JY 0009-1990 教学用电子仪器的环境要求和实验方法.pdf

1、 教学用电子仪器的环境要求和试验方法 1 主要内容与适用范围 本标准规定了教学用电子仪器产品的环境试验要求和相应的试验方法。 本标准适用于主要电子子元器件装配而成的教学仪器产品的环境试验。 2 引用标准 JY 0001 教学仪器产品一般质量要求 3 术语 3.1 扫频速率。 在扫频过程中可控变量 (通常是频率 )对时间的变化率。 3.2 保护接地端子 为了安全目的而与仪器的导电件相连接的端子。该端子应与外部保护接地系统连接。 3.3 冲击 系统受到瞬态激励，其力、位置、速度或加 速度发生突然变化的现象。 3.4 冲击脉冲持续时间 冲击脉冲从基准值上升到最大值，再上降到基准值所需的时间（对实测冲

2、击脉冲通常取最大值的 10%为基准值。） 4 环境试验 4.1 基准条件 基准条件数值、公差范围见表 1。 4.2 特殊情况 表 1 基准条件 影响量 基准数值或范围 公差 环境温度 20 5 相对湿度 （ 45 75） %RH 大气压强 （ 8.6 10.6） 104Pa 交流供电电压 220V 2% 交流供电频率 50Hz 1% 交流供 电波形 正弦波 =0.05* 直流供电电压 额定值 1% 直流供电电压的纹波 V/V。 0.1%* * 外电磁场干扰 应避免 通 风 良 好 阳光照射 避免直射 工作位置 按制作厂规定 1 * 为失真因子，即交流供电电压波形的失真应保持在 (1+ )Asi

3、nt 与 (1 )sint 所形成的包络之间。 * V 为纹波电压的峰到峰值； V。为直流供电电压的额定值。 4.2.1 如产品标准与规定的环境条件不一致时，只要比原规定条件更严，应受到 鼓励。 4.2.2 个别影响量的工作范围可以低于规定的要求，但需符合产品的行业标准或经上级主管机关的批准，并在产品说明书中标明。 4.3 试验项目与要求 试验项目见表 2。 4.4 试验前检查 4.4.1 外观检查 外观检查应符合 JY 0001 中第 6 章规定的要求。 4.4.2 试验前基本性能特性测试 在温度、湿度额定使用条件的室内进行试验，热平衡 2h 后，接通仪器电源，进行性能测试，应符合产品标准的

4、规定。 4.4.3 绝缘电阻试验 仪器处于非工作状态，电源开关置于接能位置，用 500V 兆欧表测仪器电源进线与机壳 间绝缘电阻应不小于 20M 。 4.4.4 电压试验 4.4.4.1 仪器处于非工作状态，电源开关置于接通位置，仪器电源进线与机守则间馈给试验电压，带保护接地端子的仪器为 1.5KV，不带保护接地端子的仪器为 3KV 进行电压试验。 4.4.4.2 电压试验装置产生的试验电压应为正弦波形，其失真系数不超过 5%，频率为 50Hz 5%最大输出电流不小于 5mA。 试验时，试验电压应逐渐上升到规定值，以免出现明显的瞬变，在规定的电压上保持 1 分钟，然后平稳下降到零。 4.4.4

5、.3 电压试验期间，由于电场影响可能受损的半导体器 件在检验时，可以开路、短路或用模拟物代替。 4.4.5 电源电压试验 将可调电源输出频率保持 50Hz 1%，将电压分别置于 198V 和 242V，并在这两个数值上各自至少保持 15min 后，测试仪器的性能特性应符合产品的规定。 表 2 试验项目 温度 贮存范围 额定使用范围 -40 60 0 40 冲击 加速度 脉冲持续时间 冲击次数 147m/s2 6 ms 上下左右 4个面各 1次（共 4 次） 非工作状态 半个正弦波 湿度 额定使用范围 贮存范围（浸湿） 40 （ 20 90） %RH 50 90%RH24H 振动（非包装状态）

6、频率循环范围 5 33 5Hz 0.1mm 小于或等于 1倍 倾斜跌落 跌落高度或角度 跌落次数 50mm 或 30 以底面 4 个边为轴 各跌落 1 次（共 4 次） 非工作状态 驱动振幅（峰值） 扫频速率 在共振点上保持时间 在共振点上驱动振幅 （峰值） 工作状态 振动方向 频程 /min 5min 0.2mm 非工作状态 垂直方向 工作状态 运输试验（包装状态） 自由跌落高度 (按毛重 G 确定 ) G 10kg 10 G 25kg 25 G 50kg 50 G 75kg 800mm 600mm 450mm 350mm 4.5 温度试验确定仪器在规定范围内对温度的适应能力。 4.5.1

