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GJB 150 consists of the following 28 parts under the general title Laboratory environmental test methods for military material:
a) Part 1: General requirements;
b) Part 2: Low pressure (altitude) test;
c) Part 3: High temperature test;
d) Part 4: Low temperature test;
e) Part 5: Temperature shock test;
f) Part 7: Solar radiation test;
g) Part 8: Rain test;
h) Part 9: Damp heat test;
i) Part 10: Fungus test;
j) Part 11: Salt fog test;
k) Part 12: Sand and dust test;
l) Part 13: Explosive atmosphere test;
m) Part 14: Immersion test;
n) Part 15: Acceleration test;
o) Part 16: Vibration test;
p) Part 17: Acoustic noise test;
q) Part 18: Shock test;
r) Part 20: Gunfire vibration test;
s) Part 21: Wind pressure test;
t) Part 22: Icing/freezing rain test;
u) Part 23: Motions and inclinations test;
v) Part 24: Temperature-humidity-vibration-altitude test;
w) Part 25: Vibro-acoustic/temperature test;
x) Part 26: Contamination by fluids test;
y) Part 27: Pyroshock test;
z) Part 28: Acidic atmosphere test;
aa) Part 29: Ballistic shock test;
bb) Part 30: Ship shock test.
This is Part 9 of GJB 150, which replaces GJB 150.9-1986 Environmental test methods for military equipments - Damp heat test.
The following main changes have been made in this part with respect to GJB 150.9-1986:
a) the Clause “Test conditions" in GJB 150.9-1986 is deleted, and the tailoring guidelines for determining test methods, test sequences and test conditions are added;
b) the requirements for test information are added;
c) the type and the number of test cycles are changed;
d) the timing and time requirements for intermediate detection are clearly specified;
e) Annex A is added.
Annex A of this part is informative.
This part was proposed by the Electronic Information Base Department of the General Armaments Department of the PLA.
The previous edition of this part is as follows:
GJB 150.9-1986.
Laboratory environmental test methods for military materiel - Part 9: Damp heat test
1 Scope
This part specifies the purpose and application, tailoring guidelines, information requirements, test requirements, test process and result analysis of damp heat test carried out in military materiel laboratory.
This part is applicable to damp heat test of military materiel.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part. For dated reference, subsequent amendments (excluding corrections), or revisions, of any of these publications do not apply to this part. However parties to agreements based on this part are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references or references with version not indicated, the latest edition of the normative document referred to applies.
GJB 150.1A-2009 Laboratory environmental test methods for military materiel - Part 1: General requirements
GJB 4239 General requirements for materiel environmental engineering
3 Purpose and application
3.1 Purpose
The purpose of this test is to determine the materiel’s resistance to the damp and heat atmospheric effects.
3.2 Application
This test is applicable to:
a) materiel that may be stored or used in damp-heat environment;
b) materiel that may be stored or used in high humidity environment;
c) potential problems that show the materiel may be related to damp heat.
It is better to test materiel in proper natural environment, but it is difficult to achieve it due to such reasons as logistical support, cost or time. Damp-heat conditions may occur all year round in tropical areas, seasonally in mid-latitude areas, and also occur in materiel undergoing comprehensive changes in pressure, temperature and relative humidity. There are other high humidity environments around the world.
3.3 Restriction
This test can reproduce neither all humidity effects related to natural environment, such as long-term effects, nor humidity effects related to low humidity environment. This test provides a general stress environment to expose the possible problems of equipment rather than reproducing the complex humidity environment, so natural or induced temperature and humidity cycles are not included in this test. In this test, the internal components of the airtight seal assembly shall not be evaluated, and the following conditions shall not be considered:
a) condensation in airborne and ground materiel caused by pressure and temperature changes;
b) condensation caused by blackbody radiation (such as night sky effect);
c) combined effects of biological and chemical pollutants with moisture or condensation;
d) liquid water accumulated in materiel or packaging and retained for a long time.
