談十年前環境試驗設備之發展

國外環境試驗設備制造業一瞥一 -

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摘要：簡速環境試驗設備制造業的形成和發展度其促進和推動的因素

關鍵詞：環境設備設備；形成和發展；促進和推動因素

中圖分類號：TB97 文獻標識碼：A ’

1 環境試驗設備制造業的形成和發展

     為了提高工業產品的環境適應性和可靠性，一些工業先進國家率先開展環境試驗。早期的環境試驗是在天然環境條件下進行的。這種試驗雖然直觀、可靠、無焉特殊的試驗設備，但受到地區性環境條件的限制、試驗時間長、重現性差。為了加快產品的更新換代．開拓市場，這些國家又紛紛投人可觀的人力和財力，研制和生產出能模擬天然環境條件的試驗設備，于是．一門新興的行業一環境試驗設備制造業也就應運而生。1914年，J．A．C印1)制成一臺能模擬鹽霧環境的簡易試驗設備（鹽霧試驗機）。1921年。德國西門子公司研制出世界上**臺濕熱試驗箱。1929年，世界上頭個環境試驗設備廠商在德國開業。爾后。英、美、日等國也先后開始研制和生產環境試驗設備?；仡櫄v史．環境試驗設備制造業經歷了三個發展階段，如表1所示。

表1 環境試驗設備制造的三個發展階段

階段	起迄時間	特     點
摸索發展的**階段	1914年到50年代	在這一階段中，經歷了兩次世界大戰，一些**器材和裝置在戰爭現 場使用和貯存期間．頻頻出現損壞和失效現象。研究發現，氣候、運 輸和貯存條件是造成這些損壞和失效的主要原因．引起了各國軍方 的重視。為求在短時間段內獲取試驗結果。以利改進**器材和裝置 的性能．一些工業發達國家開始環境試驗設備的研制和生產。這一 階段的環境試驗設備都是單因素的，結構十分簡單。
蓬勃發展的**階段	50 年代末到7O年代中期	在這一階段中，各國的環境試驗設備制造業得到飛速的發展，其特點 是設備品種增多，規格日趨齊全；設備結構設計水平明顯提高；設備 由單因素發展到多因素；講究結構布局的合理性；進行了熱工設計； 注意了氣流組織。設備的主要性能指標之一的溫度均勻性有了很大 提高；自動控制技術發展到一個新的階段；設備體積縮小，控制精度 進一步提高，程序設定器逐漸完善，增設了各種**保護裝置，使設 備的模擬性和重現性獲得改善。
日臻完善的第三階段	7o 年代后半期以來	在這一階段中，綜合環境試驗設備問世，開始了動態綜合環境模擬試 驗的新階段，表現在溫度變化過程受控．環境模擬更為逼真；氣候環 境與機械環境綜合；采用數字式隨機振動技術；設備動態老練。其技 術基礎是大規模集成電路技術的迅速發展，微處理機的廣泛應用和 數字式隨機振動技術的發展。新技術的應用使環境試驗設備的模擬 性、加速性和重現性得到了充分的保證，使環境試驗設備發展到一個 ****的新高度。

2 促進和推動環境試驗設備制造業發展的因素

2．1  **行動的驅使

表2中所列的環境對**器材和裝置的不利影響足以引起有關國家軍方的關注。

表2 環境對**器材和裝置的不利影響的案例匯總

時間	不利影響
**次世界大戰中	英國**的一批戰艦由于海洋鹽霧的侵蝕和海水腐蝕等綜合因素的影響,主機部件出現腐蝕失效,迫使40%的戰艦返港修理.
日本侵華戰爭中	日軍在狂風大作的天氣下作戰,由于裝填**子彈的部分沒有任何覆蓋物,飛少隨著猛烈的風勢進入槍管,堵塞后不能繼續裝填**.
**次世界大戰中	美國對日作戰時使用的電子設備,經過運輸、貯存到戰場后，約有一半不能正常動作。
美國侵朝戰爭中	美國電子設備的不可靠性問題進一步暴露。當時，雷達出故障不能工作時間達84%，陸軍電子設備在規定時間內有65%~75%出故障而不能使用，空軍在五年內的電子設備維修費超出購置設備費用的10倍。
1986年1月28日	美國“挑戰者”航天飛機在升空后74秒突然爆炸，機上七名宇航員全部遇難。調查得出，聚硫橡膠密封墊不適應寒冷氣候環境，乃是導致這次爆炸的主要“罪魁禍首”
1991年海灣戰斗中	多國**直升機的發動機在海灣沙漠環境中往往才運行30~60小時，就不得不大量地從這些直升機上拆卸下來進行維修。有些直升機甚至剛到達海灣地區就需要修理。
1998年8月	美國B-2轟炸機的隱形功能主要依靠飛機外殼上涂覆的特殊金屬塑料復合材料。便根據美國總審計局1998年8月發表的報告，這種復合材料在潮濕和過熱的環境中會喪失吸收雷達波的能力，因而會大量反射雷達波，使得地面雷達可以檢測到飛機的行蹤。

     
 為達**目的，往往會不惜代價，其中包括研制和開發新型的環境試驗設備。

2．2 各類試驗方法的要求   

一些新制定的試驗方法，對環境試驗設驗設備提出了一系列要求，直接促進和推動相應的環境試驗設備的研制和開發。如1943年美國陸**制訂了環境試驗方法，1945年l2月頒布了。航天設備試驗要求AF一41065”，1949年l2月先后頒布了“機載電子設備總規范MIL—E一54OO”和“機載電子設備環境試驗MIL—E一5422”，l962年1月19日頒布了MIL一咖一750半導體器件試驗方法，1962年l2月4日頒布了MIL— STD一810環境試驗方法(指數分布)，1974年至l976年國際電工委員會(tEe)TCSO的68號出版物相繼出版了“試驗Z／AD低溫／濕熱組臺循環試驗方法”、“試驗Z／AMD低溫／低氣壓／濕熱綜臺試驗方法”、“試驗Z／AM低溫／低氣壓綜合試驗方法”和“試驗Z／BM 高溫／低氣壓綜合試驗方法等4個z組試驗方法，1995年3月，在美國環境科學學會的MIL—STD一810C討論會上又提出了模擬飛機真實飛行剖面環境的綜合環境可靠性試驗方法(CERT)···?

2．3 某些政策的實施

    例如，日本在1954年以前，國內所用的境試驗設備主要從美國進口。1955年以后，日本政府開始執行一項積極資助制造工業的政策，相繼頒布了。機械工業振興臨時措置法”和“發展電子技術和其他工業的特別法令”。許多日本的儀器儀表制造廠商先后同美國的有關廠商簽訂了各種技術援助協議，開始引進美國的環境試驗設備資料，進行仿制，并且很快地掌握了美國的先進技術。借助這些協議，日本環境試驗設備制造業消化和吸收了環境試驗設備的設計、生產技術、應用技術以及有關的專用工藝等，結果到50年代末期，日本環境試驗設備制造廠商已發展到約20家，已能獨立設計各種環境試驗設備，并設立了環境試驗中心。從此以后。日本自行設計和生產的環境試驗設備不僅已能滿

足國內需要，而且還向不少國家出口。