第一節(jié) 環(huán)境試驗設備產(chǎn)業(yè)界定及主要產(chǎn)品

一、產(chǎn)業(yè)定義

環(huán)境試驗設備是模擬各類環(huán)境氣候，運輸、搬運、振動、等條件下，是企業(yè)或機構為驗證原材料、半成品、成品質(zhì)量的一種方法。目的是通過使用各種環(huán)境試驗設備做試驗，來驗證材料和產(chǎn)品是否達到在研發(fā)、設計、制造中預期的質(zhì)量目標。廣泛用于大專院校、航空、航天、軍事、造船、電工、電子、醫(yī)療、儀器儀表、石油儀表、石油化工、醫(yī)療、汽摩等領域。

環(huán)境試驗設備能按IEC、MIL、ISO、GB、GJB等各種標準或用戶要求進行高溫、低溫、溫度沖擊(氣態(tài)及液態(tài))、浸漬、溫度循環(huán)、低氣壓、高低溫低氣壓、恒定濕熱、交變濕熱、高壓蒸煮、砂塵、耐爆炸、鹽霧腐蝕、氣體腐蝕、霉菌、淋雨、太陽輻射、光老化等。

能進行環(huán)境試驗的機構主要有蘇州電器科學 研究 所、環(huán)境可靠性與電磁兼容試驗中心、航天環(huán)境可靠性試驗中心、301、一通檢測等單位。

二、主要產(chǎn)品及應用情況

（一）主要產(chǎn)品

氣候環(huán)境試驗設備：濕熱試驗箱、鹽霧試驗箱、長霉試驗箱、低溫試驗箱、低溫/低氣壓試驗箱、高溫/低氣壓試驗箱、高、低溫試驗箱、高溫試驗箱、低氣壓試驗箱。

力學環(huán)境試驗設備：振動試驗設備、沖擊試驗設備。

可靠性環(huán)境試驗設備、特種環(huán)境試驗設備。

（二）環(huán)境試驗設備應用

1、氣候環(huán)境試驗其項目可分類如下幾項：高溫，低溫，溫度循環(huán)，溫度沖擊，低氣壓，濕熱，日光輻射，砂塵，淋雨等，一般將鹽霧和霉菌試驗包括在其中。

環(huán)境試驗的試驗場地應能具有廣泛的代表性，能進行近可能多的試驗項目，并且應與將來可能作戰(zhàn)的環(huán)境近可能地接近。但是，環(huán)境試驗場往往與真實的使用環(huán)境存在差別。在選擇模擬試驗項目時，應具體地 分析 對待試驗物品的使用要求，應使選擇的試驗項目既代表了主要的使用環(huán)境，又能加快試驗速度，節(jié)省經(jīng)費。在試驗項目不斷標準化的情況下，試驗箱產(chǎn)品主要用于下面幾個反方面的環(huán)境檢測：

1）低壓（高空）試驗：試驗適用于在飛機貨艙中空運的兵器，在高原上使用的兵器和空運兵器在飛機受傷后發(fā)生壓力迅速下降的情形。試驗的目的是檢驗兵器在低壓環(huán)境中的使用性能以及壓力迅速下降對兵器性能的影響。模擬的最高高度可達30000m（米），試驗時取高度相對應的溫度值。

2）低溫試驗：試驗適用于在壽命周期中很可能在低溫環(huán)境中使用的試件。試驗的目的是檢驗試件能否在長期的低溫環(huán)境中儲藏、操縱控制和作戰(zhàn)。

3）熱沖擊試驗：試驗適用于在預定的使用區(qū)域或使用模式中經(jīng)常經(jīng)受極迅速溫度變化的兵器。例如：從沙漠機場起飛升到高空的飛機上的電子裝備吊倉、導彈、光電設備和炸彈倉中的炸彈；從高空向沙漠地區(qū)空投的兵器；在北極地區(qū)從室內(nèi)向室外轉(zhuǎn)移的兵器。目前僅進行空氣中的熱沖擊試驗，將來有可能進行從空氣進入到水中的熱沖擊試驗。進行熱沖擊試驗的目的是檢驗環(huán)境溫度驟然變化對兵器性能的影響。艾思荔品牌HL系列高低溫試驗箱。

