获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法
【专利摘要】本发明涉及一种获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法，包括试验盐雾浓度选择、验样品选择、试验、性能退化规律分析等步骤。本发明结构简单、成本低、精度高。本发明适用于对任何雷达线路板进行检测。
【专利说明】获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种获取雷达线路板寿命的方法，具体涉及一种获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法。
技术背景
[0002]近年来，随着科技的不断发展，各个国家对作为国家保护盾的国防武装也越来也重视。作为武器装备系统的一个重要组成部分，雷达装备的性能直接决定国防力量的强弱。
[0003]由于雷达装备应用领域的特殊性，以及其应用环境的特殊性(很多应用于沿海区域)，而国防需要有一定的雷达装备线路板的储存，因此需要工作人员了解雷达装备线路板在不同盐雾浓度中储存的性能退化规律(因为试验采用的样品是没经过任何防护措施的，通过试验获得的退化规律后，工作人员根据该性能退化规律做出一些防护措施，保证可靠性和储存寿命)，以便于采用合理的防护措施，保证工作人员在需要更换雷达设备的线路板时，所储存的雷达装备的线路板大部分能够使用，为国防提供良好的后援支持。
[0004]现有技术中对雷达装备的盐雾浓度寿命的检测手段比较缺乏，无法提供雷达装备在不同盐雾浓度下的性能退化规律，因此不能够分析出雷达装备在不同盐雾浓度下的储存寿命，工作人员也无法获知所储存的雷达装备的线路板是否还能够使用，一旦遇到使用中的雷达装备线路板出现问题，更换的线路板也因储存时间过长而失效，而工作人员在不知情的情况下，将失效的线路板更换至工作位置，失效的线路板就成为了我国的国防的一大漏洞，严重削弱我国的国防力量。
【发明内容】
[0005]本发明的目的，是提供一种获得雷达线路板在不同盐雾浓度下储存寿命的方法，能够获知不同盐雾浓度下雷达线路板的储存寿命，进而可以为工作人员提供不同盐雾浓度下雷达线路板的性能退化规律，同时可以为工作人员提供良好的雷达线路板盐雾浓度储存环境。
[0006]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:
一种获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法，包括以下步骤:
(一)试验盐雾浓度选择
根据我国沿海的天气气候选择至少两组盐雾浓度作为试验用的盐雾浓度，其中一组盐雾浓度为标准的盐雾浓度；
(二)试验样品选择
根据步骤(一)中选择的盐雾浓度的组数，选择相应的试验样品的组数，每组中至少包含两个试验样品，并且各组中试验样品的数量相同；
(三)开展试验
将每组试验样品对应放置在相应的盐雾浓度下进行试验；
(四)性能退化规律分析 试验完成后，绘制各个试验样品的检测信号曲线图，进而得到不同盐雾浓度下雷达线路板的性能退化规律，进而判定雷达线路板在不同盐雾浓度下的储存寿命。
[0007]作为对本发明的限定:所述步骤(二)与步骤(三)之间设有步骤(Al)即:
(Al)试验样品预处理
工作人员对试验样品进行外观检查、电性能及机械性能的检查，记录线路板电气性能的原始数据并用不产生腐蚀或不产生保护膜的溶剂清除试验样品表面的污染物。
[0008]作为对本发明的另一种限定:所述步骤(三)与步骤(四)之间设有步骤(A2)即: (A2)试验样品数据检测:每间隔一段时间对试验样品进行数据采集，直到试验完成。
[0009]作为对本发明的再另一种限定:所述步骤(四)中对于线路板的检测，至少选择一个检测点，且所选择的检测点中包括线路板的最终信号输出端点。
[0010]作为对本发明的最后一种限定:所述步骤(四)中对于线路板的检测试验采用恒加试验的定时截尾法。
[0011]本发明由于采用以上技术方案，可以达到如下的技术效果:
