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如何理解老化测试标准要求条件的正负偏差
发布时间:2019-10-15T18:10:30

在老化测试标准中通常明确规定的测试条件,并允许正负范围内的波动偏差,比如在ISO 4892-2测试标准中,包含了以下测试条件

辐照度:0.51 ± 0.02 W/(m2 nm)

黑标温度:65±3℃

在大量的测试过程中,经常有客户错误的理解这些正负范围内的波动偏差,每年我们都会收到客户的咨询,他们认为这描述的是试验箱内的均匀性。然而,事实上并非如此。有时,ISO 17025审核员会犯这个错误,并在实验室审核期间测量试验箱内条件的均匀性。这些误解大部分情况下是因为未能阅读有关标准的全文所造成的。本文将介绍几个标准,并讨论这些设定条件正负偏差的真正含义。

运行波动不等于均匀性

少部分人将这些公差解释为老化试验箱的均匀性要求。这意味着暴露在测量区域内的所有点都在公差范围内。事实上在所有的耐候和腐蚀测试标准中,这些公差都不是均匀性的表征。

这些公差的真正含义是,辐照度、温度或湿度控制系统,必须能够在设定点内保持稳定的条件。ASTM 将其定义为“运行波动”。

运行波动,n-在实验室加速老化箱中,在传感器均衡点的正偏差和负偏差。

通常情况下,测试参数由一个安装在老化试验箱中的传感器进行测量和控制。这些公差主要描述的是在加速老化测试和盐雾腐蚀测试过程中,设定点上的稳定性。以上述ISO 4892-2为例。一旦实验条件达到稳定状态,温度在任意时间内都不应该超过68℃或者下降到62℃以下。

因此这些标准偏差不代表均匀性的要求,更不是指用户可把温度设定在62℃-68℃范围内。

ASTM,ISO和OEM标准中关于偏差的描述

在描述运行波动的要求这一点上,有些标准比其他标准做得更好。在大多数情况下,美国材料试验协会标准的语言更清晰,更容易理解。这主要是因为ASTM有一个专门的耐候老化技术委员会仔细考虑这些问题。

在大多数主要的ASTM耐候老化测试标准中都可以找到运行波动的介绍。例如,ASTM G154包含一个题为“暴露条件下的运行波动”的表格。做了如下描述“稳定性控制以校准传感器读数的最大允许偏差为指标。”ASTM G151包含一个类似的表格,并在附件A3中有几个段落讨论了运行波动。G151还表示,在喷水过程中,运行波动要求不适用。

在盐雾腐蚀测试标准中,也有相似的情况。ASTM B117有以下描述“温度-盐雾试验箱中的暴露区域应该保持在35±2℃(95±3°F)”。每个设定点及偏差,表示试验箱中设定条件的稳定性控制,不代表整个盐雾试验箱中条件的一致性。

ISO 老化测试标准在这个问题上没有一致的描述,因为每个老化测试标准都是由不同的委员会编写的,但他们使用了不同的术语来描述运行波动。

ISO 4892-2在注释中规定了以下内容:“辐照度、黑标设定温度的正负偏差是在设定条件下,有关参数允许波动范围,而不是指在设定范围内的任意温度。”换言之,65±3°C并不意味着您可以把温度设定在62°C和68°C之间。

不幸的是,ISO 9227中没有详细解释正负偏差的含义,这有可能在下一次标准修订中有所改变。然而,尽管表述方式不同,ISO 16701和类似的Ford & Volvo 循环盐雾腐蚀测试中描述了这个问题。

以下是ISO 16701中描述的试验箱的温度和湿度性能要求:“在35℃条件中,湿度从50%上升到95%,相对湿度偏差最大允许±4%,对应温度偏差要求为±0.8℃。在7到8小时的稳定条件中,应采用±2%的相对湿度偏差精度。对应温度的偏差要求为±0.4℃”

在上述描述中,“瞬时最大偏差”与“操作波动”是相同的概念,有一个附加的要求不包含在其他标准中,即“精度”这个术语的使用,这个概念类似于运行波动。它指的是随着时间的推移,盐雾试验箱能够将温度和相对湿度控制在所需点上。在上述描述中,“±2%表示的是精度”。例如,如果相对湿度控制要求为50%,则试验期间相对湿度必须控制在48%和52%之间。

那关于均匀性呢?

既然我们已经讨论了设定点范围内的运行波动的,那关于均匀性呢?需要注意的是,在标准世界中仍然存在一些均匀性性要求。但这些数字是针对老化试验箱的性能而指定的,而不是针对要使用的特定设定值。例如,ASTM G151规定了要求的辐照度均匀性,但与特定试验条件无关。因此,当客户询问统一性时,重要的是询问他们在哪里阅读要求。如果它与一个设定点相关,它可能是一个运行波动要求,而不是一致性要求!