产品环境试验规范

目录

1、概述 (4)

2、环境试验 (4)

2．1定义及目的 (4)

2．2内容 (4)

2．3环境对产品的主要影响 (5)

2．4主要环境试验国标介绍 (5)

2．4．1 低温试验 (6)

2．4．2 高温试验 (7)

2．4．3 恒定湿热试验 (8)

3、环境试验箱使用注意点 (10)

4、方法 (10)

4．1 拟制试验计划 (10)

4．2 定制试验程序与项目 (10)

4．3 回归测试 (11)

4．4 实验报告的拟制、评审与归档 (11)

5、港湾现阶段应用指导 (11)

5、1 温度的选择 (11)

5．2 时间的选择 (12)

5．3 试验过程中功能/性能测试项目的选择建议 (12)

产品环境试验规范

关键词：环境

摘要：

品环境试验规范，指出了进行产品环境试验时所需关注的

要点。

缩略语清单：

参考资料清单：

参考资料清单

出版单位名称作者编号发布日期查阅地点或渠

道

1、概述

环境试验是产品系统测试中的重要一环，在适当的环境应力下可以加速暴露出产品在常温下不易表现的各种异常故障现象。

本规范主要讲述了环境试验的内容、出发点、方法等，

以指导中试&研发工程师高效、正确的进行环境试验。

2、环境试验

2．1 定义及目的

2．1．1 环境试验是在实验室的条件下，模拟产品在工作、贮存、运输过程中所能遇到的各种环境条件，用以考核产品的环境适应能力。

2．1．2 环境试验的目的是通过对试验中暴露的问题进行原因分析，找出产品的薄弱环节，加以改进，使产品的环境适应性满足要求。

2．2 内容

环境试验一般分气候组与机械组。

气候组：高温、低温、恒定湿热、交变湿热、温度循环、温度冲击、盐雾、淋雨、沙尘、太

阳辐射等。

机械组：振动、冲击、碰撞、抗震等。

2．3 环境对产品的主要影响

暴露在环境中的产品受到的基本影响有：腐蚀、开裂、脆化、潮气的吸附或吸收、氧化等。这些影响可导致材料的物理和化学性质的变化。此外，环境应力条件下，会加速暴露产品的设计薄弱点。

表1：单一环境的主要影响

环境主要影响

高温热老化（如氧化、开裂、化学反应）；软化、融化、升华；粘度降低、挥发；膨胀

低温脆化；结冰；粘度增大和固化；机械强度的减低；物理性收缩

高相对湿度潮气吸收或吸附；膨胀；机械强度的减低；化学反应；腐蚀；电蚀；绝缘体的导电率增加

低相对湿度干燥；脆化；机械强度降低；收缩；动触点间的磨损增大

太阳辐射化学、物理和光化学的反应；表面恶化；脆化；变色、产生臭氧；增热；

差温加热和机械应力

砂尘磨损和侵蚀作用；卡住；阻塞；隔热；静电效应

腐蚀性大气化学反应；腐蚀；电蚀；表面劣化；导电率增加；接触电阻增大

雨水的吸附；温度冲击；侵蚀；腐蚀

剧烈温度变化温度冲击；差温加热

机械应力；疲劳作用；共振

振动

撞击或冲击

现阶段，我司的环境试验主要用来暴露产品的设计薄弱点。

2．4 主要环境试验国标介绍

GB/T 2423.1-2001 电子电工产品基本环境试验试验A：低温试验方法等效于IEC60068-2-1：1990。

GB/T 2423.2-2001-I 电子电工产品基本环境试验试验B：高温试验方法

GB/T 2423.9-2001-I 电子电工产品基本环境试验试验C：设备用恒定湿热试验方法

GB/T 2423.18-2000 电子电工产品基本环境试验试验Kb：盐雾，交变（氯化纳溶液）GB/T 2423.10-1995 电子电工产品基本环境试验试验Fd：振动（正玄）

