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IEC 60068-2-53-2010.pdf

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IEC 60068-2-53 是一项重要的国际环境试验标准，全称为《环境试验 第2-53部分：试验与指南——组合气候（温度/湿度）与动态（振动/冲击）试验》。该标准于2010年发布，替代了早期的三个相关标准，为电气电子设备在复杂环境下的可靠性评估提供了科学、系统的测试方法。

一、标准概述

IEC 60068-2-53 旨在模拟设备在真实使用、运输或储存过程中可能同时遇到的气候条件（如温度、湿度）和机械条件（如振动、冲击）。通过将多种环境应力组合施加于试样，该标准能够更真实地反映设备在实际环境中的性能表现，检测其在复合应力下的电气、机械或其他物理性能变化。

该标准不仅适用于产品研发阶段的可靠性验证，也常用于产品认证、质量评估和故障分析。

二、适用范围

本标准适用于所有需要在组合环境下进行测试的电气电子设备或组件，尤其是在以下领域：

• 汽车电子（行驶中的温度变化、路面振动）

• 轨道交通设备（车厢内温湿度变化与轨道振动）

• 航空航天设备（高空低温、湿度变化与飞行振动）

• 工业控制设备（工厂环境中的温湿度与机械振动）

• 户外通信设备（气候变化与风振等）

三、试验条件与所需仪器：温湿度振动（双向）综合试验箱

1. 气候条件：

• 温度范围：根据 IEC 60068-2-1（低温）、IEC 60068-2-2（干热）等标准选择

• 湿度条件：根据 IEC 60068-2-30（循环湿热）或 IEC 60068-2-78（恒定湿热）设定

• 温变速率：按 IEC 60068-2-14（温度变化试验）控制

2. 动态条件：

• 振动类型：正弦振动（IEC 60068-2-6）、宽带随机振动（IEC 60068-2-64）或混合模式振动（IEC 60068-2-80）

• 冲击测试：按 IEC 60068-2-27 执行

3. 所需仪器：

• 气候试验箱：能精确控制温湿度，具备快速变化能力

• 振动台/冲击台：支持多轴振动与冲击测试

• 数据采集系统：用于记录温度、湿度、加速度等参数

• 试样夹具与传感器：确保试样固定牢固，传感器校准准确

四、恢复条件

试验结束后，试样应在标准大气条件下（通常为常温常湿）进行恢复，时间根据试样类型和试验严酷等级确定。恢复期间可进行外观检查、电气性能测试等，以评估试样是否出现不可逆变化。

五、试验过程与要求

1. 初始检测：

试验前需对试样进行外观、尺寸、电气性能等检查，并记录初始状态。

2. 试验顺序：

• 先进行气候条件稳定（温度、湿度达到设定值）

• 在稳定条件下施加动态应力（振动或冲击）

• 可根据需要设置电气负载（如通电运行）

3. 温度稳定要求：

• 试样各部位温度与试验箱工作区温差不超过 ±3 K

• 对于发热试样，1小时内温度变化不超过 1 K 方可开始计时

4. 动态试验执行：

• 振动或冲击应在温湿度稳定后开始

• 可沿多个轴向依次进行，需在试验规范中明确规定

5. 中间与最终检测：

试验中或结束后需按规范进行性能检测，判断试样是否合格。

六、设备要求

1. 试验箱与振动台整合：

• 可采用振动台置于气候箱内的设计，或振动台与气候箱上下分离的结构

• 需做好热隔离与机械隔离，防止相互干扰或损坏

2. 传感器要求：

• 温度传感器：应牢固安装，不影响试样动态特性

• 加速度计：需能在试验温湿度范围内正常工作，并进行温度灵敏度校准

• 固定材料：应能在全温湿度范围内保持物理稳定性

七、其他注意事项

1. 试验序列设计：

应结合试样的实际使用场景设计试验剖面，图中给出了四种典型序列示例（冷/干热试验、缓慢温变、循环湿热、恒定湿热）。

2. 测试报告内容：

报告应包含客户信息、试验室资质、试验日期、试验类型、设定值与实测值、试样描述、设备信息、测量不确定度、校准记录、试验观察与结论等。

3. 安全与责任：

试验过程中应注意设备与人员安全，IEC 不对因使用本标准而引起的任何损害负责。

4. 专业建议：

进行组合试验前，建议充分理解试样的材料特性、结构弱点与使用环境，合理选择试验条件与顺序，避免过度测试或遗漏关键应力。

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