7、试验要求 4.5.1.1 试验时各温度阶梯（见图 1）之间温度变化的速率通常应小于 20 /h。每一温度阶梯上，应使仪器达到热平衡状态，才能进行测试。热平衡时间至少应为 1h。 4.5.1.2 仪器在高、低温贮存试验时，电源处于断开位置，在高低温箱内至少分别保持 4h。 4.5.1.3 进行温度试验时，高低温箱内的温度应保持恒定均匀，瘟差不超过 2，容积至少为受试仪器的 2 倍。 4.5.2 试 验方法 4.5.2.1 仪器的温度试验应按下面的温度循环试验时序图 (以下简称时序图 )进行。 4.5.2.2 基准工作条件温度测试；在基准条件下的高、低温箱内或室内进行试验，热平衡后，接通仪器电源。

8、经预热后进行性能特性测试。 4.5.2.3 贮存条件下限温度试验：仪器处于断电位置，使高低温箱内温度降至时序图中相对应阶梯的温度数值，至少保持 4h。 4.5.2.4 工作范围下降温度试验：仪器电源处于断开位置，使高低温箱内温度升至时序图中相对应阶梯的温度数值，热平衡后，接通仪器电源，经预热后，进行性能特性测试。 4.5.2.5 基准工作条件温度试验：将高低温箱内温度升到基准温度，热平衡后，接通仪器电源，经预热后，进行性能特性测试。为保证仪器不致凝水，可降低温度回升速率或采取其它不违背温度试验目的的措施。 图 1 温度循环试验时序图 4.5.2.6 贮存条件上限温度试验：仪器处于断电位置，使高

9、低温箱内温度升至时序图中相对应阶梯的温度数值，在箱内至少保持 4h。 4.5.2.7 工作范围上限温度试验：仪器电源处于断开位置，使高低温箱内温度降至时序图中相对应阶梯的温度数值，热平衡后，接通仪器电源 ，经预热后，进行性能特性测试。 4.5.2.8 基准工作条件温度试验：使高低温箱内温度升至基准温度。经热平衡后，在基准条件下接通仪器的电源，进行性能特性测试。 4.5.2.9 仪器性能特性的测试，如果受条件的限制，也可以只在温度试验结束后进行一次性能测试。 4.5.3 试验结果 4.5.3.1 上述试验过程结束后，对仪器进行目测检查，应无锈蚀、裂纹、涂覆层剥落等损伤；文字和标 志应清晰；控制机

10、构应灵活；紧固部位应无松动；塑料件应无起泡、裂开、变形以及灌注物应无溢出现象。 4.5.3.2 性能特性应符合产品标准的规定。 4.6 湿度试验 确定仪器对湿度以及在温湿度条件下的适应能力。 4.6.1 试验要求 4.6.1.1 试验时，在各湿度阶梯 (见图 2)中，应使仪器热、湿平衡后，进行性能特性测试，热、湿平衡时间至少为 1h。 4.6.1.2 潮湿箱中空气应能均匀地循环，容积至少为受试仪器的 2 倍，以保证在规定时间内箱内温度变化不超过 2，湿度变化不超过 3%，并应防止凝水落到受试仪器上。 4.6.1.3 仪器应无包装，按正常位置放置。 4.6.1.4 仪器中如有对湿度特别第三的元器

11、件、软件 (如磁带、磁盘、纸带 )时，允许取出或采用其它措施代替。 4.6.2 试验方法 4.6.2.1 各组仪器的湿度试验应按湿度循环试验时序图 (以下简称时序图 )进行。 4.6.2.2 额定使用范围湿度试验：仪器电源开关置于断开位置，使潮湿箱内的温、湿度升至时序图中对应阶梯的数值，热平衡后接通电源，经预热后进行性能特性测试。若受条件限制，此项可以不作。 4.6.2.3 贮存条件湿度试验：仪器电源开关置于断开位置，使 潮湿箱内的温、湿度升至时序图中对应阶梯的数值，按表 2 中规定的贮存时间进行贮存。 4.6.2.4 绝缘电阻试验：仪器电源开关置于接通位置，但不接入电网，使潮湿箱内的温度降至

