В технических условиях на изделие климатические испытания часто записаны одной строкой: «испытание 205-2 по ГОСТ 30630.2.1» или «Test Nb по IEC 60068-2-14». За этими обозначениями стоят конкретные процедуры — сколько циклов, с какой скоростью менять температуру, когда измерять параметры. Ниже — обзор основных температурных методов и того, как российские и международные стандарты связаны между собой.
Два комплекса стандартов
В России и странах СНГ действует комплекс межгосударственных стандартов ГОСТ 30630 «Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий». Общие требования к испытаниям собраны в ГОСТ 30630.0.0-99, а отдельные стандарты комплекса посвящены температуре, влажности, солнечному излучению, воде и другим факторам.
Международный аналог — серия IEC 60068 «Environmental testing» (в русском переводе — «Испытания на воздействие внешних факторов»). Она состоит из трёх частей: 60068-1 — общие положения, 60068-2 — сами испытания, 60068-3 — справочная информация. Каждое испытание в части 2 имеет буквенное обозначение: A — холод, B — сухое тепло, N — изменение температуры, Cab — влажное тепло постоянное.
Главное отличие подходов: ГОСТ 30630 увязывает режимы испытаний с условиями эксплуатации изделия — с видом климатического исполнения по ГОСТ 15150-69, а также с условиями транспортирования и хранения. В стандартах IEC такой привязки нет, режим выбирают из рядов значений по документации на изделие.
ГОСТ 30630.2.1-2013: испытания на воздействие температуры
Основной стандарт для камер тепла и холода — ГОСТ 30630.2.1-2013 «Испытания на устойчивость к воздействию температуры». В России он действует с 1 января 2015 года и составлен на основе IEC 60068-2-1:2007 (холод), IEC 60068-2-2:2007 (сухое тепло), IEC 60068-2-14:2009 (изменение температуры) и IEC 60068-3-1. Соответствие неэквивалентное: методы близки к международным, но с дополнительными требованиями и привязкой к ГОСТ 15150.
Стандарт содержит пять испытаний:
- 201 — воздействие верхнего значения температуры среды при эксплуатации;
- 202 — воздействие верхнего значения температуры воздуха при транспортировании и хранении;
- 203 — воздействие нижнего значения температуры среды при эксплуатации;
- 204 — воздействие нижнего значения температуры воздуха при транспортировании и хранении;
- 205 — воздействие изменения температуры среды.
Холод и тепло: греющиеся и негреющиеся изделия
Испытания на холод и тепло различаются в зависимости от того, выделяет ли изделие тепло при работе. Негреющееся изделие испытывают без нагрузки: его помещают в камеру, выводят камеру на заданную температуру, выдерживают и проверяют параметры. Греющееся изделие — блок питания, контроллер, усилитель — может испытываться под нагрузкой: его собственное тепло меняет температуру вокруг, и стандарт отдельно оговаривает, как это учитывать, в том числе как быть с охлаждающим действием потока воздуха в камере.
| ГОСТ 30630.2.1-2013 | Что проверяют | IEC 60068 |
|---|---|---|
| 201-1.1 | Тепло, негреющееся изделие без нагрузки | 60068-2-2, Bb |
| 201-2.1.1 | Тепло, греющееся изделие, нагрузка до подъёма температуры | 60068-2-2, Be |
| 201-2.1.2 | Тепло, греющееся изделие, нагрузка после подъёма температуры | 60068-2-2, Bd |
| 203-1 | Холод, негреющееся изделие | 60068-2-1, Ab |
| 203-2.1 | Холод, греющееся изделие под нагрузкой всё время | 60068-2-1, Ae |
| 203-2.2 | Холод, нагрузка включается после стабилизации | 60068-2-1, Ad |
Соответствие методов взято из приложения Г ГОСТ 30630.2.1-2013. Конкретные температуры и продолжительность выдержки задают документы на изделие и программа испытаний.
Несколько общих требований стандарта полезно знать заранее. Изделия размещают по возможности ближе к центру полезного объёма камеры; рекомендуется, чтобы их общий объём не превышал 20 % полезного объёма. Если это установлено документацией на изделие, при испытании на тепло методом 201-1.1 скорость изменения температуры в камере не должна превышать 1 °C/мин в среднем за период до 5 минут.