以上是我司目前主要进行的环境测试内容，其它标准可上标准查询网站查阅。下面重点介绍前三项标准：

2．4．1 低温试验

2．4．1．1 适用范围

电工电子产品（元件、设备及其他产品）的低温试验（试验期间试验样品能达到温度稳定，试验样品具有特殊安装架时需要一起测试）。

2．4．1．2 试验方法

我司目前的产品通常为散热试验样品，适用于试验Ad。

2.4.1.2.1具有室温的实验样品放入试验箱（室温）；

2.4.1.2.2启动试验箱将温度逐渐冷却到规定试验温度（试验箱温度变化速率在5分钟内不

大于1℃/min）

2.4.1.2.3对试验样品通电或加上负载，并检查试验样品各项功能是否正常；

2.4.1.2.4使试验样品暴露在低温条件下保持规定测试时间；

2.4.1.2.5在试验样品完全达到低温稳定后完成设计的测试项目；

2.4.1.2.6试验结束，试验样品应先停止通电或卸去负载（根据设备具体要求）；

2.4.1.2.7然后按规定温度调节速率将温度升到室温（特殊条件下在标准大气压条件下恢复

时，恢复时间要足以使其达到温度稳定，最少为1h）。

2．4．1．3 试验条件

2．4．1．3．1 温度

-40℃±3℃、-25℃±3℃、-10℃±3℃、-5℃±3℃。

2．4．1．3．2 持续时间

2h,16h,72h,96h。

当作为与耐久性或可靠性相联系的有关实验时，其试验所需时间由相关规范规定；

若实验的目的仅仅是检查试验样品在低温时能否正常工作，则试验时间只限于使样品温度达到稳定（但在任何情况下，持续时间不少于30分钟）。

2．4．1．3．3 实验样品要求

2.4.1.

3.3.1 试验样品任何表面与其对应的试验箱壁间的最小距离大于15cm，且箱体积对

试验样品体积之比为10：1（高压），最大不超过5：1（低压），试验箱中风速应尽可能低；

2.4.1.

3.3.2 试验样品应该尽可能的靠近试验箱中央，各试验样品间有足够距离，以免互相

干扰；

2.4.1.

3.3.3 试验样品的散热总量要在试验箱可以控制的范围内。

2．4．1．4 试验细节

2.4.1.4.1 预处理：

试验样品的去包装、电源和用户线缆的预制等处理步骤

2.4.1.4.2 初始检测：

试验样品在放入试验箱后（未开始降温前）进行基本功能检测

2.4.1.4.3 安装或者支承细节：

如果有特殊的安装支架和电源适配器之类设备请一起测试

2.4.1.4.4 严酷程度（温度和试验持续时间）：

根据试验样品规格书设计测试条件

2.4.1.4.5 条件试验期间的测量或负载：

最大限度模拟试验样品在用户处工作状态

2.4.1.4.6 恢复：

试验完毕后将试验箱温度设定为室温，恢复室温后取出设备

2.4.1.4.7 最后检测：

设备恢复室温条件后检测基本功能

2．4．2 高温试验

2.4.2.1 适用范围

电工电子产品（元件、设备及其他产品）的高温试验（试验期间试验样品能达到温度稳定，试验样品具有特殊安装架时需要一起测试）。

2.4.2.2 试验方法

我司目前的产品通常为散热试验样品，适用于试验Bd。

2.4.2.2.1 把具有室温的实验样品放入试验箱（室温）；

2.4.2.2.2 启动试验箱将温度逐渐升温到规定试验温度（试验箱温度变化速率在5分钟内不

大于1℃/min）；

2.4.2.2.3 对试验样品通电或加上负载，并检查试验样品各项功能是否正常；

2.4.2.2.4 使试验样品暴露在高温条件下保持规定测试时间；

2.4.2.2.5 在试验样品完全达到高温稳定后完成设计的测试项目；

2.4.2.2.6 试验结束，试验样品应先停止通电或卸去负载（根据设备具体要求）；

2.4.2.2.7 然后按规定温度调节速率将温度升到室温（特殊条件下在标准大气压条件下恢复

时，恢复时间要足以使其达到温度稳定，最少为1h）。

2.4.2.3 试验条件

2.4.2.

