难以测量被试产品的内部温度时，可用重量法估算温度稳定所需的时间。表1给出了被试产品重量与温度稳定时间的关系，按表1确定温度稳定所需的时间。被试产品在规定工作范围高温极限值上达到温度稳定后通电，并进行中间检测。工作范围高温试验后断电，继续进行贮存或运输条件试验。按照规定

18、，应进行中间检测。对于这种检测，被试产品不应移出试验箱，检测方法同初始检测。无法改变被试产品输入的，只记录被试产品输出值。试验箱温度降到周围环境温度后，应将被试产品留置1h再移出，应进行最后检测。4.3温度变化试验试验目的测试评估被试产品对环境温度变化的适应能力和在温度变化期间其测量性能受到的影响。选用的试验标准GB/T 2423.22的规定适用于本部分。本部分选用“试验 Nb：规定温度变化速率的温度变化”。严酷等级严酷等级通常按照被试产品有关标准或规定的技术要求，没有规定的由本部分规定。低温温度值：同低温试验严酷等级中的规定工作范围低温极限值-40；高温温度值：同高温试验严酷等级中的规定工作

19、范围高温极限值50。温度变化速率除非另有规定，试验箱的温度升温变化速率应按（10.2）/min、（30.6）/min或（51）/min选择。有关温度梯度与被试产品的质量和温度时间常数之间关系的说明，见GB/T 2424.13。被试产品布置和工作状态体积和重量允许时，应将成套被试产品放入试验设备内。过大或过重时，可将核心部件（通常指带有微处理器的数据采集和处理部件）和对高温敏感的部件放入试验设备内。仍无法放入时，应分若干次进行试验。应配置检测时不可缺少的部件，如电源、显示器或信号接收器等，使试验中可进行检测。若被试产品使用时是安装在特定的装置中，试验时应使用这些装置。安装方面无特定要求的，可将被

20、试产品平放在试验设备内。被试产品通常处于通电正常工作状态下。试验方法将处于实验室温度下的被试产品，放入相同温度的试验箱内。然后使试验箱的温度按规定降温速率降到规定的低温。两个温度各自暴露时间取决于被试产品的热容量。按相关规范规定为3h、2h、1h、30min或10min。若相关技术要求没有规定暴露时间，则认为是3h。试验箱温度达到稳定后，被试产品暴露在低温条件下保持试验规定的时间。然后将试验温度按规定的升温速率升到规定的高温。试验箱温度达到稳定后，被试产品暴露在高温条件下保持试验规定的时间。然后将试验温度按规定的降温速率降低到实验室环境温度值。这个程序构成一个循环。除非相关规范另有规定，被试产

21、品应经受两次连续循环。被试产品从试验箱中取出前，应使其在实验室环境温度下达到温度稳定。试验结束后，被试产品在室内正常条件下恢复，然后进行最后检测。4.4交变湿热试验试验目的测试评估被试产品在高湿度与温度循环变化组合且通常会在被试产品表面产生凝露的条件下工作、运输或贮存的适应性。如果本试验用于检验带包装被试产品在运输或贮存过程中的性能时，应带包装一起进行试验。选用的试验标准GB/T 2423.4的规定适用于本部分。严酷等级严酷等级通常按照被试产品有关标准或规定的技术要求，没有规定的由本部分规定。湿热工作：高温高湿：40，90%RH；低温高湿：21，95%RH；湿热贮存：高温高湿：55，95%RH

22、；低温高湿：30，95%RH。24h为一个循环；循环次数：3。前2个循环为湿热工作，后1个循环为湿热贮存。被试产品布置和工作状态体积和重量允许时，应将成套被试产品放入试验设备内。过大或过重时，可将核心部件（通常指带有微处理器的数据采集和处理部件）和对湿热敏感的部件放入试验设备内。仍无法放入时，应分若干次进行试验。应配置检测时不可缺少的部件，如电源、显示器或信号接收器等，使试验中可进行检测。若被试产品使用时是安装在特定的装置中，试验时应使用这些装置。安装方面无特定要求的，可将被试产品平放在试验设备内。湿热工作试验期间，被试产品通电；湿热贮存试验期间，被试产品不通电。改变温度、湿度方法试验箱中应能

23、保持空气流动，工作空间气流速度应为0.5m/s2m/s。交变湿热试验在进行温度、湿度转换时，应先增温后加湿，或先降湿后降温，以避免水汽凝结。试验方法温度容差：总的温度容差2或3，是考虑到了测量的绝对误差、温度的缓慢变化以及工作空间内的温度变化而确定的。但是，为了维持相对湿度在规定的容差范围内，在任意时刻工作空间内任何两点之间的温度差必须维持在一个较小的范围内。如果温度差超过1，湿度条件就达不到要求。为了维持规定的湿度，温度短时波动应维持在0.5。被试产品的温度应稳定在253（GB/T 2421.1中给出了温度稳定的定义）。通过以下方法达到稳定：a）在把被试产品放入试验箱之前，先把被试产品放置在

24、另一个箱子里，或者：b）把被试产品放入试验箱之后，将箱温调至253，并保持到该被试产品达到温度稳定为止。不论采取何种方法，达到温度稳定期间，其相对湿度必须在规定的试验用的标准大气条件的限值内。被试产品在试验箱内稳定之后，箱内的相对湿度应升到不小于95%，升湿速率不应超过5%RH/min，环境温度为253。箱内温度应升到规定的合适高温值。在3h30min之内应该达到高温，其温升速率应符合规定。该阶段的相对湿度应不小于95%，最后15min内的相对湿度应不小于90%。在上升温度阶段，被试产品上可能出现凝露。注：出现凝露条件意味着被试产品表面温度在箱内露点温度之下。温度应保持在规定的高温限值2内，直