(1)本发明通过对多组雷达的线路板进行不同盐雾浓度的试验，试验结束后获得试验样品在三组盐雾浓度下性能特征量随时间变化的数据，分析并得到雷达电路板的性能退化规律，通过比较不同盐雾浓度下试验样品的可靠度曲线，可得到雷达电路板可靠度变化最小寿命最长的最佳的储存盐雾浓度，试验步骤简单，试验成本低；
(2)本发明对试验样品在试验前进行预处理，保证试验样品为合格的试验样品，为后续的对比提供较精确的依据，同时提闻试验的精确度；
(3)本发明试验完成后，对试验样品检测前同样要对试验样品进行处理，这样可以保证对试验样品检测时，不受外界条件的干扰，进一步保证试验结果的准确度；
(4 )试验中采用恒加试验的定时截尾法进行试验,可以满足小样本试验,试验得到的数据相对准确，并节省试验成本。
[0012]综上所述，本发明结构简单、成本低、精度高。本发明适用于对任何雷达线路板进行检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明实施例的流程框图；
图2是本发明实施例中试验样品的电路原理图；
图3是本发明实施例中试验完成后对试验样品检测绘制的曲线图。
【具体实施方式】
[0014]实施例一种获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法
本实施例提供的一种获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法其步骤如图1所示，包括:
(一)试验盐雾浓度选择:根据我国沿海的天气气候选择至少两组盐雾浓度作为试验用的盐雾浓度，其中一组盐雾浓度为标准的盐雾浓度。
[0015]本实施例中选择三组不同的盐雾浓度作为试验条件，由于地球上海水的盐雾浓度在1%—4%之间，即海水的最低盐雾浓度为1%，因此本实施例选择1%的盐雾浓度作为试验中盐雾的标准浓度，即1%的盐雾浓度条件作为雷达装备实际工作时，所处环境的盐雾浓度，之后按照等差法依次选择3%的盐雾浓度与5%的盐雾浓度作为剩余的两组试验。
[0016]本实施例中的盐由氯化钠与蒸馏水配比后形成5±0.1%的盐溶液，该盐溶液雾化前可以采用化学纯以上的稀盐酸后氢氧化钠溶液调节盐溶液的PH值，使PH值设定在6.5-
7.2之间，温度不超过35°C，但保证盐溶液的浓度5±0.1%。
[0017](二)试验样品选择:根据步骤(一)中选择的盐雾浓度的组数，选择相应的试验样品的组数，每组中至少包含两个试验样品，并且各组中试验样品的数量相同。
[0018]由于步骤(一)中选择了三组盐雾浓度进行试验，因此，试验样品也要相应的选择三组，并且为了试验结果更为精准，每组盐雾浓度中设置多个试验样品进行试验，本实施例综合试验结果和成本多方面考虑,每组盐雾浓度中放置12个试验样品进行相应的试验。本实施例中采用如图2所示的线路板作为试验样本，该线路板为一雷达天控系统20kHz信号产生及信号放大电路板的仿制线路板，与实际军用的雷达线路板的区别为，选用的器件为可靠性较军用级差一个级别的民用器件，且电路板的表面无防护漆保护，保证能够得到更加充分可信的试验数据。
[0019]上述的线路板包括有基本的振荡电路、阻容滤波电路、静态偏置放大电路、射随器电路等基本电路，且有三个电压输入端，分别为+12V、-12V、+48V。具体结构如图2所示:包括三个运算放大器和四个三极管，其中第一运算放大器Ul的同相输入端用于与外界的地相连接，同时还通过第一电容器Cl用于与外界的+12V电源相连接；反向输入端通过第一电阻R1、第二电容器C2、第二电阻R2的串联电路连接第三运算放大器U3的同相输入端，同时还通过第四电容器C4连接自身的V+管脚；输出端通过第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6接地，同时还通过第七电阻R7与第三电容器C3的并联电路连接自身的反相输入端，并且通过第三电阻R3与第一稳压二极管DW1、第二稳压二极管DW2的串联电路接地。
[0020]所述第二运算放大器U2的同相输入端通过第八电阻R8用于与外界地相连接；反向输入端通过分别第九电阻R9与第五电容器C5、第六电容器C6的并联电路构成的串联电路连接自身的输出端，同时还通过第七电容器C7与第一二极管Dl的串联电路连接自身的第八管脚；输出端通过第二电容器C2与第二电阻R2的串联电路连接第三运算放大器U3的同相输入端。