3.1温度

30℃±2℃、40℃±2℃、55℃±2℃、70℃±2℃。

2.4.2.

3.2持续时间

2h,16h,72h,96h。

当作为与耐久性或可靠性相联系的有关实验时，其试验所需时间由相关规范规定。

2.4.2.

3.3试验样品要求

1) 试验样品任何表面与其对应的试验箱壁间的最小距离大于15cm，且箱体积对试验样品体积

之比为10：1（高压），最大不超过5：1（低压），试验箱中风速应尽可能低；

2) 试验样品应该尽可能的靠近试验箱中央，各试验样品间有足够距离，以免互相干扰；

3) 试验样品的散热总量要在试验箱可以控制的范围内。

2.4.2.4 试验细节

2.4.2.4.1 预处理：

试验样品的去包装、电源和用户线缆的预制等处理步骤

2.4.2.4.2 初始检测：

试验样品在放入试验箱后（未开始升温前）进行基本功能检测

2.4.2.4.3 安装或者支承细节：

如果有特殊的安装支架和电源适配器之类设备请一起测试

2.4.2.4.4严酷程度（温度和试验持续时间）：

根据试验样品规格书设计测试条件

2.4.2.4.5 条件试验期间的测量或负载：

最大限度模拟试验样品在用户处工作状态

2.4.2.4.6 恢复：

试验完毕后将试验箱温度设定为室温，恢复室温后取出设备

2.4.2.4.7 最后检测：

设备恢复室温条件后检测基本功能

2.4.3 恒定湿热试验

2.4.

3.1 适用范围

电工电子产品（元件、设备及其他产品）的高温试验（试验期间试验样品能达到温度稳定，试验样品具有特殊安装架时需要一起测试）。

2.4.

3.2 试验方法

2.4.

3.2.1 把具有室温的实验样品放入试验箱（室温）；

2.4.

3.2.2 启动试验箱将温度逐渐升温到规定试验温度（试验箱温度变化速率在5分钟内不大于1℃/min）；

2.4.

3.2.3 对试验样品通电或加上负载，并检查试验样品各项功能是否正常；

2.4.

3.2.4 使试验样品暴露在恒定湿热条件下保持规定测试时间；

2.4.

3.2.5 在试验样品完全达到恒定湿热稳定后完成设计的测试项目；

2.4.

3.2.6 试验结束，试验样品应先停止通电或卸去负载（根据设备具体要求）；

2.4.

3.2.7 然后按规定温度调节速率将温度降到室温、湿度（特殊条件下在标准大气压条件

下恢复时，恢复时间要足以使其达到温度稳定，最少为1h）。

2.4.

3.3 试验条件

2.4.

3.3.1温度

30℃±2℃ 93%±3% 、30℃±2℃ 85%±3% 、40℃±2℃、93%±3%、40℃±2℃ 85%±3%。

2.4.

3.3.2持续时间

推荐的持续时间为2、4、10、21天。

2.4.

3.3.3试验样品要求

2.4.

3.3.3.1 试验样品任何表面与其对应的试验箱壁间的最小距离大于15cm，且箱体积对试

验样品体积之比为10：1（高压），最大不超过5：1（低压），试验箱中风速应尽可能低；

2.4.

3.3.3.2 试验样品应该尽可能的靠近试验箱中央，各试验样品间有足够距离，以免互相干

扰；

2.4.

3.3.3.3 试验样品的散热总量要在试验箱可以控制的范围内。

2.4.

3.4 试验箱要求

2.4.

3.

4.1 凝结水要连续排出试验箱，在未净化前不得重复使用

2.4.

3.

4.2 验箱内壁和顶上的凝结水不能滴落到试验样品上

2.4.

3.

4.3 保持室内用水的电阻率不小于500Ω*m

2.4.

3.

4.4 试验样品不能受到来自试验箱发热元件的直接辐射

2.4.

3.

4.5 试验箱的喷雾系统喷入的潮气应该远离试验样品并且不应该直接冲向试验样品表面

2.4.

3.5 试验细节

2.4.

3.5.1 预处理：

试验样品的去包装、电源和用户线缆的预制等处理步骤

2.4.

