一、低溫環(huán)境的典型效應
所謂低溫環(huán)境效應，指的是產(chǎn)品處于低溫環(huán)境時(shí)，溫度對產(chǎn)品的安全性、完整性和性能所產(chǎn)生的影響。
進(jìn)行低溫試驗的目的，是為了驗證產(chǎn)品在低溫環(huán)境下能否安全、正常地使用。
下表羅列了高溫和低溫兩種情況下的環(huán)境典型效應
二、低溫試驗的目的與意義
GJB 150.4A-2009
3.1 目的
本試驗的目的在于評價(jià)在貯存、工作和拆裝操作期間，低溫條件對裝備的安全性、完整性和性能的影響。
GB/T 2423.1-2008
1 范圍
GB/T 2423的本部分規定的低溫試驗適用于非散熱和散熱試驗樣品。試驗Ab和試驗Ad與早期版本無(wú)實(shí)質(zhì)性的差異，增加試驗Ae的目的主要是檢測那些要求在整個(gè)試驗過(guò)程包括降溫調節期間都要通電運行的設備。
本低溫試驗的目的僅限于用來(lái)確定元件、設備或其他產(chǎn)品在低溫環(huán)境下使用、運輸或貯存的能力。
本低溫試驗不能用來(lái)評價(jià)試驗樣品耐溫度變化的能力和在溫度變化環(huán)境下的運行能力，在這種情況下，應采用GB/T 2423.22。
GJB 150.4-86
確定軍用設備在低溫條件下貯存和工作的適應性。
三、低溫試驗分類(lèi)
GJB 150.4A-2009
7.2 試驗程序
7.2.1 程序I——貯存
……
7.2.2 程序II——工作
……
7.2.3 程序III——拆裝操作
……
GB/T 2423.1-2008
本低溫試驗方法細分為以下幾種：
——非散熱試驗樣品低溫試驗：
試驗Ab，溫度漸變。
——散熱試驗樣品低溫試驗：
試驗Ad，溫度漸變；
試驗Ae，溫度漸變，試驗樣品在整個(gè)試驗過(guò)程通電。
四、嚴酷等級
GB/T 2423.1-2008
6.6.1 溫度（℃）：-65、-55、-50、-40、-33、-25、-20、-10、-5、+5
6.6.2 持續時(shí)間（h）:2、16、72、96
各種標準規定的嚴酷等級
1、風(fēng)速：
MIL-STD-810F、GJB 150.4-86、GB/T 2423.1-2008要求一致，低溫試
驗要求產(chǎn)品附近的氣流速度不能超過(guò)1.7m/s。
GJB 150.4A-2009 6.1.2 除裝備的平臺環(huán)境已證明使用其他速度是合理的，
并且要防止在試件中產(chǎn)生與實(shí)際不符的熱傳遞外，試件附近的風(fēng)速不應超過(guò)1.7m/s。
2、溫度變速率：
MIL-STD-810F低溫試驗要求試驗箱變化速率小于等3℃/min;
GJB 150.4-86要求試驗箱內溫度變化速率小于等于10℃/min。
GJB 150.4A-2009 6.2.2 溫度變化速率除另有規定外，為防止溫度沖擊的效應，應控制溫度變化速率不超過(guò)3℃/min。
GB/T 2423.1-2008升降溫速率：≤1℃/min（不超過(guò)5min時(shí)間的平均值），若無(wú)其它規定不應超過(guò)10℃/min；
3、產(chǎn)品安裝要求：
MIL-STD-810F明確提出低溫試驗中，受試產(chǎn)品之間、受試產(chǎn)品與試驗箱壁之間至少應有15cm的距離。
GB/T 5170.2-2018中規定，底層和頂層測量點(diǎn)與靠近的設備內壁的距離為各自連長(cháng)的1/10（遇有風(fēng)道時(shí)，
是指與送風(fēng)口和回風(fēng)口的距離），但最大距離不大于500mm，最小距離不小于50mm。如果設備帶有樣品架或
樣品車(chē)時(shí)，下層測量點(diǎn)可布放在樣品車(chē)上方10mm處；中間層測量點(diǎn)與靠近的設備內壁的距離分別為各自邊長(cháng)的1/10和1/2。
GB/T 2423.1-2008 6.1 與散熱試驗樣品的尺寸和數量相比，試驗箱應該足夠大。
GJB 150.1A 3.9試驗準備 C）若試件包括數個(gè)具有完整功能的獨立單元，則可對各單元分別進(jìn)行試驗。
若對各單元一并進(jìn)行試驗，且機械、電氣和射頻接口允許時(shí)，則各單元及單元與試驗箱內壁間至少應保持15cm的距離，以確?？諝饽苷Ｑh(huán)。
一般來(lái)說(shuō)，對于發(fā)熱試樣，其體積不大于試驗箱有效容積的十分之一；不發(fā)熱試樣，其體積不大于試驗箱有效容積的五分之一。
在受試樣品安裝時(shí)，應將其放置在試驗箱（室）內的擱架或專(zhuān)門(mén)制作的樣品架上。除支點(diǎn)外受試樣品應被自由空氣包圍。
禁止將受試樣品放置于箱底或實(shí)心墊板上。
六、試樣的監測
MIL-STD-810F低溫試驗中，其試驗過(guò)程與GJB 150比較明顯的區別是
在試驗全過(guò)程中產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內部安裝溫度傳感器，測量產(chǎn)品溫度穩定的時(shí)間。
GJB 150.4A-2009
6.2.3 溫度測量
在試件內或試件上安裝溫度傳感器，以測量溫度穩定數據。
6.2.4 溫度記錄
若需要，應連續記錄試驗箱和試件的溫度。
七、低溫試驗的順序
在低溫試驗中，應首先進(jìn)行低溫貯存試驗，其次是低溫工作試驗，最后是低溫拆裝試驗。
低溫試驗與其它試驗的順序建議遵循2個(gè)原則。一個(gè)原則首先施加對產(chǎn)品損傷最小的試驗
環(huán)境以節省其壽命，遵循這種原則時(shí)，低溫試驗應盡早進(jìn)行。另一個(gè)原則是應用能最大程
度暴露迭加效應的環(huán)境，遵循這種原則時(shí)，應在動(dòng)力學(xué)試驗（如振動(dòng)和沖擊）之后進(jìn)行低溫試驗。
八、參考資料
GJB 150.4A-2009
GJB 150.1A-2009
GJB 150.4-86
MIL-STD-810F
GB/T 2423.1-2008
IEC 60068-2-1：2007
MIL-STD-810F低溫試驗方法研究
林琳，張熙川，葉濤 中航西飛自控所 2010
