电子产品MIL-STD-810G测试及认证解读.doc

广州广电计量检测股份有限公司/MIL-STD-810，即“环境工程考察和实验室测试”，它是一项美国军用标准，强调通过环境测试手段，发现问题，反复修改设备的初始设计完善产品，以使其在整个生命周期内能够适应工作环境的要求。环境测试手段主要是指，通过建立室内箱体测试方式以模拟真实环境对于设备的影响因素，而不是完全复制（有时也无法完全复制）真实环境本身。美国国防部（DoD）所有部门和机构均同意采纳MIL-STD-810测试服务。尽管最初该标准是专门针对军事应用，但后来也广泛应用于商业产品。现在应用的版本是2012年修订的MIL-STD-810G，该版本最初发布于2008年10月31日，之前使用的版本是2000年1月发布的MIL-STD-810F，该版本最后一次修订的时间的是2003年5月。MIL-STD-810标准的规程和测试方式包括：1、定义环境因素的顺序，持续时间和设备生命周期等级；2、开发适应设备和环境生命周期的分析和测试标准；3、评估设备在环境因素生命周期内的性能表现；4、定义设备在设计、原材料、制造过程、包装技术、保养方式等环节存在的缺陷和不足；5、演示设备与合同需求的一致性。监督执行机构MIL-STD-810标准由三方服务机构来监督执行，即：美国空军、美国陆军和美国海军。美国陆军测试和评估司令部（ATEC）作为主导标准化活动或筹备活动的执行机构，在国防部标准化程序组织（DSP）的指导下维护标准的功能化运作，同时为国防部提供标准的技术支持。MIL-STD-810的范围和目的MIL-STD-810标准涉及广泛的环境条件，主要包括：高海拔低压、高低温包括温度冲击（含存储状态及工作状态两方面测试）、雨淋（包括风吹测试和冻雨测试）、湿度、霉菌、盐雾腐蚀、沙尘、易爆气体、液体渗漏、加速度、冲击和运输冲击、射击振动和随机振动等。MIL-STD-810标准详尽描述了环境管理和一系列工程实施过程，这对系统的可靠性设计和对环境的适应性设计具有重大价值。该标准包含了军方采购程序计划和工程规范，考虑了环境因素在设备服役周期各个环节对于设备的影响。文档中并没有要求具体的设计或测试规范，而是描述了对于系统材料设计具有重大参考价值的环境测试过程，以及与系统性能相关的材料的测试方式。 由于实验室测试的固有局限性，有必要对实验室的结果进行合理的工程推断，从而得出实际环境条件下的结果。在许多情况下，真实环境因素（无论是单一因素还是复合因素）是无法在实验室完全复制的，因此，用户不应该完全相信通过了实验室测试的设备或系统就一定能够完全通过实际现场环境的考验。MIL-STD-810的历史和演化1945年，美国空军（AAF）发布了第一版规范，该规范正式提出了模拟环境下设备的测试手段，当时规范的名称为AAF规范41065，设备环境测试总体规范，这就是MIL-STD-810的起源。1965年，美国空军发布了一个关于大自然起源和发展的技术报告，该报告包含了大量有价值的数据和信息，同时介绍了面向航空和地面设备的环境测试。报告相关文档被设计工程师广泛参阅，使得人们逐渐对军用设备和材料的环境测试以及设备和材料与环境的关系有了更加清晰的理解。美国非营利性的技术团体组织环境科学技术研究所（IEST）后来发布了MIL-STD-810的历史和基本原理一书，阐述了MIL-STD-810的演变历史及思考，该书还讲述了测试方式的发展历史、测试过程演变的基本原理、众多测试程序的详尽指导以及对未来标准演变方向的预见和设想。MIL-STD-810测试标准最初只涉及一般性实验室内的环境测试，1962年第一版的标准只包含允许用户修改测试程序以反映实际环境条件这样的只言片语。后续的版本延续了同样的描述，没有进行关于环境条件的专题讨论。MIL-STD-810D的发布，标志着一个重要修订标准的出现，该标准增加了对于振动和冲击测试的专题讨论，环境条件的描述更加接近于真实的操作环境。MIL-STD-810F进一步定义了测试方式，同时延续了创建测试室进行环境模拟的概念，指出环境模拟并不是简单复制实际的环境。更进一步的是MIL-STD-810G，该标准发布的“测试方式527”，要求采用多种振动激励源，执行多轴振动测试，同步进行所有的共振测试，以最终模拟真实的振动环境；这种测试方式迅速替代了原先的三轴测试法，即先进行X轴负载测试，然后是Y轴，最后是Z轴。MIL-STD-810G测试方式模型现在已经可以在互联网上找到，这一模型对于比较各版本之间测试方式的区别非常有用。下面的表格给出了各标准规范针对用户环境测试条目的演变版本日期关于用户环境测试MIL-STD-8101962年6月14日一句话描述，在“目的”条目下。