Приемочный контроль и испытания

ЛЕКЦИЯ 21

Испытанием электронной аппаратуры называется экспериментальное определение значений параметров и показателей качества изделия в процессе функционирования или при воспроизведении определенных воздействий на аппаратуру по заданной программе.

Испытания являются одним из важнейших и завершающих этапов производства, т.к. по их результатам судят по эксплуатационной надежности изделия.

Испытания могут быть контрольными – с целью контроля качества продукции и исследовательскими, проводимые для установления зависимостей между предельно допустимыми значениями параметров продукции и значениями режимов эксплуатации называемыми граничными.

По срокам проведения испытания делят на нормальные и ускоренные. Ускоренными называют испытания, дающие информацию о показателях качества в более короткие сроки, чем в нормальных условиях эксплуатации. Они могут быть форсированными и сокращенными.

Форсированные испытания основаны на интенсификации процессов, вызывающих отказы или повреждения путем увеличения нагрузок (температуры, давления, скоростей и т.д.).

Сокращенные испытания обеспечивают уменьшение сроков испытаний за счет получения дополнительной информации вне испытания, применяя экстраполяции и другие методы без интенсификации причин отказов.

По методу проведения испытаний различают испытания разрушающие и неразрушающие.

Испытания проводят на этапах производства и эксплуатации. Различают испытания опытных образцов и изделий, изготовляемых серийно.

Основной задачей испытаний опытных образцов является наиболее полное выявление соответствия их технологических и эксплуатационных характеристик, требованиям технических условий. По результатам этих испытаний, называемых приемочными, решают вопрос о целесообразности внедрения опытных образцов в серийное производство. В связи с этим испытания проводят очень тщательно по расширенной программе при жестких режимах и длительных воздействиях различных климатических и механических факторов.

Для опытных образцов и изделий единичного производства применяют испытания следующих видов: предварительные, доводочные, ведомственные, межведомственные, государственные (лицензионные).

Предварительные (контрольные) испытания опытных изделий проводят для определения возможности их предъявления на приемочные испытания.

Доводочные испытания применяют в процессе разработки продукции для оценки влияния вносимых в нее изменений с целью обеспечения требуемых показателей качества.

Изделия, изготовляемые серийно, подвергают контрольным испытаниям, приемо-сдаточным, периодическим, типовым и аттестационным.

Приемосдаточные испытания имеют целью проверки соответствия изготовленных изделий требованиям технических условий.

Периодические испытания проводят в тех случаях, когда технические характеристики невозможно определять при приемосдаточных испытаниях. Периодические испытания позволяют следить за поддержанием качества продукции на требуемом уровне.

Типовые испытания готовых изделий проводят до, и после внесения изменений в конструкцию или технологию изготовления с целью проверки эффективности внесенных изменений или сравнения качества продукции, выпущенной в различное время. Типовые испытания должны осуществляться по программе,обеспечивающей сопоставимость результатов испытаний до и после внесений изменений.

Аттестационные испытания служат для оценки уровня качества продукции. Испытания двух или большего числа изделий, проводимые в идентичных условиях для сравнения характеристик их качества, называют сравнительными.

Разновидностью контрольных испытаний являются оценочные. Их проводят для такой оценки качества продукции, при которой не требуется определять значения ее параметров.

Контрольные испытания могут быть сплошными или выборочными. При сплошных испытаниях проверяют каждое изделие, а при выборочных только часть и по полученным данным судят о годности всей партии.

Обязательным условием допустимости выборочных испытаний является однородоность состава генеральной совокупности изделий. Однако при этом имеется определенная вероятность, что в генеральной совокупности окажутся дефектные изделия. Значение этой вероятности может быть определено в зависимости от размеров выборки (рис. 20.1).

При разработке выборочного контроля необходимо установить число испытуемых изделий, продолжительность испытаний и приемочное число (ПЧ). Под ПЧ понимают наибольшее число дефектных изделий в выборке, при котором результаты испытаний можно считать положительными. Если число дефектных изделий больше чем ПЧ, результаты испытаний считают отрицательными. В последнем случае возможны два решения: продолжить контроль или забраковать всю партию, которая может быть подвергнута сплошной проверке или возвращена изготовителю (исполнителю).

Вероятность приемки партии изделий, качество которых не соответствует установленному допустимому проценту дефектных изделий (ДПДИ), называют риском заказчика (РЗ) (рис. 20.1). По согласованию между заказчиком и изготовителем устанавливают приемлемый уровень качества (УК) изделий. Вероятность забракования партии изделий, качество которых соответствует УК, называют риском изготовителя (РИ).

Каждому плану выборочного контроля соответствует определенная зависимость вероятности приемки от показателей качества. Оперативная характеристика справедлива только для определенного закона распределения погрешностей (например: гауссовского).

