Основых тех.экспл. суд эл.об А5_

Таблица 3.2. Факторы окружающей среды, влияющие на работоспособность электрорадиоаппаратуры

26

Тропический влажный климат характерен для ЮгоВосточной Азии, Экваториальной Африки, Центральной и Южной Америки. Среднемесячные температуры в данной зоне незначительно отличаются друг от друга и колеблются в пределах +(20-25)°С. Максимальная температура редко превышает +35° С и лишь в исключительных случаях достигает +40° С. Температура в течение суток изменяется медленно: скорость ее возрастания или падения не превышает 2° С в час, суточная амплитуда не превышает 10° С. Изменения температуры сдерживаются испарением воды в период восхода солнца и конденсацией влаги при его заходе. Среднесуточная относительная влажность воздуха-около 90%; днем она снижается до 7080%. Среднегодовая абсолютная влажность воздуха в тропических областях в два-три раза выше, чем в зоне умеренного климата.

Важной особенностью тропического климата являются частые дожди и грозы. Например, на острове Ява среднегодовое число гроз превышает 300. При грозовых разрядах в воздухе повышается содержание озона, азота и аммиака, которые оказывают разрушающее действие на материалы, особенно диэлектрики. Свет в зоне тропических лесов большую часть дня рассеянный, а атмосфера-тусклая от тумана и испарений. Плотность теплового потока солнечной радиации в зоне влажного тропического климата составляет 0,98 кВт/м2.

Частые грозы, роса, повышенная возможность поражения грибковой плесенью, насекомыми, грызунами и пресмыкающимися определяют очень тяжелые условия эксплуатации электрорадиоаппаратуры в зоне тропического климата.

3.3.2.Влияние метеорологических параметров на судовую электрорадиоаппаратуру

При повышении температуры механические свойства большинства материалов ухудшаются, падает сопротивление изоляции и возрастают диэлектрические потери. Пропиточные материалы, масла и смазки теряют свою вязкость, что приводит к перегреву механических элементов, повреждениям и авариям. Трансформаторное масло теряет свою инертность и

28

ческих нелинейна, у пропитанных бумажных имеет гистерезисную петлю. Соответственно изменяются диэлектрические потери, сопротивление изоляции и диэлектрическая прочность конденсаторов. Изменение основных параметров конденсаторов при обычных пределах изменения температуры может быть весьма значительным. Так, при эксплуатации в умеренном климате емкость некоторых типов конденсаторов может измениться на 20 – 30%.

В катушках индуктивности изменение температуры приводит к изменению индуктивности, собственной емкости и добротности, что влечет за собой изменение резонансной частоты контура. Электровакуумные приборы реагируют только на повышение температуры баллона выше 200° С, что приводит к ухудшению вакуума, изменению характеристик и увеличению скорости старения материалов. Более сильно подвержены влиянию температуры полупроводниковые диоды и триоды. При изменении температуры окружающей среды в интервале от −60 до +60° С параметры полупроводниковых приборов меняются на 10 – 25%. Повышение температуры за 70 – 100° С для германиевых приборов и за 120 – 150° С для кремниевых приводит к резкому изменению параметров и даже к выходу полупроводникового прибора из строя.

Для обеспечения термостойкости электрорадиоаппаратуры применяются следующие меры термозащиты:

1)применение материалов с как можно меньшей разницей в коэффициентах линейного расширения;

2)применение материалов и элементов, имеющих как можно меньшие температурные изменения параметров;

3)термокомпенсация и термостатирование;

4)тепловая изоляция чувствительных к температуре элементов и узлов;

5)искусственное охлаждение;

6)специальная окраска и отделка футляров аппаратуры;

7)применение схемных решений, устойчивых к температурному изменению параметров и другие мероприятия.

Более подробно меры термозащиты освещены в литературе по конструированию радиоаппаратуры. Влага, постоян-

30

Абсолютная влажность воздуха у поверхности земли колеблется от 0,1 г/м3 в полярных районах до 30 г/м3 во влажных тропиках. Нормальной относительной влажностью считается z = 65±15%. Среднесуточная относительная влажность при сухой жаре в условиях пустыни составляет в среднем 30 – 35%, в отдельные дни снижаясь до 3 – 5% днем и до 10% ночью. На территории РФ влажность в течение суток изменяется незначительно, в то время как на Африканском побережье она колеблется от 5% днем до 85% ночью, причем изменение влажности в течение одного часа может достигать 60%.

Свойство материалов поглощать водяные пары из воздуха называется гигроскопичностью (влагопоглощаемостью). На поверхности гигроскопичных материалов уже при 60 – 70% появляется мономолекулярный слой воды, который при дальнейшем увеличении влажности переходит в полимолекулярный, а при относительной влажности, близкой к 100%, пленка воды может иметь толщину в несколько десятков микрон. Кроме того, влага на поверхности может образовываться в результате конденсации паров, содержащихся в воздухе, при понижении его температуры, в результате выпадения осадков, оседания тумана, брызг и т. д. С поверхности влага медленно проникает внутрь материала по его порам. Влага вызывает коррозию металлов и изменение механических и электрических свойств диэлектриков. Последние увеличивают свои линейные размеры, что приводит к изменению зазоров, посадочных размеров и к короблению материалов. Расширение воды при замерзании вызывает трещины и разрывы изоляции. Кроме того, коэффициент диэлектрической проницаемости воды равен 80%, в то время как для большинства изоляционных материалов он не превышает 10 – 15%. Попадая внутрь диэлектрика, вода в сильной степени повышает его диэлектрическую проницаемость, что вызывает соответствующее изменение емкости конденсаторов и может привести к отказу аппаратуры. При малой влажности и малом давлении водяных паров зависимость коэффициента диэлектрической проницаемости воздуха Е от температуры и влажности определяется следующим выражением:

32

4)герметизированные узлы и блоки;

5)осушающие агенты – влагопоглотнтели, например силикагель SiO2;

6)предварительный (до включения) продув радиоаппара-

туры горячим воздухом.

Влияние солнечной радиации зависит от определяемого длинной световой волны, количества энергии, которую содержит каждый фотон;

где Е-энергия фотона, Дж; h=постоянная Планка (/г = 6,62- 10-20 Дж/с); с -скорость света (с=3-108 м/с); B - длина волны, м.

Длинноволновая часть солнечных лучей переносит тепловую энергию, вызывая нагрев элементов радиоаппаратуры. В летние солнечные дни температура воздуха внутри электрорадноаппаратов только в результате действия солнечной радиации повышается на 30 – 50°С в зависимости от цвета покрытия. Коротковолновая часть солнечных лучей является энергичным катализатором реакции окисления, вызывая разложение кислородсодержащих и хлорсодержащих материалов: полиэтилена, полистирола, поливинилхлорида, фторопласта и других пластмасс. Фотохимическое действие солнечной радиации на окрашенную поверхность приводит к ее выцветанию.

Солнечная радиация служит так же причиной образования озона из кислорода воздуха. Озон разрушающе действует на резиновые изделия, особенно изготовленных из натуральных

инитрильных каучуков. Однако ряд материалов не подвержен действию солнечной радиации: дерево, политетрафторэтилен, силиконовые пластмассы и другие. Последние

идолжны применяться в радиоаппаратуре, подверженной

инсоляции. В окружающую нас атмосферу из мирового про-

34