4 Tailoring guidelines
4.1 Selection of test methods
4.1.1 General
Analyze the requirements of relevant technical documents, apply the results obtained by implementing GJB 4239 in the ordering process of materiel (products), determine the stage of damp-heat environment in the service life of materiel, and determine whether this test is necessary according to the following environmental effects. When it is necessary to carry out this test through determination and the same test piece is used for this test and other environmental tests, the sequence of this test and other tests shall also be determined.
4.1.2 Environmental effects
Humidity will have physical and chemical effects on materiel: changes in temperature and humidity may lead to condensation in materiel. See Annex A for the physical phenomena related to humidity. Taking the following typical problems into consideration is helpful to determine whether this test is applicable to the materiel under test:
a) surface effects, such as:
1) metal oxidation/electrochemical corrosion:
2) accelerate the chemical reaction;
3) chemical or electrochemical damage of organic and inorganic surface coatings;
4) corrosion layer produced by interaction between surface moisture and external attachments;
5) adhesion or bonding caused by the change of friction coefficient.
b) changes in material properties, such as:
1) material expansion due to absorption effect;
2) other property changes, such as physical strength reduction, electrical insulation and thermal insulation characteristics change, composite material delamination, plasticity or elasticity change, hygroscopic material performance decrease, explosive and propellant moisture absorption and performance decrease, optical element image transmission quality decrease, lubricant performance decrease.