3.5.2 初始检测：

试验样品在放入试验箱后（未开始升温前）进行基本功能检测

2.4.

3.5.3 安装或者支承细节：

如果有特殊的安装支架和电源适配器之类设备请一起测试

2.4.

3.5.4 严酷程度（温度和试验持续时间）：

根据试验样品规格书设计测试条件

2.4.

3.5.5 条件试验期间的测量或负载：

最大限度模拟试验样品在用户处工作状态

2.4.

3.5.6 恢复：

试验完毕后将试验箱温度设定为室温，恢复室温后取出设备

2.4.

3.5.7 最后检测：

设备恢复室温条件后检测基本功能

3、环境试验箱使用注意点

我司现有无锡市南亚试验设备厂出产的：GDW/JB-0800高低温湿热交变试验箱、GDW/SJ-0250高低稳湿热试验箱，其中前者体积稍大，可编程做高低温湿热交变试验，后者只能手工设定做单次高低温湿热试验。

3.1关闭总闸(墙上的电源开关)后，须过一段时间(5分钟)后再开启，不然会出现报警。

3.2进行试验时一定要关紧箱门。

3.3在关闭冷机后，须等3分钟后才能开启冷机。

3.4高低温箱的固有温度偏差在±3℃。

3.5做低温实验时，只需开冷机，无需开起湿度控制，否则实验不能进行。

3.6做高温实验时，视需要可以开起湿度控制；冷机请务必打开，尤其是大功率产品。

3.7在开启湿度控制以前，一定先要检查水箱里有否有水；检查加热水槽里(打开左侧边门可以看

得见)是否贮有水(水面高约3cm)，否则在开启湿度控制时，先将湿球温度调到至少要大于干球温度，待加热水槽加水正常后再设置到正确的温度。

3.8高低温箱在工作的过程中，除特殊需要，不要打开箱门。

3.9高低温箱在工作的过程中，请将进线孔密封严密，以保证试验箱温度稳定。

3.10进行低温实验时，严禁开启箱门，一定要等待箱内温度降到常温后才可以开门取出设备，

低温时开启箱门时会对高低温箱及设备造成损害。

3.11时常注意箱门下边水槽里是否有水，经常要排干掉(从高低温箱后面右侧的排水口)。

3.12试验品的体积原则上不应超过试验箱容积的1/5，否则温度控制可能不准。曾发生过试验

箱内产品偏多，温度控制不准而使试验设备出现故障的情况。

3.13新员工做环境实验时一定要有测试计划，严格按照测试计划来进行操作。

3.14新员工测试进度一定需要向责任人汇报，由责任人关注。

3.15在无人职守长时间测试时一定要交代测试工经常关注高低温箱温度情况，有问题时尽快给

出处理意见。

3.16注意每日用热电偶温度计校验环境试验箱的温度准确性，尤其是在高温试验中。

4、方法

4.1 拟制试验计划

环境试验前一定要拟制好测试计划，具体可参见《XX产品环境试验计划》。新员工的测试计划要请导师/部门经理审核。

4.2 定制试验程序与项目

有模板并不表示我们能做好产品测试，切记环境试验不是为了完成一项测试任务而测试，而是根据产品的阶段、组网应用情况、现有资源等综合评估各方面因素，定制出来的一套试验程序，有着很强的目的性。

试验程序的选择需按照试验目的，多方面考虑，有时甚至是互相矛盾的。

目的主要应用

为了取得试验顺序前部分故障趋势的资料，在试验顺序一开始便进行最严酷的试验。但是，使样品无法承受以后试验的一些试验，则放在顺序的最后开发阶段试验，通常用于研究样机性能的一部分

为了在试验样品损坏前取得尽可能多的资料，试验顺序应以最不严酷的试验（如非破坏性试验）开始开发阶段试验，通常用于检验样机性能的一部分，尤其适用于有限数量试验样品

采用能给出最严酷影响的试验顺序，有些试验

可暴露由前一些试验所引起的损坏

元件和设备的标准化定型试验

采用的试验顺序是模拟实际环境中最可能出现的环境顺序在使用条件已知时，设备和整套系统的定型试验

考虑到我司产品为商用产品，现场环境发生骤冷骤热温度变化很大的情况很少，故通常不进行温度冲击试验。温度循环试验现阶段进行的也不多，典型的试验步骤为：常温→低温→高温→恒温湿热。

