【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 應(yīng)考慮電磁兼容和安全性要求 . ● 液體冷系統(tǒng)設(shè)計(jì) 對(duì)采用強(qiáng)迫空氣對(duì)流冷卻還達(dá)不到 冷卻要求的部位 ,可考 慮采用液冷方式 .采用液冷系統(tǒng)時(shí) ,其設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合電子設(shè)備的使用特點(diǎn) 進(jìn)行 : 冷卻 劑 :一次 冷卻 劑選用淡水或其它 冷卻介質(zhì) ,二次 冷卻 劑選用空氣或沖壓空氣 . 冷卻 劑的出口溫度應(yīng)比周圍空氣的露點(diǎn)溫度高 10℃ 以上 .冷卻 劑在最高工作溫度時(shí)不產(chǎn)生沸騰 。 最低工作溫度時(shí)不產(chǎn)生凝結(jié) . 冷卻 劑的國(guó)軍標(biāo)為 :. 液冷系統(tǒng) : 液體流通通道應(yīng)設(shè)計(jì)合理 ,泵的選擇應(yīng)與冷卻 劑兼容 ,并符合供電要求 .熱交換器的選擇應(yīng)為換熱效率高、體積小、重量輕 ,通過(guò)熱交換器的熱降不得超過(guò) 70KPa. 液冷系統(tǒng)的連接管道 ,特別位于被冷設(shè)備中的 管道 ,其接頭處應(yīng)有嚴(yán)密的防漏措施 ,不允許有滲漏現(xiàn)象 (以例說(shuō)明 ).管道系統(tǒng)應(yīng)裝有快速自動(dòng)密封接頭和排空裝置 ,便于維修 . 采用 淡水 冷卻的系統(tǒng) ,應(yīng)設(shè)置定期監(jiān)控水質(zhì)變化 ,保證水的質(zhì)量符合規(guī)定指標(biāo)的裝置 . 正確地選擇材料 a）盡量選擇對(duì)溫度變化不敏感的材料， 采用經(jīng)優(yōu)選、認(rèn)證或經(jīng)多年實(shí)踐證明 11 可靠的金屬和非金屬材料。 b）選擇的材料在溫度變化范圍內(nèi)，不應(yīng)發(fā)生機(jī)械故障或破壞完整性，如機(jī)件變形、破裂、強(qiáng)度降低等級(jí)、材料發(fā)硬變脆、局部尺寸改變等。 c）選擇膨脹系數(shù)不一的材料時(shí)，應(yīng)確定其在溫度變化范圍內(nèi)不粘結(jié)或相互咬死。 d）選擇的潤(rùn)滑劑，應(yīng)在溫度變化范圍內(nèi)能保證其粘度、流動(dòng)性穩(wěn)定。 采用穩(wěn)定的加工、裝聯(lián)工藝 a） 在高標(biāo)準(zhǔn)的制造和裝配環(huán)境下，進(jìn)行電子設(shè)備的加工、裝聯(lián)工藝 b）對(duì)于電子設(shè)備機(jī)箱內(nèi)各個(gè)組件，應(yīng)采取合適的熱安裝技術(shù)；而對(duì)于印制板組件，其板上的電子元器 件同樣應(yīng)采取正確的熱安裝技術(shù)。 c）采用新型的、經(jīng)驗(yàn)證的或典型的、可靠的天線、機(jī)箱及印制板涂裝工藝、金屬電鍍工藝等，確保其工藝涂鍍層在溫度變化范圍內(nèi)不出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)性及裝飾性評(píng)價(jià)。 4 防潮設(shè)計(jì) 產(chǎn)品在熱帶 、 亞熱帶地區(qū)貯存 、 運(yùn)輸與使用經(jīng)常會(huì)遇到濕熱環(huán)境 .特別在車廂 、 飛機(jī)的駕駛艙與電子 艙 、 艦船的 駕駛艙與電子 艙室 、 坑道 、 帳篷等 特殊環(huán)境條件下貯存 、運(yùn)輸與使用 ,由于強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射 增溫或不通風(fēng) 、 往往會(huì)使內(nèi)部的溫度和相對(duì)濕度增高很高并維持很長(zhǎng)時(shí)間 . 濕熱對(duì)產(chǎn)品的影響主要表現(xiàn)下述三方面 : ● 物理性能變化 濕熱環(huán)境環(huán) 境可以引起材料的機(jī)械性能和化學(xué)性能的變化 ,如體積膨脹 、 機(jī)械強(qiáng)度降低等 .