c) the effects of condensation and free water, such as:
1) electrical short circuit;
2) optical surface blur;
3) change of thermal conductivity.
4.1.3 Selection of test sequence
4.1.3.1 General requirements
See GJB 150.1A-2009, 3.6.
4.1.3.2 Special requirements
If the damp heat test has effects on other subsequent tests of the same test piece, the damp heat test shall be arranged after this test. Similarly, because the potential comprehensive environmental impact is not representative, it is generally inappropriate to carry out this test on the same test piece that has undergone salt spray test, sand and dust test or mold test.
Foreword i
1 Scope
2 Normative references
3 Purpose and application
4 Calculation guidelines
5 Information requirements
6 Test requirements
7 Test process
8 Result analysis
Annex A (Informative) Physical phenomena related to humidity
GJB
中華人民共和國國家軍用標準
FL 0109 GJB 150.9A-2009
代替GJB 150.9-1986
軍用裝備實驗室環境試驗方法
第9部分:濕熱試驗
Laboratory environmental test methods for military materiel——
Part 9:Damp heat test
2009-05-25發布 2009-08-01實施
中國人民解放軍總裝備部 批準
前言
GJB 150《軍用裝備實驗室環境試驗方法》分為28個部分:
a) 第1部分:通用要求:
b) 第2部分:低氣壓(高度)試驗:
c) 第3部分:高溫試驗:
d) 第4部分:低溫試驗:
e) 第5部分:溫度沖擊試驗:
f) 第7部分:太陽輻射試驗:
g) 第8部分:淋雨試驗:
h) 第9部分:濕熱試驗:
i) 第10部分:霉菌試驗:
j) 第11部分:鹽霧試驗:
k) 第12部分:砂塵試驗:
l) 第13部分:爆炸性大氣試驗:
m) 第14部分:浸漬試驗:
n) 第15部分:加速度試驗:
o) 第16部分:振動試驗:
p) 第17部分:噪聲試驗:
q) 第18部分:沖擊試驗:
r) 第20部分:炮擊振動試驗:
s) 第21部分:風壓試驗:
t) 第22部分:積冰/凍雨試驗:
u) 第23部分:傾斜和搖擺試驗:
v) 第24部分:溫度-濕度-振動-高度試驗:
w) 第25部分:振動-噪聲-溫度試驗:
x) 第26部分:流體污染試驗:
y) 第27部分:爆炸分離沖擊試驗:
z) 第28部分:酸性大氣試驗:
aa) 第29部分:彈道沖擊試驗:
bb) 第30部分:艦船沖擊試驗。
本部分為GJB 150的第9部分,代替GJB 150.9-1986《軍用設備環境試驗方法 濕熱試驗》。
本部分與GJB 150.9-1986相比,有下列主要變化:
a) 刪除了GJB 150.9-1986中的“試驗條件”,增加了確定試驗方法、試驗順序和試驗條件的剪裁指南:
b) 增加了對試驗信息的要求:
c) 改變了試驗循環的類型及試驗循環周期數:
d) 明確規定了中間檢測的時機和時間要求:
c) 增加了附錄A。
本部分附錄A為資料性附錄。
本部分由中國人民解放軍總裝備部電子信息基礎部提出。