Испытания проводят в камерах и на стендах, имитирующих воздействие

Объем и последовательность испытаний изделий определяется программой испытания и техническими требованиями на конкретное изделие. Основным требованием к изделиям, подвергаемым климатическим, механическим и электрическим испытаниям, является сохранение выходных (проверяемых) параметров после проведения испытания в пределах, установленных техническими условиями.

Испытания проводят в камерах и на стендах, имитирующих воздействие различных климатических и механических факторов. Если нельзя воспроизвести полный комплекс условий эксплуатации, то испытания проводят в реальных условиях (натурные испытания).

Изделия перед испытанием должны пройти контроль и этап приработки. Приработка уменьшает вероятность отказов, вызванных скрытыми дефектами производства. Приработка значительно удлинняет цикл изготовления, но повышает надежность продукции. Весьма важным является установление времени и режимов (тепловых и электрических) для выполнения этой операции. Продолжительность приработки целесообразно ограничить участком 1 кривой интенсивности отказов (рис.20.2).

Механические испытания

МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

Вибрационные испытания. Эти испытания являются основными и наиболее универсальными при испытании изделий и их элементов на механические воздействия. Вибрации изменяют электрические параметры аппаратуры и существенно влияют на контактные соединения. Особенно опасны вибрации, если собственная резонансная частота механических колебаний элементов совпадает с частотой вибрации. В зависимости от вида вибрации различают испытания с периодической и случайной вибрацией. Испытания с периодической вибрацией могут выполняться на одной частоте, гармонической вибрацией переменной частоты и полигармонической вибрацией.

Испытания на одной частоте выполняются с целью выявления грубых дефектов и проверки способности изделия противостоять разрушающему действию вибрации и выполнять свои и функции после воздействия вибрации. При таких испытаниях указывают диапазон частот и продолжительность выдержки на каждой частоте.

Испытания гармонической вибрацией переменной (качающейся частоты) производят при плавном изменении в заданном диапазоне частот от нижней до верхней частоты и обратно при постоянстве заданных параметров вибрации в течение определенного времени. Такой метод позволяет легко определять собственные резонансные частоты изделий и величины их амплитуд.

Испытания полигармонической вибрацией заключается в одновременном воздействии гармонических вибраций с различными фазами. Спектр таких вибраций является линейчатым и может быть определен рядом фурье. Метод достаточно прост и отличается от испытания гармонической вибрацией числом сигналов задающих генераторов и необходимостью регулирования фазовых сдвигов между этими сигналами.

Испытания случайной вибрацией получили широкое распространение в качестве моделей реальных процессов. При таких испытаниях применяется гипотеза о нормальности закона распределения и локальной стационарности случайных вибраций.

Испытания случайной вибрацией могут выполняться широкополосной и узкополосной и реальной вибрациями.

При испытаниях широкополосной вибрацией в качестве сигнала возбуждения используется широкополосный случайный сигнал, который пропускается через узкополосные фильтры с фиксированным значением частот. В современных установках используется от 40 до 120 узкополосных фильтров с заданной полосой пропускания.

Испытание узкополосной случайной вибрацией позволяет использовать более простую аппаратуру и обеспечивает быстрый выход на требуемый режим. Полосовой избирательный усилитель, выполняющий роль фильтра, имеет четыре переключаемые полосы: 3, 10, 30 и 100 Гц. При правильной настройке этот метод обеспечивает то же число наиболее важных ускорений на заданном уровне, как и при широкополосном методе.

Испытания реальными вибрациями являются дополнительным видом испытаний сложных и ответственных ЭС.

Ударные испытания применяют для проверки способности изделия сохранять в заданных пределах основные параметры и выполнять свои функции во время ударного воздействия и после него.

Важной характеристикой, обеспечивающей единство испытаний, является форма ударного импульса, которая определяется зависимостью ударного ускорения от времени.

Ударные испытания проводят на механических и электродинамических стендах.

Испытания на воздействие линейных (центробежных) ускорений проводят на центрифугах. Изменение величины ускорения достигается изменением скорости вращения рамы центрифуги и перемещением испытуемого изделия, так как центробежное ускорение пропорционально расстоянию от оси вращения до центра тяжести испытуемого изделия.

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

Основными видами климатических испытаний является проверка на хладоустойчивость, теплоустойчивость, высотность (пониженное давление), влажность, а также испытания на действие солнечной радиации и испытания на пылезащищенность и пылеустойчивость.

Хладоустойчивость характеризует способность аппаратуры сохранять свою работоспособность при низких температурах окружающей среды. Испытания проводят в камере холода, куда помещают изделие после проверки выходных параметров. Затем изделие выдерживают требуемое время и снова проверяют его рабочие параметры.

