海拔與低氣壓測試標準:IEC 60068、MIL-STD-810 與 DO-160

海拔測試、低氣壓測試和溫度–海拔組合測試並非同一種測試。有三個標準體系涵蓋這些內容,每個體系對壓力條件、溫度條件和驗收準則的定義各不相同。試驗箱應遵循標準,而不是相反。

壓力降低對產品的影響

大氣壓降低會改變傳熱與冷卻、電氣絕緣與電弧行為、密封件與壓力敏感結構、馬達與風扇、電池與儲能系統,以及封閉組件的行為。在常壓下合格的產品可能因上述任一原因在海拔條件下失效,而且失效往往源於低氣壓與溫度的疊加作用,而非單一壓力因素。

典型海拔模擬從海平面 101.3 kPa 起,涵蓋 5,000–10,000 m,視系統能力最高可達 50,000 m。

海拔(低氣壓)試驗箱 — EQT 系列

MIL-STD-810 Method 500.6——低氣壓(海拔)

在 MIL-STD-810H 中,海拔測試由 Method 500.6——低氣壓(海拔)涵蓋。該方法並非固定剖面。MIL-STD-810 要求進行工程剪裁,因此海拔、壓力、持續時間和溫度均依據產品生命週期和平台確定,而非採用單一預設值。

Method 500.6 透過與暴露條件相匹配的程序實施:

  • 貯存或空運——包裝與外殼完整性、結構變形、密封性能、材料膨脹以及暴露後的功能狀態。
  • 運行或空中運輸——運行中的產品在指定低氣壓下的行為,包括啟動、電氣運行、冷卻、通訊和異常發熱。
  • 快速減壓——適用於增壓艙設備和機載系統,其壓力–時間剖面依據適用要求確定,而非假定減壓速率。

在選擇試驗箱之前需要確定的參數包括:測試海拔、對應的箱內壓力、海拔變化速率、適用程序、測試持續時間、溫度和濕度條件、受試件配置、儀器儀表,以及測試後驗收準則。

海拔(低氣壓)試驗箱 — EQT 系列

IEC 60068 低氣壓方法

IEC 60068 將低氣壓與溫度組合處理,而非作為獨立的海拔數值。IEC 60068-2-39 涵蓋溫度或溫度加濕度與低氣壓的組合;IEC 60068-2-40 涵蓋低溫與低氣壓的組合;IEC 60068-2-41 涵蓋乾熱與低氣壓的組合。在 2-39 程序中,溫度變化速率不超過 1 K/min,壓力變化速率不超過 15 kPa/min。TestEQ 低氣壓系統通常配置的壓力調節範圍約為 5 kPa 至 100 kPa,最終數值依據所需測試剖面確定。

RTCA DO-160 第 4 至第 6 章

對於機載設備,DO-160G 包含 26 個編號章節。第 4 至第 6 章涵蓋溫度與海拔、溫度變化和濕度,這些章節對應環境試驗箱的工作。第 8 章振動可能需要根據鑑定計畫與溫度及海拔測試整合。DO-160 還涵蓋機械、電氣、EMC、雷電、結冰和易燃性等章節,因此僅測試適用的章節。

壓力控制與試驗箱性能

用於這些標準的試驗箱,其規格不僅取決於可達到的最低壓力。壓力控制精度通常保持在 ±1–2 % 偏差以內,溫度整合範圍通常涵蓋 −70 °C 至 +150 °C,且箱體結構必須在真空下抗變形,並具備多層保溫、超壓保護、緊急洩壓以及可匯出用於認證的資料擷取功能。工作容積取決於受試設備、夾具、試件數量、氣流、熱負載和維護通道。

哪種標準對應哪種試驗箱

  • 單獨的海拔或低氣壓模擬 → 海拔試驗箱。
  • 溫度或溫度加濕度與低氣壓的組合 → 按完整 IEC 60068-2-39 序列配置的低氣壓環境試驗箱。
  • 同時需要真空和熱循環的航太硬體 → 熱真空試驗箱。

請聯絡我們 ,提供適用標準、海拔或壓力剖面、溫度範圍和試件尺寸,我們將確認試驗箱配置。相關設備:海拔試驗箱 和熱真空試驗箱 。

常見問題

大氣壓降低會對受試產品產生什麼影響?

壓力降低會改變傳熱與冷卻、電氣絕緣與電弧行為、密封件與壓力敏感結構、馬達與風扇、電池與儲能系統,以及封閉組件的行為。在常壓下合格的產品可能在海拔條件下失效,而且失效往往源於低氣壓與溫度的疊加作用,而非單一壓力因素。

MIL-STD-810H 如何處理海拔測試?

在 MIL-STD-810H 中,海拔測試由 Method 500.6——低氣壓(海拔)涵蓋,透過貯存或空運、運行或空中運輸、快速減壓等程序實施。該方法並非固定剖面——MIL-STD-810 要求進行工程剪裁,因此海拔、壓力、持續時間和溫度均依據產品生命週期和平台確定,而非採用單一預設值。

IEC 60068-2-39 對組合低氣壓測試規定了哪些變化速率限值?

在 2-39 程序中,溫度變化速率不超過 1 K/min,壓力變化速率不超過 15 kPa/min。IEC 60068-2-39 涵蓋溫度或溫度加濕度與低氣壓的組合;-2-40 涵蓋低溫與低氣壓的組合,-2-41 涵蓋乾熱與低氣壓的組合。

DO-160G 中哪些章節對應環境試驗箱的工作?

DO-160G 包含 26 個編號章節;第 4 至第 6 章涵蓋溫度與海拔、溫度變化和濕度,這些章節對應環境試驗箱的工作。第 8 章振動可能需要根據鑑定計畫與溫度及海拔測試整合,且僅測試適用的章節。

海拔試驗箱應達到怎樣的压力控制精度和溫度範圍?

壓力控制精度通常保持在 ±1–2 % 偏差以內,溫度整合範圍通常涵蓋 −70 °C 至 +150 °C,且箱體結構需在真空下抗變形。TestEQ 低氣壓系統通常配置的壓力調節範圍約為 5 kPa 至 100 kPa,最終數值依據所需測試剖面確定。

把試驗標準和受試產品告訴我們

提供試驗標準、受試件尺寸與發熱量、溫度或壓力範圍,我們的工程師會給出對應的試驗箱配置方案。