由于吸潮 ,使密封產(chǎn)品的密封性能降低或破壞 、 產(chǎn)品表面涂層剝落 、 產(chǎn)品的標(biāo)記模糊不清等 . ● 電 性能 由于凝露和吸附作用 ,使 絕緣材料的表面絕緣電阻下降 .另外 ,由于水份的 吸收和擴(kuò)散 (滲透作用 ) ,使絕緣材料的體積電阻下 降 ,損耗角增大 ,從而產(chǎn)生漏電流 .對(duì)整機(jī)設(shè)備 ,將會(huì)導(dǎo)致靈敏度降低 ,頻率漂移 . ● 腐蝕作用 濕熱的 腐蝕作用主要是由于空氣中含有少量的酸 、 堿性雜質(zhì) ,或由于產(chǎn)品表面附有焊渣 、 汗?jié)n等污染環(huán)境物質(zhì)引起的間接化學(xué)和電化學(xué)腐蝕作用 . 為提高艦船電子 設(shè)備 防潮 性能，與耐高低溫設(shè)計(jì)一樣 ,防潮 設(shè)計(jì)也應(yīng)列入電子設(shè)備總體方案設(shè)計(jì)范疇 ,并與電路時(shí)設(shè)計(jì) 、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 、 可靠性設(shè)計(jì) 、 電磁兼容設(shè)計(jì)等同步進(jìn)行 ,相互協(xié)調(diào) 。 12 設(shè)計(jì)輸入 與耐高低溫設(shè)計(jì)一樣 ,我們?cè)?進(jìn)行任務(wù)電子系統(tǒng) 防潮設(shè)計(jì)時(shí) ,首先也要明確 (知道 ) 防潮 設(shè)計(jì)的 設(shè)計(jì) 輸入 .同 耐高低溫設(shè)計(jì)一樣 , 防潮 設(shè)計(jì)的輸入來(lái)自合同 、 任務(wù)書 、研制總要求等文件或資料 .例如 : 三種預(yù)警機(jī)任務(wù)電子系統(tǒng)的 防潮設(shè)計(jì)輸入 ,采用的是 “ HB 616789 民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備環(huán)境條件和試驗(yàn)方法”，具體為： 升溫段： 38℃～ 55℃ 95％（ RH） 保持 2h 高溫高濕段： 55℃ 95％（ RH） 保持 6h 降溫段： 55℃～ 38℃ ≥ 85％（ RH） 保持 16h 上述為一個(gè)循環(huán)，一次試驗(yàn)共 6各循環(huán) 對(duì)上述的設(shè)計(jì)輸入條件如何理解 ,在此作如下解釋 : 潮 濕通常有高溫高濕、高溫低濕、低溫高濕。高濕是指相對(duì)濕度超過(guò) 80%的環(huán)境。根據(jù)多年的氣象記錄統(tǒng)計(jì)，我國(guó)高濕以長(zhǎng)江為界，長(zhǎng)江以南超過(guò) 90%相對(duì)濕度的天數(shù)占全年的 20%以上，超過(guò) 80%相對(duì)濕度的天數(shù)占 全年的 50%以上。高溫高濕的全國(guó)極值記錄為四川遂寧：氣溫 ℃，相對(duì)濕度 100%。全國(guó) 171 個(gè)觀測(cè)站中高溫高濕的極值記錄如表 41 所示： 表 41 觀測(cè)站 相對(duì)濕度 氣溫 時(shí)間 廣西捂州 98% ℃ 1968 年 8 月 5 日 四川遂寧 100% ℃ 1953 年 8 月 1 4 日 安徽蚌埠 100% ℃ 1952 年 8 月 1 日 湖北孝感 100% ℃ 1973 年 7 月 30 日 鄭州 100% ℃ 1961 年 7 月 23 日 從上面的數(shù)據(jù)可見，大氣中不存在濕熱試驗(yàn)中的那種溫度與濕度。自然界能產(chǎn)生 95%相對(duì)濕度的最高溫度不超過(guò) +35℃ .IEC 環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)指出：對(duì)不通風(fēng)的密閉體內(nèi)，在全世間最惡劣的誘發(fā)環(huán)境條件（ 65℃～ +85℃） 中使用，達(dá)到 95%相對(duì)濕度時(shí)的溫度為+50℃；其余為：在 25℃～ +70℃范圍內(nèi)，達(dá)到 95%，的溫度為 +40℃；在 40℃～ +70℃范圍內(nèi)，達(dá)到 95%，的溫度為 +45℃。