Камера, которая используется для проведения испытаний, должна обеспечивать возможность поддержания в любой точке ее рабочего объекта температуры в пределах от –65 до +85⁰С с точностью ±3⁰С.

Теплоустойчивость характеризует свойство аппаратуры сохранять свою работоспособность в условиях повышенной температуры окружающей среды. Испытания проводят в тепловой камере, где устанавливают заданную температуру, которая поддерживается при помощи специальных устройств. Допустимые отклонения температуры не должны превышать ±3⁰С.

Изделия, которые подвергают испытаниям, помещают в камеру при нормальных атмосферных условиях, а затем температуру в камере повышают до необходимой величины. Время выдержки изделия при высокой температуре определяется техническими условиями на изделие.

Высотностью называется свойство аппаратуры сохранять работоспособность в условиях эксплуатации при пониженном атмосферном давлении и различных температурах.

Испытания проводят в термобарокамерах. Изделие помещают в камеру и устанавливают необходимую температуру. По достижении заданной температуры и температурного равновесия давление в камере снижают до необходимой величины и поддерживают на этом уровне в течение необходимого времени. Изделие при этом находится во включенном состоянии. В конце периода выдержки измеряют электрические параметры изделия. Затем давление в камере постепенно повышают до нормального, атмосферного. По окончании периода восстановления, определяемого техническими условиями, вновь измеряют электрические параметры изделия.

Низкие температуры в термобарокамере обеспечиваются холодильным агрегатом, высокие – с помощью электрически нагреваемых калориферов. Вакуумный агрегат обеспечивает необходимое пониженное давление в камере.

Влагоустойчивость представляет собой способность аппаратуры сохранять работоспособность в условиях повышенной влажности. При этом также проверяют степень влияния влажной среды на величину электрического сопротивления изоляции и качество защитных покрытий деталей.

У изделия замеряют выходные параметры и помещают в камеру, где создают требуемую величину относительной влажности (до 95…100%) и выдерживают при температуре, превышающей максимальную эксплуатационную на , в течении определенного времени. После извлечения из камеры проверяют выходные параметры изделия, электрическое сопротивление изоляции и внешний вид изделия.

Испытания на действие солнечной радиации производится облучением аппаратуры источниками света по спектральному составу и интенсивности близкими к солнечному свету.

Перед испытанием и после него производится сравнение внешнего вида аппаратуры с эталонным образцом и измерение параметров, указанных в программе испытаний. Эталонный образец сохраняется в нормальных климатических условиях в течение всего времени испытания.

Испытания на пылезащищенность и пылеустойчивость осуществляется на специальных установках. В качестве пыли используют смесь из кварцевого песка, каолина и молотого мела. Размер частиц не должен превышать 200мкм. Скорость воздушно пылевого потока в рабочем объеме камеры обеспечивается от 5 до 20 м/с и температура от 20 до .

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ:

1. Технология ЭВА, оборудование и автоматизация: Учеб. Пособие для студентов вузов специальности «Конструирование и производство ЭВА» / Алексеев В.Г., Гриднев В.Н., Нестеров Ю.И. и др.- М.: Высшая шк., 1984.-392с.: ил.

2. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов./И.П.Бушминский, О.Ш.Даутов, А.П.Достенко и др.; Под ред. А.П.Достенко, Ш.М.Чабдарова.- М.: Радио и связь,1989. – 624с.: ил.

3. Ушаков Н.Н. Технология производства ЭВМ: Учеб. для студ. вузов по спец. «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети». – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1991. – 416с.: ил.

4. Пирогова Е.Р. Проектирование и технология печатных плат: Учебник. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. - 560 с. (Высшее образование).

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

5. Управление качеством электронных средств: Учебник для вузов./ О.П.Глудкин, А.И.Гуров, А.И.Коробов и др.; Под ред. О.П.Глудкина. – М.: Высш. шк.,1994. – 414с.: ил.

6. Технология деталей радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие для вузов./ С.Е.Ушакова, В.С.Сергеев, А.В.Ключников, В.П.Привалов; Под ред. С.Е.Ушаковой. – М.: Радио и связь,1986. – 256с.: ил.

7. Автоматизация и механизация сборки и монтажа узлов на печатных платах./ Под ред. В.Г.Журавского. – М.: Радио и связь, 1986.

8. Менгин Ч.Г., Макклеманд С. Технология поверхностного монтажа: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 276с.: ил.

9. Технология деталей и периферийных устройств ЭВА: Учеб. пособие для радиотехнических специальностей вузов./ М.Д.Тявловский, А.А.Хмыль, В.К.Станишевский. – Мн.: Высшая школа, 1981. – 256с.: ил.

Дата добавления: 2014-12-16