4）高溫試驗：試驗中兵器處于高溫空氣中，但不受到陽光直接照射。試驗針對高溫季節(jié)在室內(nèi)或密閉空間中或接近發(fā)動機等熱源處儲藏或使用兵器的情形。僅當太陽輻射試驗不能檢驗高溫效應時才進行這項試驗。試驗的目的是檢驗在高溫環(huán)境中儲藏或使用的性能。

5）浸水試驗：浸水試驗包括浸水、滴水和加壓水試驗。浸水試驗適用于要求水密性的裝備和全部或部分浸入水中使用的裝備。在某些情況下，這項試驗可以代替淋雨試驗檢驗水密性。試驗的目的是檢驗兵器浸入水中不漏水的能力。

6）凍雨試驗：試驗適用于在正常使用中會遇到凍雨的裝備。試驗的目的是為了檢驗雨、霧和濺起的海水落在裝備上結冰后對裝備使用性能的影響，還用于評定除冰裝置和技術。

7）太陽輻射（日照）試驗：這是一項對暴露在陽光下的兵器及其制造材料進行的試驗。太陽輻射可引起光化學效應和熱效應。在大多數(shù)情況下，這項試驗可以代替高溫試驗。通過日照試驗可檢驗太陽輻射對兵器或有關材料的使用或露天存儲的影響。

8）淋雨試驗：試驗適用于使用過程中有可能受到雨淋的兵器。淋雨試驗包括無風時的淋雨試驗和有風時的淋雨試驗。淋雨試驗的目的是檢驗遮雨器材的防水性能，檢驗兵器在淋雨期間和淋雨之后的性能。

9）防潮試驗：試驗適用于可能在溫暖潮濕的環(huán)境中使用的兵器。熱帶地區(qū)全年、中緯度地區(qū)一年有長短不等的季節(jié)就是這種溫暖潮濕的環(huán)境。試驗的目的是檢驗兵器對溫暖潮濕的環(huán)境的適應能力。

10）沙塵試驗：試驗適用與在干沙或塵土含量比較高的空氣中使用的所有機械的、電的、電子的和電化學的兵器。試驗分為揚塵試驗和揚沙試驗。揚塵試驗使用塵土和細沙，細小的塵?？梢赃M入縫隙、裂縫、軸承和連接處。揚沙試驗使用149～850μm（微米）的沙粒，大而鋒利的沙粒能產(chǎn)生侵蝕和阻塞作用，降低裝備的有效性、可靠性和維修性。沙塵試驗的目的是檢驗兵器在沙塵環(huán)境中的使用和存儲能力。

11）防霉試驗：溫暖和潮濕是微生物生長的條件，廣泛存在于熱帶和中緯度地區(qū)。所有標準通用兵器裝備在設計時都應考慮防霉問題。試驗的目的是評定兵器發(fā)生霉變的程度和霉變對兵器性能或使用的影響程度。

12）鹽霧試驗：鹽在地球上分布非常廣泛。海洋、大氣、地面、湖水和河流中都有鹽，尤以沿海地區(qū)含鹽量比較大，海洋中含鹽量最大。不與鹽接觸的兵器是沒有的。因此，所有的兵器在其壽命周期中都處于某種形式的鹽環(huán)境中。鹽霧試驗的目的是檢驗含鹽潮濕大氣對兵器性能的影響，特別是檢驗涂覆保護層的性能和材料的相容性。

2、力學環(huán)境試驗是為了保證產(chǎn)品在規(guī)定的壽命期間，在預期的使用、運輸、流通環(huán)境條件下，保持功能可靠性而進行的活動。特點:以力作用為突出特征。考核、評價產(chǎn)品在力作用下的功能可靠性、結構完好性。