4.3 回归测试

对环境试验中出现故障的故障进行分析，找出产品在设计、材料和工艺方面的潜在缺陷，改善或确认产品的可靠性水平。

针对实验中出现的异常结果，在常温下进行专项试验做数据对比。

如有必要，需要进行二次试验。

4.4 实验报告的拟制、评审与归档

5、港湾现阶段应用指导

5.1 温度的选择

不同产品由于形态及网上应用环境的差异，对环境温度提出了不同的要求。进行环境试验时，硬件测试工程师要结合产品特点及前文提到的国标标准，确定环境试验温度。

我司产品目前常用的试验温度为：-10℃±3℃、-5℃±3℃、40℃±3℃、45℃±3℃、50℃±3℃、55℃±3℃。对于不在上述温度范围内的环境测试，请根据产品规格书标明的工

作温度范围降低5℃（最低工作温度）或者升高5℃（最高工作温度）。

恒温湿热试验的温度一般为30℃±2℃ 93%±3% 、30℃±2℃ 85%±3% 、40℃±2℃、93%±3%、40℃±2℃ 85%±3%、50℃±2℃ 93%±3%、

50℃±2℃ 85%±3%。对于不在上述温度范围内的试验，请根据产品规格书标明的最高工作温度（或者降低5℃）做93%±3%（或85%±3%）的恒温湿热试验；并参考试验箱给定的干湿球温度对照表。

5.2 时间的选择

对于摸底试验，单项实验项目通常为6-8小时，不要少于6小时；执行正式的测试项目需至少在环境试验箱达到温度稳定1小时后再进行。对于正式试验，单项实验项目通常为20-24小时，不要少于20小时。对一些考验长期可靠性的专项试验，单项实验项目可选择48小时，并做温度循环实验。

一个典型的试验步骤为：

常温（2小时，设备检查与功能验证）→低温（24小时）→高温（24小时）→恒温湿热（24小时）。

5.3 试验过程中功能/性能测试项目的选择建议

在施加环境应力的条件下进行功能/性能测试，能够加速暴露问题，故应尽可能多的将测试项放在环境试验中进行，并对比常温下与环境应力条件下的结果差异。环境试验中进行的所有项目都必须先在常温下进行了验证。

5.3.1 硬件复位测试

快速上下电30次：时间间隔在5秒钟内，注意检查开关处是否有打火现象或“滋滋”、“咔”等的杂音，系统能否正常重启。

慢速上下电30次：时间间隔在30秒内，注意检查开关处是否有打火现象或“滋滋”、“咔”等的杂音，系统能否正常重启。

以上两项测试需在每种试验条件下都进行。对摸底测试，可少做甚至不做本项测试。低温条件下，硬件复位测试尤为重要。

5.3.2 软件复位测试

在OS软件中用重启命令执行复位测试，30次，每种环境条件下都需进行，尤其是在低温环境下。

5.3.3 系统OS软件加载测试

每种环境条件下执行10次。

5.3.4 监控系统工作状态

通过调试串口/网口配置业务，检查状态显示是否正常。

5.3.5 关键器件温升测试（必测）

5.3.6 功能/性能测试

5.3.7 电源拉偏测试

在每种环境条件下，使用调压器、AC-SOURCE、DC-SOURCE等进行电压拉偏测试，每项测试建议至少2小时，具体也可根据资源情况进行微调。在进行拉偏测试的同时，进行硬件复位、软件复位、OS加载、整机最大功耗、最大输入电流等测试项。

5.3.8 长线满负载测试（需对比室温与环境温度下的性能指标差异及有无串扰等）

5.3.9 结合产品特点的专项测试（如大业务量呼叫测试）

以上为必测项，以下为选做的环境试验项目：

5.3.10 温度存储试验；

5.3.11 温度冲击试验；

5.3.12 温度循环试验；