指出实验室测试方式是对需要进行环境试验详细报告的用户的指导MIL-STD-810A1964年6月23日与MIL-STD-810相同MIL-STD-810B1967年6月15日一句话描述，在“目的/范围”条目下。指出标准明确了设备对于自然环境因素防护的方式，引入了环境对于军用设备的特殊性。MIL-STD-810C1975年10月3日与MIL-STD-810B相同MIL-STD-810D1983年7月19日单独章节解释了如何考虑贯穿于原材料开发过程的环境因素，包括环境适应过程流程图以及环境生命周期内各类军用设备的历史。MIL-STD-810E1989年7月14日与810D相同，有一个额外的流程图，“如何使用MIL-STD-810E”，说明Data Item Descriptions在采购过程中的关联性以及相关人员的责任。MIL-STD-810F2000年1月1日54页第一部分解释了如何针对不同的用户，在整个原材料采购环节处理环境因素。包括环境工程测试程序。该程序超越了实验室测试，包含了自然环境现场测试。硬件测试原型（比如模型和仿真实体）被应用于标准环境工程测试实践。MIL-STD-810G, 第一部分通用程序规程MIL-STD-810G的第一部分描述了在环境设计和测试修改过程中管理、工程和技术三方面的作用，内容主要集中于如何修改设计，以及设备针对具体环境的测试方式两方面。新的附录是对第一部分文字的说明，它描述了基于环境因素修改设计过程（例如，系统化地考虑各种环境因素对于设备在其生命周期内的有害影响）以及如何将修改设计过程以满足用户的需要和环境兼容性需要。MIL-STD-810G, 第二部分实验室测试方式MIL-STD-810G的第二部分包含环境实验室测试方式，这些测试方式基于第一部分通用程序规程的描述。除了测试方式528之外，所有其余测试方式都不是强制性的，而是需要用户选择合适的测试方式以便得出最客观的测试数据。每一种测试方式都包含了一些环境数据和参考数据，指出了可能的修改方法。每一种测试方式为测试工程师提供了有参考价值的实验室测试设备和测试手段。这些环境管理和工程实施过程无疑对于设备原材料环境设计及可靠性设计具有重大参考价值；当然，用户也必须认识到，实验室测试具有内在的局限性，为了得到实际环境测试结果有时不得不采用工程合理推断的方式。在许多情况下，真实环境因素（无论是单一因素还是复合因素）是无法在测试实验室完全复制的，因此，用户不应该完全相信通过了实验室测试的设备或系统就一定能够完全通过实际现场环境的考验。MIL-STD-810G中描述的一些具体测试方式如下：测试方式500.5 低气压 (海拔高度)测试方式 501.5 高温测试方式 502.5 低温测试方式 503.5 温度冲击测试方式 504.1 液体污染测试方式 505.5 辐射 (太阳光)测试方式 506.5 雨淋测试方式 507.5 湿度测试方式 508.6 霉菌测试方式 509.5 盐雾测试方式 510.5 沙尘测试方式 511.5 空气暴露测试方式 512.5浸泡测试方式 513.6 加速度测试方式 514.6 振动测试方式 515.6 听觉噪音测试方式 516.6 冲击测试方式 517.1爆炸冲击测试方式 518.1 酸性空气测试方式 519.6 射击冲击测试方式 520.3 温度,湿度,振动,高度测试方式 521.3 冰/冻雨测试方式 522.1 射击冲击测试方式 523.3 声学/温度冲击测试方式 524 冰冻/融化测试方式 525 时间波形复制测试方式 526 轨道影响测试方式 527多种激励源测试方式 528 船舷机械振动 (Type I环境；Type II自身)MIL-STD-810G, 第三部分世界气候MIL-STD-810G的第三部分包含了一个气候数据纲要和说明，该纲要和说明来源于以下几方面的资料： 1、AR 70-38，基于恶劣气候条件原材料研发、测试和评估（1979）；2、使用空中战场环境（ALBE）报告信息开发的AR 70-38草稿版（1990）；3、环境因素和大气启蒙、气候、地貌标准（1987）；4、MIL-HDBK-310，开发军用设备全球气候数据。该部分也提供了结合世界各地实际气候条件的指导意见。提供强固型产品的能力MIL-STD-810G不是一个僵硬的标准，允许用户灵活调整测试方式来满足自己的具体应用。实践过程中有的供货商宣称的所谓“符合MIL-STD-810”可能会是一个误导，因为没有商业组织或机构来认证“符合标准”的尺度，而供货商往往基于商业考虑会“创造”某些测试手段或方法来符合自己的产品。制造商应该能够以严肃的态度来对待自己的产品测试并如实报告测试结果，事实上有些制造商做得不错，有的做得差强人意。当受到用户质疑和询问时，许多制造商会承