本部分起草單位:信息產業部電子第五研究所、中國航空綜合技術研究所、中國船舶重工集團公司704所、北京航空航天大學、空軍裝備研究院雷達與電子對抗研究所。
本部分主要起草人:王忠、鄧國華、吳彥靈、高浩云、金玫、陳明。
本部分所代替標準的歷次版本發布情況為:
GJB 150.9-1986。
軍用裝備實驗室環境試驗方法
第9部分:濕熱試驗
1 范圍
本部分規定了軍用裝備的實驗室濕熱試驗的目的與應用、剪裁指南、信息要求,試驗要求、試驗過程和結果分析的內容。
本部分適用于對軍用裝備進行濕熱試驗。
2 引用文件
下列文件中的有關條款通過引用而成為本部分的條款。凡注日期或版次的引用文件,其后的任何修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版本都不適用于本部分,但提倡使用本部分的各方探討使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件,其最新版本適用于本部分。
GJB 150.1A-2009 軍用裝備實驗室環境試驗方法 第1部分:通用要求
GJB 4239 裝備環境工程通用要求
3 目的和應用
3.1 目的
本試驗的目的是確定裝備耐濕熱大氣影響的能力。
3.2 應用
本試驗適用于:
a)可能在濕熱環境中貯存或使用的裝備:
b)可能在產生高濕度的環境中貯存或使用的裝備:
c)顯示裝備可能與濕熱相關的潛在問題。
選擇合適的自然環境現場對裝備進行試驗效果更好,但由于后勤保障,費用或時間等方面的原因而難以實現。濕熱條件在熱帶地區全年都可能出現,在中緯度地區則季節性地出現,在經受壓力、溫度和相對濕度綜合變化的裝備內也會山現。在世界范圍內還存在其他高濕度環境。
3.3 限制
本試驗不能重現與自然環境相關的所有的濕度影響,例如長期效應:也不能重現與低濕度環境相關的濕度影響。本試驗不重現復雜的濕濕度環境,而是提供一個通用的應力環境以露裝備可能出現的問題,因此本試驗不包含自然的或誘發的溫濕度循環。本試驗不對氣密密封組件的內部元件進行評價,也沒有考慮下列情況:
a)壓力和溫度變化導致的機載和地面裝備內的凝露:
b)黑體輻射(如夜空效應)引起的凝露:
c)生物和化學污染物與濕氣或凝露的綜合效應;
d)聚集在裝備或包裝內并在相當長的時間內留存的液態水。
4 剪裁指南
4.1 選擇試驗方法
4.1.1 概述
分析有關技術文件的要求,應用裝備(產品)訂購過程中實施GJB 4239得出的結果,確定裝備壽命期內濕熱環境出現的階段,根據下列環境效應確定是否需要進行本試驗。當確定需要進行本試驗,且本試驗與其他環境試驗使用同一試件時,還需確定本試驗與其他試驗的先后順序。
4.1.2 環境效應
潮濕會對裝備產生物理和化學影響:溫濕度的變化可以導致裝備內部出現凝露現象。與濕度有關的物理現象參見附錄A。考慮下列典型問題(未包括所有問題),有助于確定本試驗是否適用于受試裝備:
a) 表面效應,如:
1) 金屬氧化/電化學腐蝕:
2) 加速化學反應:
3) 有機和無機表面覆蓋層的化學或電化學破壞:
4) 表面水氣和外來附著物相互作用產生的腐蝕層:
5) 摩擦系數的改變導致的粘結或粘附。
b) 材料性質的改變,如:
1) 因吸收效應產生的材料膨脹:
2) 其他性質變化,如物理強度降低、電氣絕緣和隔熱特性的改變、復合材料的分層、塑性或彈性的改變、吸濕材料性能降低、炸藥和推進劑吸濕而性能降低、光學元件圖像傳輸質量降低、潤滑劑性能降低。
c)凝露和游離水產生的影響,如:
1) 電氣短路:
2) 光學表面模糊:
3) 熱傳導性變化。
4.1.3 選擇試驗順序
4.1.3.1 一般要求
見GJB 150.1A-2009中的3.6。
4.1.3.2 特殊要求
若濕熱試驗對同一試件的其他后續試驗有影響,則應將濕熱試驗安排在這試驗之后。同樣,由于潛在的綜合環境影響沒有代表性,一般不宜在經受過鹽霧試驗、砂塵試驗或霉菌試驗的同一試件上進行本試驗。
4.2 選擇試驗程序
本試驗只有一個試驗程序。
4.3 確定試驗條件
4.3.1 概述
選定本試驗后,還應根據有關文件的規定和為該程序提供的信息,選定該程序所用的試驗條件和試驗技術。應確定溫濕度循環周期數、試驗持續時間、溫濕度量值等試驗參數和試件的技術狀態,還應考慮試件工作與性能檢測要求、試驗通風要求,確定時應考慮4.3.2~4.3.4的內容。
4.3.2 試驗持續時間