25、至从循环开始的12h30min为止。本阶段的最初和最后15min内，相对湿度应当在90%100%，其余时间相对湿度应在（933）%。温度可按照以下给定的两种方法中的一种降低：方法1：温度应在3h6h内降到253。在最初1.5h的降温速率应在3h15min内温度达到253。在最初15min相对湿度应不小于90%外，其余时间的相对湿度应不小于95%。注：开始90min，温度下降速率应当严格控制，相对湿度应不小于95%，除了开始的15min不低于90%以外。该方法要求特制的试验箱。方法2：温度应在3h6h内降到253。但没有方法1中最初1.5h的附加要求。相对湿度应不小于80%。温度应保持在253，

26、同时相对湿度不小于95%，直至24h一个循环结束。在第一个循环开始后3h，即箱内温度已达上限时，进行第一次中间检测。以后，每隔24h进行一次中间检测，检测方法同初始检测。无法通过传感器改变被试产品输入的，只记录被试产品示值。留在湿热箱中进行恢复，在1h内将相对湿度降到（752），在另外的1h将温度调整到实验室温度，然后再留置1h，共3h。应进行最后检测。4.5低温/低气压综合试验试验目的测试评估被试产品在低温、低气压综合环境条件下工作或贮存的适应性。选用的试验标准GB/T 2423.25的规定适用于本部分。通常在低温试验合格后再进行低温低气压综合试验。严酷等级严酷等级通常按照被试产品有关标准或

27、规定的技术要求，没有规定的由本部分规定。试验温度：-40；试验气压：550hPa；持续暴露时间：1h。被试产品布置和工作状态体积和重量允许时，应将成套被试产品放入试验设备内。过大或过重时，可将核心部件（通常指带有微处理器的数据采集和处理部件）和对低温低气压敏感的部件放入试验设备内。仍无法放入时，应分若干次进行试验。应配置检测时不可缺少的部件，如电源、显示器或信号接收器等，使试验中可进行检测。若被试产品使用时是安装在特定的装置中，试验时应使用这些装置。安装方面无特定要求的，可将被试产品平放在试验设备内。试验期间，需要检测时（持续暴露时间下），被试产品通电，检测结束后断电。试验方法以不超过1/mi

28、n的速率将试验箱内温度调到符合严酷等级的试验温度，并使被试产品在此温度下达到温度平衡。以不超过10hPa/min的升降压速率将试验箱内压力降到符合严酷等级的试验值。保持此温度和压力条件到规定的时间。在升降压过程中，被试产品应断电。气压恢复前切断电源或卸去负载。试验箱内压力以不超过10kPa/min的速率恢复至正常值，压力升高期间不要求温度控制。被试产品保留在试验箱内，试验箱温度以不超过1/min的速率逐渐升高至试验标准大气条件的温度范围。在试验设备温度已降到规定的试验温度且已经稳定和即将降低试验气压的时间点上，应进行第一次中间检测，低温/低气压暴露到规定时间后应进行第二次中间检测。在低气压时间

29、的最后1h期间，按相关要求进行中间检测。检测方法同初始检测。无法通过传感器改变被试产品输入的，只记录被试产品示值。试验箱温度升到周围环境温度、试验箱气压升到周围环境气压后，应将被试产品留置1h再移出。应进行最后检测。对于由弹性元件制成的传感器，应在室内正常条件下稳定48h再进行性能测试。4.6淋雨试验试验目的测试评估被试产品在可能遭到淋水条件下工作、贮存或运输的适应性及其防雨性能。选用的试验标准GB 4208外壳防护等级（IP代码）和GB/T 2423.38的相关试验方法和规定适用于本部分。严酷等级严酷等级通常按照被试产品有关标准或规定的技术要求，没有规定的由本部分规定。用符合要求的喷头直接喷

30、水。喷头的网面上每1cm2应有2个直径为1mm的孔，水作用在喷头上的压力应不小于375kPa，雨滴直径0.5mm4.5mm，降水强度应不小于100mm/h，不大于150mm/h，也可用不同降水强度进行试验。淋雨持续时间：每个方向上10min。被试产品布置和工作状态淋雨试验适用于被试产品中要求防止水进入的部件，通常指安装于室外的部件。应用原有的安装结构或新设计的安装结构将被试部件按现场安装状态固定在试验台上，安装于室内的部件应远离淋雨试验设备，例用长电缆连接。应配置可用于检测的部件，如电源、显示器或信号接收器等，使试验时可检测。对220V交流供电的被试产品，应在供电电源处加装触电保护器。单台被试产品中有多个部件需要淋雨试验的，可分别进行。被试产品应通电。并按接地的要求进行接地或不接地。应特别注意试验前箱体内不能有水渍。试验方法被试产品应接通电源并一直处于正常工作状态。开始时垂直向下喷水10min，然后改用和原来方向成15角，对每一需要试验测试的部位各喷10 min。如果被试产品四周各部位都应进行试验测试，则应选每45为一淋雨方向各喷10min。试验时，人员应远离被试设备和电源电缆。淋雨试验结束后应抹去箱体表面的残留水，从试验设备上移出，再次擦干表面。淋雨试验后无需专门的恢复时间。应进行最后检测，首先打开箱体，检查有无渗漏。4.7盐雾试验试验目的测试评估被试产品在