Testen in de helft van de tijd

Efficiënter testen met CO₂-koeltechnologie

De nieuwe CO₂-koeltechnologie in klimaatsimulatie voldoet niet alleen aan de eisen van de EU F-Gas Verordening voor eentraps koelsystemen, maar versnelt ook processen in testlaboratoria. Met het uitgebreide temperatuurbereik van de nieuwe testkamers tot -50°C zijn wijzigingen in eerdere testprogramma’s mogelijk. In sommige gevallen leidt dit tot aanzienlijke tijdsbesparingen.

Volgens IEC 60068-2-14 (Ed. 7) kunnen testruns bijvoorbeeld in minder dan de helft van de eerder benodigde tijd worden uitgevoerd, afhankelijk van de geselecteerde parameters. Een typische testsituatie is het testen van elektronische componenten met de voorkeurs temperaturen TA -40°C en TB +85°C volgens testgeval Na. De in de norm beschreven “Verhoogde Ernst” maakt het mogelijk de temperatuursbelasting op het testobject aan te passen. De temperatuurinstellingen van de test worden onder of boven de doeltemperaturen (bijv. -40°C en +85°C) ingesteld voor een bepaalde periode. Er moet op worden gelet dat de doeltemperaturen worden geselecteerd uit IEC 60068-2-1, tenzij anders vermeld in de relevante testspecificatie. Op basis van deze informatie zou de volgende voorkeurs temperatuur -50°C zijn. Het is vaak zinvol om hetzelfde temperatuurverschil van 10 K toe te passen voor de bovenwaarde TBi. Als de ingestelde temperatuur van de testkamer tijdelijk wordt ingesteld op -50°C en +95°C voor de “ts*” periodes van de testnorm, kan de temperatuurverandering van het testobject aanzienlijk worden versneld.

De werkelijke vergelijking van de beschreven test, die werd uitgevoerd in anders identieke 600 l testkamers met -40°C R-449A koeltechnologie en -50°C CO₂ koeltechnologie met een 10 cm aluminium kubus als testobject en een wachttijd van t1 = 10 h, leverde deze waarden op:

Gemiddelde koelsnelheid van het testobject tot een kerntemperatuur van -40°C

Koeltijd tot een kerntemperatuur van -40°C

Zelfs zonder “Increased Severity” is de temperatuurverandering van het testobject ongeveer drie uur sneller met CO₂-koeltechnologie. Dit komt voornamelijk door de sterke daling van de koelcapaciteit van het R-449A systeem met een mogelijke eindtemperatuur van -40°C. Het duurt lang om het testobject van -30°C naar -40°C te temperen.

De verdere vermindering van de testtijd in het voorbeeld is mogelijk met de tijdelijke temperatuurvasthouding van -50°C. De inkomende lucht bereikt snel -50°C en wordt alleen geregeld naar -40°C wanneer de kerntemperatuur van het testobject de doeltemperatuur van -40°C nadert (∆Ts). Voor degenen die de programmering efficiënter willen maken, is een accessoire pakket beschikbaar voor de testkamers van Weiss Technik. Dit omvat een temperatuursensor en geschikte testprogramma’s.

Tijdsbesparingen kunnen ook worden bereikt met -70°C apparaten. Echter, het energieverbruik is hoger. Verdere verminderingen door nog grotere afwijkingen in vasthoudtemperaturen zijn moeilijk omdat dit snel kan leiden tot een ongewenste intensivering van de test (vooral bij hoge temperaturen). Als tijdsbesparing niet de leidende parameter is, kan grotere efficiëntie ook worden bereikt door het aantal testobjecten in de testkamer dat gelijktijdig opnieuw wordt getemperd te verhogen. De hogere prestaties van CO2-apparaten, in combinatie met de gewijzigde standaardspecificaties, creëren een grotere testcapaciteit. Dit geldt ook voor tests volgens IEC 60068-2-2, testgevallen Bd en Be.

Als testkamers moeten worden vervangen, is vervanging met CO₂-koeltechnologie die -50°C kan bereiken altijd voldoende in het geval van een oud apparaat met een lage temperatuur van -40°C. In veel gevallen is het ook mogelijk om een apparaat met een lage temperatuur van -70°C te vervangen tegen aanzienlijk lagere investeringskosten. De koelcapaciteit van een -50°C testkamer met CO2-technologie is ongeveer half zo hoog bij -40°C als die van een -70°C cascade. Dit is voldoende voor de eisen van IEC 60068-2-1, testgevallen Ab, Ad en Ae.

Reprint free of charge. Please cite Weiss Technik GmbH as the source.