本試驗以24h為一個循環周期,最少進行10個周期,一般10個周期足以展現濕熱環境對大多數裝備的潛在影響。為了使濕熱試驗結果更真實地反映裝備耐濕熱環境的能力,可按有關文件的規定,延長試驗持續時間。
4.3.3 溫濕度量值
溫濕度量值見圖1。雖然溫度為60℃和相對濕度為95%的綜合在自然環境中不會出現,但該溫度和相對濕度量值的綜合能發現裝備有潛在問題的部位。
4.3.4 試驗中性能檢測時機
如果裝備應在濕熱環境中工作,則應每5個循環至少進行一次性能檢測,檢測應在圖1所示的時間段內進行。
1個循環周期
性能檢測
溫度
除了在溫度下降期間相對濕度可以降至85%外,在其他所有時間內相對濕度應保持為95%±5%。
注:一個循環周期為24h。
圖1 濕熱循環控制圖
4.4 試驗說明
本試驗程序是為了重現濕熱環境對裝備的主要影響。不再現自然界發生的或在使用中誘發的溫濕度隨時間變化的歷程,也不再現太陽輻射之后的濕熱效應。本程序可能誘發顯示長期效應的故障。
5 信息要求
5.1 試驗前需要的信息
一般信息見GJB 150.1A-2009中的3.8,特殊信息如下:
a) 在試驗期間,試件的密封部分應打開還是關閉:
b) 試件工作時間或規定的目視檢查次數:
c) 試驗程序操作信息(適用時)。
5.2 試驗中需要的信息
一般信息見GJB 150.1A-2009中的3.11,特殊信息如下:
a) 試驗箱的溫濕度隨時間變化的記錄:
b) 試件性能參數和檢測的時間點與持續時間。
5.3 試驗后需要的信息
一般信息見GJB 150.1A-2009中的3.14,特殊信息如下:
a) 試件已經進行過的試驗:
b) 每次性能檢測(試驗前,試驗期間和試驗后)和目視檢查的結果(適用時應拍照):
c) 每次性能檢測所需的時間:
d) 暴露持續時間或試驗循環的周期數:
e) 試件的技術狀態和專用裝置的規定。
6 試驗要求
6.1 試驗設備
6.1.1 試驗箱
除另有規定外,試驗箱(室)應能防止箱壁冷凝水滴落到試件上。試驗箱應設置排氣孔,以防止箱內壓力升高,還應注意防止外來污染。
6.1.2 傳感器和檢測儀器
使用不受冷凝水影響的固體傳感器測量相對濕度,也可使用快速反應干濕球傳感器或露點測試儀等進行測量。本試驗是高相對濕度的試驗,不應采用對冷凝水敏感的傳感器,如氯化鋰型傳感器。需要數據采集系統測量試驗條件,該測量系統應裝有適當的記錄裝置。數據采集系統一般與試驗箱控制器分開。如果使用有刻度的記錄紙,則該記錄紙應至少精確到±0.6℃。若采用濕球控制方法,則濕球和容器應保持清潔,并在每次試驗前更換新的濕球紗布,且至少每30d更換一次。使用的濕球紗布應盡可能薄,以便于水蒸發,并保持傳感器表面濕潤。濕球系統所用的水應與加濕用水的水質相同。如果可能,試驗期間應至少每24h對水容器、濕球紗布、傳感器和其他組成相對濕度測量系統的部件進行目視檢查,以保證預期功能。
6.1.3 風速
流過濕球傳感器的風速不應低于4.6m/s,且濕球紗布應在風扇吸氣的一側以避免風扇熱量的影響。試件周圍空氣任何部位的風速應保持在0.5m/s~1.7m/s。
6.1.4 加濕方法
采用蒸汽或噴水的方法加濕試件周圍的空氣。加濕所用的水應符合GJB 150.1A-2009中3.2的要求。應定期(不超過15d)檢驗水質以確保水質合格。如果用噴水加濕,在噴水之前應調節水的溫度以避免破壞試驗條件,而且不能直接將水噴入試驗區。在試驗期間試驗箱內產生的冷凝水應從試驗箱內排除出去。
6.1.5 防止污染
除水之外,不應有其他的物質與試件直接接觸,以防止引起試件的劣化或影響試驗結果,不應將任何銹蝕或腐蝕性污染物及其他物質引入試驗箱內。試件周圍空氣的除濕、加濕、加熱、冷卻所用的方法不應改變試驗箱內的空氣、水或水蒸氣的化學成分。
6.2 試驗控制
試驗控制應滿足下列要求:
a) 試驗箱應有測量和記錄裝置,并應與試驗箱的控制器分開。
b) 除另有規定外,試驗期間應對溫度和相對濕度的模擬量進行連續測量。若需要數字測量,則測量的時間間隔應不大于15min。
c) 所采用的儀器與試驗箱應滿足GJB 150.1A-2009中3.3的允差要求。
6.3 試驗中斷
一般要求見GJB 150.1A-2009中的3.12,特殊要求如下:
a) 欠試驗中斷。若試驗發生了意外的中斷,導致試驗條件低于規定值,并超過了允差,則應從中斷前最后一個有效循環的結束點重新開始試驗。