可見所有標(biāo)準(zhǔn)中的 濕熱試驗(yàn)條件都不是 環(huán)境條件，而是試驗(yàn)條件，即從對(duì)產(chǎn)出影響等效提出試驗(yàn)條件。所以美軍標(biāo) MILSTD810F 環(huán)境試驗(yàn)方法和工程導(dǎo)則 、 國(guó)軍標(biāo) GJB15086 軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法 、 航標(biāo) 機(jī)載設(shè)備濕熱環(huán)境條件及試驗(yàn)方法 等三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的 試驗(yàn)（考核）條件 (見表 4 表 43)，不是環(huán)境條件，它是為了能在短時(shí)間內(nèi)暴露產(chǎn)品與在實(shí)際使用環(huán)境下相同的損傷、故障(特別是潛在故障 )、失效而加嚴(yán)了的試驗(yàn)條件 ,因?yàn)?60℃與 95%相對(duì)濕度的組合在自然環(huán)境中是不會(huì)出現(xiàn)的 .可見 防潮 設(shè)計(jì)的輸入條件不是自然界的潮濕環(huán)境條件 ,而是考 13 核 (試 驗(yàn) )條件 . 表 42 GJB15086 軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法 類別 高溫高濕 低溫高濕 試驗(yàn)周期 溫度 相對(duì)濕度 溫度 相對(duì)濕度 地面和機(jī)載電子設(shè)備 60℃ 95% 30℃ 95% 10 地面起動(dòng)控制設(shè)備和 艦船設(shè)備 60177。 5℃ 95% 30177。℃ 95% 5 彈藥自然環(huán)境周期 40℃ 90% 21℃ 95% 20 表 43 機(jī)載設(shè)備濕熱環(huán)境條件及試驗(yàn)方法 試驗(yàn)階段 溫度 ℃ 相對(duì) 濕度 % 時(shí)間 h 周期 C 升溫 3060177。 2 95177。 5 2 10 高溫高濕 60177。 2 95177。 5 6 降溫 6030177。 2 ≥ 85 8 低溫高濕 30177。 2 95177。 5 8 從表 42 和 表 43 可見 ,對(duì) 三種預(yù)警機(jī)任務(wù)電子系統(tǒng)的 防潮設(shè)計(jì)輸入 ,我們既沒有用 ,也沒有用 中的要求 ,其理由是 預(yù)警機(jī)有空調(diào)系統(tǒng) ,與民航機(jī)更接近 ,而 和 . 設(shè)計(jì)措施 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在不影響設(shè)備性能的前提下，應(yīng)盡可能采用氣密密封機(jī)箱。密封設(shè)計(jì)可多層次進(jìn)行 :單元模塊單獨(dú)密封 、 機(jī)箱 、 機(jī)柜 、 顯控臺(tái)整體密封 . 對(duì)防潮要求高的設(shè)計(jì) ,對(duì)安裝平臺(tái)潮濕環(huán)境嚴(yán)酷的設(shè)備 ,其密封要求為 :外殼應(yīng)能把內(nèi)裝的電子組件或元件完全氣密封 (不允許有敞開的通風(fēng)口或其它開孔 ),即能防止殼體內(nèi)外空氣流通和泄漏 ,設(shè)備內(nèi)應(yīng)無(wú)凝露 ,即應(yīng)在干燥空氣中密封 . 對(duì)顯示屏窗口 、 鍵盤 、 開關(guān) 、 按鈕 、 指示燈 、 插座等安裝孔 ,面板 、 減振器等螺釘安裝孔均應(yīng)采用氣密封 . 密封時(shí)還應(yīng)注意與電磁兼容的屏蔽不要產(chǎn)生 矛盾 ,否則氣密封與電磁兼容屏蔽分別進(jìn)行 , 此時(shí) ,氣密封在外層 , 電磁兼容屏蔽在內(nèi)層 ,緊固件在最外層 . 防潮處理 a）憎水處理 通過(guò)一定的工藝處理，降低產(chǎn)品的吸水性或改變其親水性，如用硅有機(jī)化合物蒸氣處理，可提高產(chǎn)品的憎水能力； b）浸漬處理 14 用高強(qiáng)度與絕緣性能好的涂料填充某些絕緣材料、各種線圈中的空隙、小孔、毛細(xì)管等。