[0021]所述第三运算放大器U3的反相输入端连接自身的输出端，输出端通过第十电阻Rio用于与外界的地相连接，同时还通过第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第八电容器CS、第十四电阻R14的串联电路用于与外界的+12V电源相连接。
[0022]所述第一三极管Ql的基极通过第十四电阻R14用于与外界+12V电源相连接，同时还通过第九电容器C9与第十五电阻R15的并联电路用于与外界-12V电源相连接；集电极用于与外界+12V电源相连接，发射极通过第十六电阻R16用于与外界-12V电源相连接。
[0023]所述第二三极管Q2的基极通过第十七电阻R17用于与外界+12V电源相连接，同时还通过第十八电阻R18用于与外界-12V电源相连接；集电极通过第十九电阻R19用于与外界+12V电源相连接；发射极连接第二十电阻R20，然后通过第二十一电阻R21与第十电容器ClO的并联电路用于与外界-12V电源相连接。
[0024]所述第三三极管Q3的基极通过第十一电容器Cll连接第二三极管Q2的基极；集电极通过第二十二电阻R22用于与外界的+48V电源相连接，同时还通过第十二电容器C12接地；发射极连接第四三极管Q4的基极。
[0025]所述第四三极管Q4的集电极连接第三三极管Q3的集电极；发射极通过第二十三电阻R23与第二十四电阻R24构成的并联电路用于与外界+12V电源相连接，同时还通过第十三电容器C13用于分别作为本电路正弦解调基带的输出端，以及旋变激励20Hz的输出端。
[0026]由于本实施例中所选择的试验样品包括多个不同的基本电路，因此，首先对试验样品的外观进行检测，各个电路的焊点是否牢固，剔除不合格的试验样品。然后用示波器对各个电路板的性能进行检测，再次剔除性能不合格的试验样品，最终选取36个合格的试验样品分组进行试验。最后对盐雾试验箱进行检测和预处理，并检测沉降量。
[0027](Al)试验样品预处理:工作人员对试验样品进行外观检查、电性能及机械性能的检查，记录线路板电气性能的原始数据并用不产生腐蚀或不产生保护膜的溶剂清除试验样品表面的污染物。此过程中，清除线路板表面盐分的手段包括:
1)用自来水洗去试验样品表面沉积的盐分，在洗涤过程中自来水温度不超过38°C；
2)用刷子刷洗除去试验样品表面沉积的盐分，在刷洗过程中可以采用软毛刷，也可以采用软塑料刷。
[0028]同时该步骤中还通过示波器对各个线路板的监测点进行信号的采集，以得到各个线路板正常情况下各个检测点输出的波形，作为试验结束后的对比基础。由于本实施例采用的是一雷达天控系统20kHz信号产生及信号放大电路板，因此，正常情况下，线路板的信号输出端应该输出20kHz的正弦信号。
[0029](三)开展试验:将每组试验样品对应放置在相应的盐雾浓度下进行试验。
[0030]该步骤包括:
(1)将盐溶液雾化喷洒入盐雾试验箱中，然后选用QWJ-400型号的无水空气压缩机，按照试验的要求压缩空气填充入盐雾试验箱中，令三个盐雾试验箱中的盐雾浓度分别为1%、3%、5% ；
(2)将筛选出的36个试验样品平均分成三组，并将分组的试验样品分别放入到不同的试验箱中；
(3)采用恒加试验的定时截尾法对上述的试验样品进行试验，即所有的样品在试验箱中放置2000个小时后结束试验。
[0031](A2)试验样品数据检测:每隔一段时间对试验样品进行数据检测，直至试验结束。
[0032]本实施例中间隔48小时对试验样品进行一次数据采集，而后继续进行试验,这个过程为:前两小时对试验的雷达线路板进行喷盐雾，之后将试验用的雷达线路板在盐雾环境储存22小时，时间达到后，将试验的雷达线路板干燥24小时，然后工作人员对干燥完成后的雷达线路板进行试验数据的采集，以此类推，直至试验结束。
[0033]对雷达线路板进行干燥的过程为:将试验样品取出，在自然环境下晾置I?2个小时，然后除去线路板表面沉积的盐分。此过程中需要用不高于35°C的清水洗去线路板表面残留的盐雾结晶，洗净后的线路板再在自然环境下晾置23小时。
[0034]检测时，将处理好的线路板通过示波器分别对线路板上的方波振荡电路、正弦振荡电路、射随器电路、阻容滤波电路，以及分压电路、静态偏置电路、电路板最终输出电压进行监测，即图2中所显示的六个检测点A、B、C、D、E、F。而为了减少示波器引入的误差，保证最终检测结果的准确性，本实施例在应用示波器进行检测时，首先需要将示波器进行半个小时至一个小时的预热。