b) 過試驗中斷。若發生過試驗中斷,在重新試驗前應對試件進行適當的物理檢查和工作檢查(當可行時)。對于存在安全問題的試件,如彈藥,尤其要這樣做。若發現了安全問題,優先的處理方法是終止試驗,并用新的試件重新開始試驗。如果不這樣做,繼續試驗期間若試件發生故障,試驗結果可能無效。當確認過試驗中斷的影響可以忽略時,則恢復中斷前的試驗條件,并從過試驗中斷點繼續試驗,否則采用新的試件重新開始試驗。
6.4 試件的安裝與調試
6.4.1 一般要求
見GJB 150.1A-2009中3.9.1。
6.4.2 特殊要求
檢查用于試驗條件監測的傳感器類型是否合適,安裝位置是否正確以便獲得所需要的試驗數據。
7 試驗過程
7.1 概述
單獨或組合使用下列步驟進行濕熱試驗,收集濕熱環境中有關試件的必要信息。
7.2 試驗準備
7.2.1 試驗前準備
試驗開始前,根據有關文件確定試件的技術狀態、溫度、濕度、持續時間和試驗周期數等。
7.2.2 初始檢測
試驗前所有試件均要在標準大氣條件下進行檢測,以取得基線數據。檢測應按一下步驟進行:
a) 將試件安裝在試驗箱內:
b) 按規定的技術狀態準備試件:
c) 全面目視檢查試件:
d) 記錄檢查結果:
e) 根據技術文件進行工作檢測(適用時),并記錄結果。
7.3 試驗程序
試驗程序的步驟如下:
a) 完成初始檢測后,試驗箱內的溫度調節為23℃±2℃、相對濕度為50%±5%,并保持24h。
b) 調節試驗箱內的溫度為30℃、相對濕度為95%。
c) 按圖1所示的試驗條件暴露試件。試驗周期數由4.3.2確定。對試件進行性能檢測,推薦在第5或第10個循環周期的末尾如圖1所示的時間段內進行,完成檢測所需時間為驗證試件性能所需的最短時間。對試件進行性能檢測也可按有關文件進行,記錄檢測結果。如果試件出現故障,則終止溫濕度循環,進行步驟d)。若試件能正常工作,繼續試驗。
若果在試件工作性能檢測時需要打開試驗箱門或者需要從試驗箱內取出試件,并且試件工作性能檢測不能在30min內完成時,為了防止不真實的干燥,將試件在溫度為30℃和相對濕度為95%條件下保持1h。然后繼續進行檢測,直到檢測完畢。
如果試件工作性能檢測在試驗箱內進行,而且檢測時間超過圖1所示的4h,則不能按圖1所示進行后續循環,而應延長時間直到檢測完畢。一旦檢測完畢,按照圖1所示繼續進行后續循環。
d) 調節溫濕度條件使其達到標準大氣條件。進行性能檢測以便與試驗前檢測結果對比。
e) 全面目視檢查試件,并記錄試件在濕度條件下暴露引起的變化情況。
8 結果分析
除GJB 150.1A-2009中3.17提供的指南外,下列信息有助于評價試驗結果:
a) 允許的或可接受的工作性能下降:
b) 進行試驗所需要的特定操作程序或專用裝置可能導致的影響:
c) 是否可以將溫度效應與濕度效應分開考慮。
附錄A
(資料性附錄)
與潮濕相關的物理現象
A.1 凝露
水蒸氣在溫度低于周圍空氣露點的表面凝結的現象,稱為凝露。凝露會使水蒸氣轉變成液態水。
空氣中的水蒸氣量決定著露點的高低。露點、絕對濕度和水蒸氣壓力相互關聯。放置在試驗箱內的試件,當其表面溫度低于試驗箱內空氣露點時,就會產生凝露。因此,為了防止凝露的產生,試件應先預熱。
通常,凝露只用目測測定,但不包括所有的情況,特別是表面粗糙的小試件難以用目測來判別。若試件的熱容量很小,只有在空氣溫度快速上升,或相對濕度接近100%時才會產生凝露。可以觀察到由于試件周圍空氣溫度的降低,而使箱體結構內表面產生的輕微凝露。
A.2 吸附
水分子在溫度比露點高的表面粘附的現象,就是吸附。粘附在試件表面的水分子的量,取決于材料的類型、表面結構和周圍空氣中的水蒸氣壓力。單獨評價吸附的影響是不容易的,因為與吸附同時發生的吸收的影響通常會更明顯。
A.3 吸收
水分子在材料內部的積聚稱為吸收。吸收水氣的量部分取決于周圍空氣中水的含量。吸收過程一直持續到平衡為止。水分子滲透的速度隨溫度的上升而提高。
A.4 擴散
由于局部壓力不同而造成的水分子在材料中的移動,稱為擴散。電子產品中常遇到的擴散現象的例子是:水氣通過電容器或半導體上的有機覆蓋層,或通過密封膩子滲透到電子產品內部。
A.5 呼吸
由于溫度變化而引起的試件空腔內外空氣交換的現象稱為呼吸。呼吸作用通常會使試件空腔內產生凝露現象。