低氣壓環(huán)境會對信號控制產(chǎn)品的性能、可靠性和壽命產(chǎn)生顯著影響，下面以某軌道交通信號電子設(shè)備的低氣壓試驗為例，說明低氣壓試驗在產(chǎn)品可靠性評估中的重要作用。

試驗設(shè)備要求：為了驗證其低氣壓環(huán)境適應(yīng)性，按照《GB/T 2423.21-2008》標準，對其進行了低氣壓試驗。試驗在一臺友“環(huán)儀儀器”生產(chǎn)的非標低氣壓試驗箱中進行（如下圖所示）。

試驗箱可提供20 kPa至101 kPa的連續(xù)可調(diào)氣壓范圍，氣壓偏差不超過±0.5 kPa，同時配備了精密溫度控制系統(tǒng)，溫度波動小于±2℃。

試驗步驟：

第一階段，在常溫（25°C）條件下，以1 kPa/min的速率將氣壓從101 kPa降至70 kPa，保持1小時后，再以同樣速率升至101 kPa，重復(fù)3次。監(jiān)測設(shè)備各項功能性能參數(shù)，并記錄其變化情況。

第二階段，在氣壓為54 kP的條件下恒定16小時，同時設(shè)備通電工作，監(jiān)測其功能性能參數(shù)，并記錄其變化情況。

試驗過程中發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備的某些指標出現(xiàn)了異常情況：

在第一階段試驗中，當氣壓降至70 kPa左右時，設(shè)備的工作電流突然增大10%，而器件溫度也快速上升5℃，某些敏感器件的輸出信號出現(xiàn)失真。

在第二階段試驗的第5小時，設(shè)備突然出現(xiàn)工作中斷，重啟后一切正常，但10小時后再次出現(xiàn)同樣故障。隨后的6小時內(nèi)，共出現(xiàn)2次工作中斷現(xiàn)象。對出現(xiàn)異常的器件進行了仔細排查，發(fā)現(xiàn)主要問題出在電源模塊上。

異常分析：

第一階段試驗中電流異常上升，是由于在臨界氣壓下，電源變壓器引線的局部放電引起的。放電發(fā)生時，空氣被擊穿形成等離子體，產(chǎn)生大量高能粒子轟擊引線表面，導(dǎo)致瞬時短路電流增加。放電伴隨的高溫也引起局部過熱，同時氣壓下降導(dǎo)致空氣稀薄，影響了散熱效率。

第二階段試驗中的工作中斷，則是由于電源控制電路可靠性下降導(dǎo)致的。在長時間低氣壓環(huán)境下，電路基板膨脹，引起細小焊點開裂，連接斷續(xù)不良，造成控制信號失真，使電源頻繁異常關(guān)斷。

試驗結(jié)構(gòu)及失效分析：

通過低氣壓試驗及后續(xù)的失效分析，研制單位及時識別出了設(shè)計和工藝上的缺陷：

一是電源變壓器初級繞組的引線布局不合理，間距過小，在低氣壓條件下極易發(fā)生局部放電；

二是電源散熱能力不足；

三是控制電路的防潮措施不到位，PCB（Printed Circuit Board）板材料選用不當，器件封裝存在滲漏風(fēng)險。

以上就是溫度低氣壓環(huán)境箱的試驗研究，如有產(chǎn)品試驗疑問，可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。