[0035](四)失效规律分析:试验完成后，工作人员根据已经获得的所有试验样品的监测试验数据，绘制各个试验样品的检测信号曲线图，得到不同盐雾浓度下雷达线路板的失效规律，分析性能特征量的变化趋势，进而分析获得失效规律，判定雷达线路板在不同盐雾浓度下的寿命。
[0036]本实施例中不同盐雾浓线路板的可靠度曲线如图3所示，由图中可以看出随着存放时间的增加，线路板的可靠性呈下降趋势，而线路板的可靠度为0.5时所对应的时间一般为中位寿命。从图中可以看出，1%浓度时，失效最慢，储存寿命最长，3%失效最快，储存寿命最短，通过该图可以得知不同盐雾浓度下储存线路板的失效机理，工作人员根据该曲线，再结合相应地区的盐雾环境，得知所储存的线路板是否还可以使用，保证更换线路板时，更换的为合格的线路板。
[0037]同时可以得知本实施例中盐雾浓度为1%时线路板的储存时间最长，因此可得知盐雾浓度为1%时，为此实施例中最佳的线路板储存环境，工作人员可以根据此试验，在增加试验的组数，即将试验的盐雾浓度之间的差别减小，得到结果，进而确定最佳的存放环境，因此在存放电路板时可以调节线路板存库房的盐雾浓度，令线路板的存放时间更长。
【权利要求】
1.一种获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法，其特征在于，它包括以下步骤: (一)试验盐雾浓度选择 根据我国沿海的天气气候选择至少两组盐雾浓度作为试验用的盐雾浓度，其中一组盐雾浓度为标准的盐雾浓度； (二)试验样品选择 根据步骤(一)中选择的盐雾浓度的组数，选择相应的试验样品的组数，每组中至少包含两个试验样品，并且各组中试验样品的数量相同； (三)开展试验 将每组试验样品对应放置在相应的盐雾浓度下进行试验； (四)性能退化规律分析 试验完成后，绘制各个试验样品的检测信号曲线图，进而得到不同盐雾浓度下雷达线路板的性能退化规律，进而判定雷达线路板在不同盐雾浓度下的储存寿命。
2.根据权利要求1所述的获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法，其特征在于:所述步骤(二)与步骤(三)之间设有步骤(Al)即: (Al)试验样品预处理 工作人员对试验样品进行外观检查、电性能及机械性能的检查，记录线路板电气性能的原始数据并用不产生腐蚀或不产生保护膜的溶剂清除试验样品表面的污染物。
3.根据权利要求1或2所述的获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法，其特征在于:所述步骤(三)与步骤(四)之间设有步骤(A2)即: (A2)试验样品数据检测:每间隔一段时间对试验样品进行数据采集，直到试验完成。
4.根据权利要求1或2所述的获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法，其特征在于:所述步骤(四)中对线路板的检测，至少选择一个检测点，且所选择的检测点中包括线路板的最终信号输出端点。
5.根据权利要求3所述的获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法，其特征在于:所述步骤(四)中对线路板的检测，至少选择一个检测点，且所选择的检测点中包括线路板的最终信号输出端点。
6.根据权利要求1、2、5中任意一项所述的获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法，其特征在于:所述步骤(四)中对线路板的检测试验采用恒加试验的定时截尾法。
7.根据权利要求3所述的获得雷达线路板不同盐雾浓度下储存寿命的方法，其特征在于:所述步骤(四)中对线路板的检测试验采用恒加试验的定时截尾法。
【文档编号】G01N17/00GK103630481SQ201310528673
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】梁玉英, 张国龙, 李刚, 孟亚峰, 张芳 申请人:中国人民解放军军械工程学院