振動試驗是一種主要的力學環(huán)境試驗。力學環(huán)境主要包括振動、碰撞、跌落、沖擊等機械運動環(huán)境,其中碰撞、跌落、沖擊等機械運動形式屬于非穩(wěn)態(tài)的振動形式。振動試驗設(shè)備是對機械系統(tǒng)施加可控制并可再現(xiàn)的機械振動,并對試驗數(shù)據(jù)進行采集和分析的裝置。
1、振動的存在與危害
振動在人類生活的世界中無處不在,從自然界中的風雨雷電,到飛機車船及房屋橋梁,甚至人體內(nèi)的心臟跳動,振動以各種形式對人類的生活產(chǎn)生影響。而機械振動是指物體在平衡位置附近的往復運動,在機械振動的過程中,振動物體的一些物理參數(shù),如位移、速度等,將發(fā)生反復變化,由此對日常生活和工程項目帶來一定的危害。例如,振動會引起噪聲污染,從而對人體產(chǎn)生損害;會加劇構(gòu)件的疲勞和磨損,縮短機器使用壽命等。近年來,隨著機械設(shè)備向大功率、高速度、高精度、輕型化、大型化和微型化等方向發(fā)展,振動問題對提升產(chǎn)品性能和行業(yè)制造水平,以及人們的日常生活安全的影響日益重要。
正因為振動對于產(chǎn)品性能會產(chǎn)生重要影響,隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人們對產(chǎn)品運行中的各種振動問題提出了解決辦法,并逐漸形成振動試驗(力學環(huán)境試驗)的理論與技術(shù)。而振動試驗儀器設(shè)備對于分析振動理論、評估試驗結(jié)果進而改進產(chǎn)品性能至關(guān)重要。隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越復雜、精密程度越來越高,在對相關(guān)產(chǎn)品的振動問題進行分析、動態(tài)設(shè)計、動態(tài)控制。
2、振動試驗設(shè)備的作用
具體來說,振動現(xiàn)象對產(chǎn)品性能產(chǎn)生的破壞性影響主要包括:
無論上述哪種破壞,都將導致產(chǎn)品性能和工作狀態(tài)的不穩(wěn)定,甚至產(chǎn)品的損壞。這些性能破壞既影響用戶體驗滿意度和產(chǎn)品使用壽命,從而降低產(chǎn)品競爭力,亦會在航空航天、高鐵、橋梁、建筑等領(lǐng)域給國民經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展帶來重大影響。因此,為了提高產(chǎn)品性能可靠性,通過力學環(huán)境試驗設(shè)備在產(chǎn)品的研發(fā)、試制、規(guī)?;a(chǎn)和質(zhì)檢階段進行振動試驗,暴露產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié),進而改進產(chǎn)品設(shè)計、提升產(chǎn)品性能,降低或避免產(chǎn)品在使用及運輸過程中的故障率便具有重要意義。
鹽霧腐蝕試驗對光伏組件的重要性:
鹽霧腐蝕主要是指含有氯化物鹽的微小液滴所構(gòu)成的彌散系統(tǒng),通過其含有的氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護層與內(nèi)部金屬發(fā)生電化學反應(yīng)引起的破壞作用。
鹽霧環(huán)境多見于沿海、鹽堿地、重工業(yè)污染區(qū)等具有強腐蝕性潮濕環(huán)境的地區(qū),自然界中的鹽霧腐蝕會破壞金屬保護層,使其失去裝飾性,降低機械強度,一些電子元器件和電器線路,由于鹽霧腐蝕而造成電源線路中斷,特別是在有振動的環(huán)境中,影響尤為嚴重;此外,當鹽霧降落在絕緣體表面時,將會使表面電阻降低,增加漏電風險,對電氣設(shè)備和人員安全都會產(chǎn)生巨大隱患。
鹽霧腐蝕試驗采用人工模擬鹽霧環(huán)境,對相關(guān)產(chǎn)品的抗鹽霧腐蝕能力進行客觀評價。根據(jù)最新版標準IEC60068-2-52中要求,將鹽霧腐蝕試驗分為8個等級,其中等級1-7為中性鹽霧,等級8為酸性鹽霧,可通過相關(guān)產(chǎn)品具體使用地點的環(huán)境腐蝕條件來選擇進行不同等級的測試。
光伏組件作為戶外使用的電氣設(shè)備,如果被安裝于具有鹽霧腐蝕性的氣候環(huán)境中,長時間的暴露可能會對其金屬邊框、接線端子和背板涂層等部件造成不可逆的損傷,造成其輸出功率和安全可靠性降低。光伏組件的鹽霧腐蝕測試標準為IEC61701,在2020年最新發(fā)布的版本中,已經(jīng)要求參考最新版IEC60068-2-52中測試條件進行,并且在附錄A中給出了不同應(yīng)用場景下測試等級的選擇建議。