浸漬處理除可以防潮外，還可以提高纖維絕緣材料的擊穿強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性以及提高元器件的機(jī)械強(qiáng)度等。 c）灌封 用環(huán)氧樹脂、蠟、瀝青、油、不飽和聚酯樹脂、硅橡膠等有機(jī)絕緣材料加 熱熔化后，注入元器件本身或元器件與外殼間的空間或引線的空隙，冷卻后自行固化封閉。所使用的材料應(yīng)保證其耐霉性。 d）密封裝置 對(duì)零部件、模塊等采用密封裝置，分塑料封裝和金屬封裝兩種： 塑料封裝 塑料封裝是把零件直接置于注塑模具中與塑料制成一體。 金屬封裝 金屬封裝是把零件置于不透氣的密封盒中，有的還可在盒內(nèi)注入氣體或液體。 e）表面涂覆 用有機(jī)絕緣漆涂覆材料表面，提高防潮性能； f）使用防潮劑 在設(shè)備內(nèi)部放置防潮劑，并定期更換。 材料選擇 應(yīng)盡量選用防潮性能好的材料，如鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、鈦合金鋼 、鋁合金等金屬材料以及環(huán)氧型、聚酯型、有機(jī)硅型、聚酰亞胺型等絕緣防護(hù)材料等。 防潮包裝 為防止設(shè)備在貯存、運(yùn)輸過(guò)程中受潮，應(yīng)采取防潮包裝，并符合 GB5048 的規(guī)定。 5 抗振緩沖設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)輸入 三種預(yù)警機(jī)任務(wù)電子系統(tǒng)的沖擊設(shè)計(jì)輸入是相同的 ,振動(dòng)設(shè)計(jì)輸入是有區(qū)別的 . 振動(dòng) 設(shè)計(jì)輸入 K200 和 021 工程的振動(dòng) 設(shè)計(jì)輸入 ■ 氣密艙內(nèi)設(shè)備的振動(dòng)強(qiáng)度要求 15 K200 和 021 工程用的載機(jī)是 Y8C,是國(guó)產(chǎn) 螺 旋漿飛機(jī) .根據(jù) MILSTD810F 和 新GJB150 確定設(shè)計(jì)輸入和考核要求的原則 ,即標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)固定翼飛機(jī) 螺 旋漿式飛機(jī)所說(shuō)的 :即“ :在可能的情況下，采用飛行中測(cè)量的振動(dòng)去制訂振動(dòng)準(zhǔn)則，如果沒有飛行振動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)，可以將附錄 C的圖 合使用。這些量級(jí)是根據(jù) C130 和 P9飛機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)得出的，可以基本代表這種類型飛機(jī)的環(huán)境，尖峰譜密度隨頻率降低是在譜密度格式的數(shù)據(jù)分析上得出的”。 根據(jù)上述 原則，對(duì) Y8C 飛機(jī)密封艙內(nèi)的任務(wù)電子系統(tǒng)，采用了：國(guó)家科委“八五”科技攻關(guān)計(jì)劃“包裝質(zhì)量保證工程中的軍用物 資運(yùn)輸環(huán)境條件研究”形成的國(guó)軍標(biāo)“ GJB3493 軍用物資運(yùn)輸環(huán)境條件”中的 Y8C 的振動(dòng)條件 ,該課題是當(dāng)時(shí)的國(guó)防科工委負(fù)責(zé)的課題。 “ GJB3493 軍用物資運(yùn)輸環(huán)境條件”中 Y8C 貨艙底板的振動(dòng)條件為 : 頻率范圍： 102020Hz 總均方根加速度： Grms= 振動(dòng)譜型曲線見圖 51 中的實(shí)線 振動(dòng)譜型量值： 10Hz67Hz 67Hz74Hz 74Hz 135Hz 135Hz149Hz 149Hz202Hz 202Hz223Hz 223Hz270Hz 270Hz298Hz 298Hz2020