冬季我國有三分之二以上國土平均氣溫在0℃以下，如何確保變送器冬季的貯存、運(yùn)輸及工作時(shí)的可靠性，是我們所有測試工作者需要研究的課題。為滿足產(chǎn)品在低溫環(huán)境條件下的使用要求，那么對(duì)變送器在生產(chǎn)研制階段進(jìn)行低溫試驗(yàn)是必不可少的重要一環(huán)。

　　1、變送器概況

　　變送器是指可將工業(yè)上需要測量的各類電量與非電物理量，例如電流(AD)、電壓(VD)、功率(WD)、頻率(FD)、溫度(TT)、重量(LD)、位置(PT)、壓力、轉(zhuǎn)速(RT)、角度等。這種將被測物理量轉(zhuǎn)換成可傳輸直流電信號(hào)的設(shè)備。變送器的傳統(tǒng)輸出直流電信號(hào)有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等，目前最廣泛采用的是用4-20mA電流來傳輸模擬量。

　　2、低溫試驗(yàn)概況

　　低溫試驗(yàn)的目的是確定軍民用設(shè)備在低溫條件下儲(chǔ)存和工作的適應(yīng)性。安科瑞電氣測試中心依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2423.1-2008 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)A：低溫》(等同于國際電工委標(biāo)準(zhǔn)IEC 60068-2-1:2007)對(duì)樣品在在溫下的可靠性進(jìn)行檢測，一般步驟為：預(yù)處理、初始檢測、條件試驗(yàn)、中間檢測、最后線性升溫、恢復(fù)、最后檢測。

　　低溫試驗(yàn)溫度及試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間由產(chǎn)品設(shè)計(jì)和使用的環(huán)境條件決定。為了確保產(chǎn)品質(zhì)量，我們一般需要考慮20%的冗余量，因此我們建議采用120%使用溫度下限值來對(duì)其進(jìn)行適應(yīng)性低溫試驗(yàn)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2423.1-2008規(guī)定，嚴(yán)酷等級(jí)如下表所示：

　　嚴(yán)酷等級(jí)

　　溫度(℃)+5、-5、-10、-20、-25、-33、-40、-50、-55、-65

　　持續(xù)時(shí)間(h)2、16、72、96

　　4、低溫試驗(yàn)在變送器可靠性測試方面的意義與作用

　　低溫試驗(yàn)的意義：對(duì)變送器的評(píng)價(jià)不能只看其變送精度是否優(yōu)秀，還要綜合其各方面條件，例如在極端環(huán)境中，其功能和性能的可靠程度以及維修、服務(wù)的成本等。在提高變送器可靠性方面，低溫環(huán)境試驗(yàn)占有重要位置。

　　低溫試驗(yàn)的實(shí)際應(yīng)用：

　　A、用于變送器研究性試驗(yàn)：研究性試驗(yàn)主要用于變送器的設(shè)計(jì)、研制階段，用于考核所選用的元器件、零部件、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、采用的工藝等是否滿足實(shí)際環(huán)境要求以及存在的問題。

　　對(duì)于零部件選擇方面，以安科瑞電氣股份有限公司的BD-3E3系列變送器為例，經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在低溫環(huán)境下原先設(shè)計(jì)選用的LCD顯示裝置顯示遲緩，出現(xiàn)重影現(xiàn)象，這是由LCD本身的性能決定的，因此改用LED顯示;LED可適應(yīng)-40℃的低溫。

　　對(duì)于生產(chǎn)工藝方面，以安科瑞電氣股份有限公司的AHKC-EKAA傳感器為例，試生產(chǎn)樣機(jī)經(jīng)低溫試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其中一樣品低溫下變送超差，經(jīng)驗(yàn)證系溫補(bǔ)電阻熱脹冷縮后焊點(diǎn)脫落導(dǎo)致，后采取改進(jìn)焊接工藝，杜絕了此類問題再次出現(xiàn)。

　　B.用于變送器定型試驗(yàn)：定型試驗(yàn)是用來確定變送器能否在預(yù)定的低溫環(huán)境條件下達(dá)到規(guī)定設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)和安全要求。

　　C.用于生產(chǎn)檢查試驗(yàn)：生產(chǎn)檢查試驗(yàn)主要用于檢測變送器的工藝質(zhì)量以及工藝變更時(shí)的質(zhì)量穩(wěn)定性。以安科瑞電氣股份有限公司為例，其所有系列的產(chǎn)品，每年均委托安科瑞電氣測試中心安排制定定期試驗(yàn)計(jì)劃，用于驗(yàn)證工藝質(zhì)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品售后服務(wù)成本。

　　D.用于產(chǎn)品的驗(yàn)收試驗(yàn)：驗(yàn)收試驗(yàn)是指在用戶現(xiàn)場針對(duì)變送器產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)收，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量必須進(jìn)行的一些項(xiàng)目的試驗(yàn)，驗(yàn)收試驗(yàn)通常是抽樣進(jìn)行的。在客戶現(xiàn)場進(jìn)行驗(yàn)收可以收集現(xiàn)場的第一手資料，再通過一些特定的試驗(yàn)手段對(duì)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行模擬，使測試環(huán)境更加貼近事實(shí)，減少了標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境和現(xiàn)場環(huán)境差異導(dǎo)致的不確定度。

　　E.用于可靠性試驗(yàn)：可靠性試驗(yàn)是由環(huán)境試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、現(xiàn)象試驗(yàn)和特殊試驗(yàn)等組成，低溫試驗(yàn)是其中環(huán)境試驗(yàn)的重要組成部分。美國MIL-ZTD-781D中明確規(guī)定：環(huán)境試驗(yàn)是可靠性試驗(yàn)的必要補(bǔ)充內(nèi)容，也是提高產(chǎn)品可靠性的重要手段。

　　低溫試驗(yàn)已經(jīng)在實(shí)際研發(fā)、生產(chǎn)過程中投入使用，在變送器研發(fā)、生產(chǎn)等階段均有重要作用，是提高變送器功能、性能、可靠性以及安全性方面是必不可少的重要手段。