12、时序图中对应阶梯的数值，经热平衡后，立即用 500V 兆欧表测试仪器电源进线与机壳间的绝缘电阻，对带保护接地端子的仪器应不小于 2M , 4.6.2.5 基准工作条件湿度试验：仪器处于断电状态，使潮湿箱内的温、湿度降至基准工作条件。恢复 12 小时后，在基准条件下接通仪器电源进行性能特性测试。 4.6.3 试验结果 4.6.3.1 上述试验结束后，对 仪器进行目测检查，应无锈蚀、涂覆层剥落等损伤；文字和标志应清晰；控制机构应灵活；紧固部位应无松动；塑料件应无起泡、裂开、变形以及灌注物应无溢出现象。 4.6.3.2 性能特性应符合产品标准的要求。 图 2 湿度循环时序图 4.7 振动试验 确定仪

13、器的紧固耐久程度，通过试验来观察仪器构造能否经得起正常工作时的应力以及装卸、运输时的应力，并为产品设计提供共振、共振传递等 方面的依据。 4.7.1 试验要求 4.7.1.1 提交受试的仪器及附件必须是在非包装状态下进行试验。 4.7.1.2 受试仪器必须经受垂直的振动实验。 4.7.1.3 按表 2 规定的试验条件进行。 4.7.2 试验方法 4.7.2.1 固定受试仪器时，应模拟仪器正常工作时的位置紧固在振动台上 (受试仪器的重心应位于振动台面的中心区域 )，应使激振力直接传给受试仪器机体，而不要经过减振脚、把手或其它缓冲装置。 4.7.2.2 应避免紧固受试仪器的装置件 (螺栓、压板、压

14、条等 )在振动试验中产生自身共振。 4.7.2.3 如找不到共振点，在振动频率为 30Hz，振动幅度为 0.2mm 的情况下振动 10 分钟。 4.7.3 试验结果 4.7.3.1 上述试验结束后，应对受试仪器进行目测检查，机械构件不应有破裂、明显变形或紧固件松动等现象。 4.7.3.2 试验结束后，对受试仪器进行性能特性测试，应符合产品标准化要求。 4.8 冲击和倾斜跌落试验 4.8.1 试验要求 4.8.1.1 受试的仪器或附件必须是在非包装状态下进行试验。 4.8.1.2 按表 2 规定的试验要求进行。 4.8.2 试验方法 4.8.2.1 在进行冲击试验时， 受试仪器应牢固地固定在冲击

15、台上，应使冲击力直接传给受试仪器的机体，而不允许经过减振脚、把手或任何其它缓冲装置。 4.8.2.2 冲击试验应按表 2 中规定的数值在冲击台上进行。 4.8.2.3 倾斜跌落试验，应按表 2 中规定的数值，在水泥地面上垫上一张厚为 20mmm 的胶合板上进行。胶合板应与水泥地面保持刚性接触，分别是以受试仪器底面的每一个边为轴，把相对应的一边抬高到规定的数值 (高度或角度的选取是以先满足者为准 )，然后使仪器自由跌落。如果受试仪器允许有一个以上的工作状态时，则各位置均应按上述同样的方法进行试验。 4.8.3 试验结果 4.8.3.1 对受试仪器进行目测检查，机械构件应无破裂、明显变形；电气部件

16、应无明显位移或脱落等现象。 4.8.3.2 试验结束后，应对仪器进行性能特性测试。应符合产品标准的要求。 4.9 运输试验 考核运输包装对仪器的保护能力；考核运输包装本身的强度。 4.9.1 试验要求 4.9.1.1 提交受试的仪器及附件必须是完整包装状态。 4.9.1.2 本试验是以跌落试验的形式进行，按包装后的毛重，分别规定跌落的高度见表 2。 4.9.2 试验方法 4.9.2.1 首先使仪器按正常运输状态， 以包装箱底面向地面作自由跌落 (初速度为零 )，跌落3 次，然后将前、后、左、右 4 个面分别朝下各跌落 1 次，共计跌落 7 次。 4.9.2.2 跌落试验时应使包装箱受试面平行于水泥地面，按自由落体下跌。 4.9.3 试验结果 4.9.3.1 在跌落试验结束后，包装箱不应有较大的变形和损伤。 4.9.3.2 受试的仪器不应有变形、松脱、涂覆层剥落等机械损伤。 4.9.3.3 受试仪器跌落试验后，应对其性能特性进行测试，并应符合产品标准的规定。 4.10 仪器性能特性的测试，如果受条件的限制，也可以只在振动、冲击和运输试验 结束后进行一次性能特性测试。 附加说明： 本标准由全国教学仪器标准化技术委员会提出并归口。 本标准由国家教育委员会教学仪器研究所和四川省教学仪器设备公司负责起草。 本标准起草人：沈英琪 陈远顺 何振华