Изменение температуры: три способа
Испытание 205 проверяет, переносит ли изделие смену температур и сохраняет ли параметры после неё. ГОСТ 30630.2.1-2013 предлагает несколько методов, и от выбора метода зависит, какое оборудование нужно.
| Метод | Суть | IEC 60068-2-14 | Оборудование |
|---|---|---|---|
| 205-1.1 | Быстрое изменение, метод двух камер: перенос из холода в тепло не дольше 3 мин | Na | Камера термошока или две камеры |
| 205-1.2 | Быстрое изменение в одной камере: переход между крайними значениями не дольше 3 мин | — | Камера с очень высокой скоростью изменения температуры |
| 205-2 | Постепенное изменение в одной камере с заданной скоростью | Nb | Камера тепло-холод |
| 205-3 | Резкое изменение, две жидкостные ванны | Nc | Ванны с водой |
| 205-4 | Последовательные испытания греющихся изделий для эксплуатации вне помещений | — | Камеры тепла и холода и камера влажности |
По методу двух камер стандарт по умолчанию предписывает пять циклов, если документация на изделие не задаёт иное; для изделий массой более 50 кг время переноса можно увеличить до минимально необходимого. По методу 205-2 — два цикла, а скорость охлаждения и нагрева рекомендуется выбирать из ряда 1, 3, 5, 10 и 15 °C/мин (с допусками ±20 %), усредняя за период не более 5 минут.
Международный стандарт IEC 60068-2-14 тем временем обновился: в 2023 году вышло седьмое издание, заменившее издание 2009 года, с пересмотренными требованиями к температурам образцов, жёсткостям и допускам. Если программа испытаний ссылается на IEC напрямую, проверьте, какое издание указано.
Влажное тепло
Влажность в комплексе ГОСТ 30630 вынесена в отдельный стандарт — ГОСТ 30630.2.2-2001 «Испытания на воздействие влажности». В серии IEC постоянный режим влажного тепла описывает IEC 60068-2-78 (испытание Cab), в России действует его национальная версия ГОСТ Р МЭК 60068-2-78-2009. Испытание Cab предназначено для наблюдения влияния высокой влажности при постоянной температуре без конденсации на изделии. Циклический режим с конденсацией — IEC 60068-2-30 (испытание Db).
Для этих испытаний нужна камера с генератором влажности. Если программа включает только влажное тепло, достаточно камеры тепло-влага КТВ; если в той же программе есть холод — камера тепло-холод-влага КТХВ. Подробно о выборе между ними — в отдельной статье о влагостойкости.
Какая камера нужна для какого испытания
| Испытание | Камера | Модели «Электрон Прибор» |
|---|---|---|
| Холод и тепло (201–204) | Тепло-холод | КТХ 22–2000 л, −30 / −65 / −85 °C, до +100 / +160 / +180 °C |
| Постепенное изменение температуры (205-2) | Тепло-холод | КТХ, КТХ ВЗ, КТХ Ш |
| Быстрое изменение, метод двух камер (205-1.1) | Камера термошока | Термошок 80–500 л, зоны до −70 и до +180 °C |
| Влажное тепло | Тепло-влага или тепло-холод-влага | КТВ 64–1000 л, КТХВ 64–1000 л, 20–98 % RH |
| Только тепло без требований по холоду | Сушильный шкаф | ШС 60–3000 л, до +100 / +250 / +350 °C |
Наличие подходящей камеры не означает, что испытание автоматически соответствует стандарту. Камера должна быть аттестована как испытательное оборудование и обеспечивать режим с отклонениями, допустимыми по ГОСТ 30630.0.0, а процедуру определяют программа и методика испытаний изделия.
Как читать требование в ТУ
- Номер стандарта и метода: например, ГОСТ 30630.2.1, метод 203-1. По нему понятно, нужна ли нагрузка и как проверять параметры.
- Значения температуры: обычно их не пишут в стандарте, а берут по климатическому исполнению изделия по ГОСТ 15150 или прямо из ТУ.
- Длительность выдержки и число циклов: если в ТУ не указано иное, действуют значения по умолчанию из стандарта.
- Скорость изменения температуры или время переноса: от них зависит, хватит ли камеры тепло-холод или нужна камера термошока.
- Когда измерять параметры: в камере во время воздействия или после возвращения в нормальные условия. От этого зависит, нужны ли кабельные выводы.
Вопросы и ответы
Можно ли заменить испытание по ГОСТ 30630 испытанием по IEC 60068? Методы близки, но не идентичны: ГОСТ 30630.2.1-2013 составлен в форме неэквивалентного изложения и содержит дополнительные требования. Какой стандарт применять, решает документация на изделие и заказчик.
Что значит «NEQ» в предисловии ГОСТа? Это неэквивалентное соответствие международному стандарту: часть положений совпадает, часть изменена или дополнена.
Подходит ли камера тепло-холод для метода двух камер? Нет, если требуется перенос не дольше 3 минут между зонами с заранее установленными температурами. Для этого служит камера термошока с двумя зонами и автоматическим переносом корзины.
Где найти температуры испытаний для моего изделия? В технических условиях и программе испытаний. Если там указано только климатическое исполнение, значения определяют по ГОСТ 15150.