三、產(chǎn)業(yè)基本屬性

環(huán)境設備屬于電子工業(yè)專用設備制造（3662）。

電子工業(yè)專用設備制造指生產(chǎn)半導體器件、集成電路、電子元件、電真空器件，以及電子設備整機裝配專用設備的制造。

主要產(chǎn)品包括：生產(chǎn)半導體器件和集成電路專用設備：半導體材料制備、外延和化學機械拋光設備、曝光、刻蝕和勻膠顯影設備、擴散、離子注入和快速熱處理設備、化學、物理氣象淀積和鍍銅設備、后序組裝和封裝生產(chǎn)設備、在線工藝檢測設備、中間產(chǎn)品和成品測試設備等；生產(chǎn)電子元件設備：電阻、電位器生產(chǎn)設備、電容器生產(chǎn)設備、陶瓷元件生產(chǎn)設備、磁性材料及元件生產(chǎn)設備、印制電路板生產(chǎn)設備、敏感元器件及傳感器設備、頻率元器件生產(chǎn)設備等；生產(chǎn)電真空器件專用設備：電子管生產(chǎn)設備、液晶顯示器件生產(chǎn)設備、真空開關管生產(chǎn)設備、顯像管及電子槍生產(chǎn)設備等；例行試驗和可靠性試驗設備：力學環(huán)境試驗設備、氣候環(huán)境試驗設備、可靠性試驗設備等；電子整機裝聯(lián)設備：插件（片）機、貼片機、裝配生產(chǎn)線、波峰焊接設備、再流焊接設備、表面貼裝印刷設備、編帶設備、屏蔽等設備；電子工業(yè)專用通用設備：超聲波設備、精密焊接設備。

第二節(jié) 環(huán)境試驗設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

環(huán)境試驗設備最先出現(xiàn)在美國，之后是日本的儀器儀表制造商跟每個簽訂技術援助協(xié)議，引進美國的一些環(huán)境試驗設備的資料，從而才掌握先進技術。繼而快速發(fā)展。

到上世紀五十年代未期，日本環(huán)境試驗設備制造廠商已發(fā)展到約20家，已能獨立設計和制造各種環(huán)境試驗設備，并設立了環(huán)境試驗中心。

六十年代，在日本工業(yè)和科學技術迅速發(fā)展的情況下，日本環(huán)境試驗設備作為提高機電工業(yè)產(chǎn)品性能水平和質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)和手段，得到迅猛發(fā)展。

到六十年代末期，日本環(huán)境試驗設備 行業(yè) 進行了主要依靠本國技術獨立研制和制造的新階段。日本自行研制的P/atinous系列環(huán)境試驗箱，實現(xiàn)了試驗設備的標準化。在新系列中，低溫恒溫恒濕、恒溫恒濕和低溫恒溫三種環(huán)境試驗箱，均設計成同一結構形式，而其容積則按倍數(shù)分等，程序控制機構和記錄監(jiān)測機構，則另外組成單元。

七十年代初，不僅一些科研機構和高等院校設有 研究 設計環(huán)境試驗設備的機構，而且設備制造廠商也開始重視 研究 設計，生產(chǎn)的環(huán)境試驗設備品種已達到幾十種。除了一般用的濕熱箱、日照箱和鹽霧箱等摸擬單項環(huán)境條件的標準產(chǎn)品外，還開始研制不少綜合環(huán)境條件試驗設備，使環(huán)境試驗結果更接近于實際使用環(huán)境條件影響，如綜合氣候老化試驗箱以及溫度、濕度、低氣壓和振動四因素環(huán)境試驗箱等。安川電機公司研制的一套特殊模擬環(huán)境試驗設備，可以對高壓成形線圈進行高壓、高溫、熱沖擊和吸濕的綜合加速試驗，可按照專門設計的試驗程序，在很短時間內(nèi)得出相當于產(chǎn)品實際使用20～50年的絕緣壽命。

在七十年代，日本環(huán)境試驗設備 行業(yè) 產(chǎn)業(yè)發(fā)生一系列變化，積極采用新技術發(fā)展新產(chǎn)品，開發(fā)大型試驗室，以適應機電工業(yè)產(chǎn)品整機試驗的要求，并以提高新產(chǎn)品的標準化水平來降低成本，加快研制和生產(chǎn)周期，擴大服務領域和增加內(nèi)銷來彌補出口減少。

到七十年代末，塔巴依愛斯佩克公司生產(chǎn)的氣候試驗箱品種已包括溫度、濕度、低氣壓、爆炸和沙塵等共50余種。

八十年代的日本環(huán)境試驗設備產(chǎn)品結構一方面加強產(chǎn)品的標準化、系列化和生產(chǎn)專業(yè)化、加快新產(chǎn)品的開發(fā)，并抓住大型專用環(huán)境試驗設備的特殊訂貨，多品種、高質(zhì)量高檔化產(chǎn)品參與市場競爭和市場開拓，擴大內(nèi)銷，另一方面謀求產(chǎn)品出口、技術出口和海外投資就地生產(chǎn)，使出口多樣化。

八十年代在精密機械和電子控制設備等 行業(yè) 中，按產(chǎn)品使用的溫度、濕度和其他環(huán)境條件進行可靠性試驗，已成為發(fā)展趨勢。例如，過去日本伊丹制作所對變電設備之類的大型產(chǎn)品的耐環(huán)境性驗證，是在小型環(huán)境試驗槽中進行模型試驗或現(xiàn)場試驗的。為適應日本產(chǎn)品劇增的需要，使產(chǎn)品能滿足世界各地嚴酷的氣候條件，必須進一步提高在寒帶、熱帶或沙漠地帶使用的變電設備、電氣車輛和電氣設備的可靠性。因此，伊丹制作所研制了一種大型環(huán)境試驗設備，容積達512m3，征對產(chǎn)品進行高溫、低溫、雨淋、雪環(huán)境下的產(chǎn)品性試驗以及采用熱循環(huán)對設備進行可靠性驗證試驗。

八十年代日本汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，各種車輛出口到各界各地。為使日產(chǎn)汽車能在各種環(huán)境條件下安全可靠地行駛，必須對汽車進行嚴格的環(huán)境試驗。因此，日本明電舍公司設計了汽車環(huán)境試驗系統(tǒng)，包括高溫、低溫、全天候及減壓環(huán)境試驗裝置、全消音及半消音試驗、電磁波暗窒和電磁波屏蔽室，及日照模擬裝置等。

在國內(nèi)研制和生產(chǎn)環(huán)境試驗設備也有了有四十多年的歷史。八十年代以前，我國使用的大多數(shù)環(huán)境試驗設備都是從西方國家引進的，價格比較昂貴，而如今，隨著電子技術的發(fā)展，特別是控制技術的發(fā)展，從模擬控制到現(xiàn)在的數(shù)字控制；顯示方式從指針到數(shù)字再到現(xiàn)在的觸摸屏顯示；控制精度從±1℃提高到0.1℃甚至于0.01℃之內(nèi)；設備體積從很小的箱體，到幾百立方大的房（室），我國的環(huán)境試驗設備生產(chǎn)廠家已經(jīng)能生產(chǎn)符合試驗要求的設備。性能可以與進口設備相媲美，而價格只有進口設備一半左右。但某些特殊設備,如溫度沖擊設備、溫度快速變化（15℃/min）還不能國產(chǎn)化或生產(chǎn)的設備不能符合要求。

第三節(jié) 環(huán)境試驗設備產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位

截止2010年底，我國環(huán)境試驗設備產(chǎn)值約為19億元，在國內(nèi)生產(chǎn)總值中的比重不到萬分之五，可見，就產(chǎn)值看，環(huán)境試驗設備在國民經(jīng)濟中的地位并不是很重要。但環(huán)境試驗關系到國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的安全運行，因此，其重要地位不言而喻，未來在國民經(jīng)濟中還會發(fā)展越來越重要的作用。

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