В ЛЭТИ для испытаний электронных компонентов создали компактную климатическую камеру

Сегодня для таких отраслей, как автомобилестроение, космическая и нефтегазовая промышленность и др. требуются различные технические устройства (например, радиоприемники), способные работать в суровых климатических условиях. В связи с этим, образцы таких систем сначала проходят испытания на устойчивость и эффективность во время экстремальных температур и интенсивных осадков. В частности, тестирование наиболее актуально для электронных приборов, которые предназначены, например, для антенн, обеспечивающих стабильную работу в условиях сурового климата.

Подобные приборы должны быть усовершенствованы так, чтобы при очень низких или, наоборот, очень высоких температурах у них не возникали проблемы с физическими процессами (теплораспределением и охлаждением), а при повышенной влажности не образовывалась коррозия контактов или короткое замыкание. Для защиты других внешних воздействий, таких как пыль, вода и химические вещества, у корпуса устройства должна быть хорошая изоляция и герметичность.

Испытание для изучения характеристик изделий на влагостойкость, температурный режим, устойчивость компонентов и проч. проводится в климатической камере, активно применяемой на машиностроительных заводах, а также оборонной и авиационной промышленности. Стандартная конструкция камеры состоит из рабочего объема, корпуса, щита управления, холодильного агрегата и парогенератора. 

В зависимости от своих возможностей данное лабораторное оборудование позволяет внутри своего рабочего пространства (обычно от 1 м3 и более) моделировать различные погодные условия (сильные ветра, экстремально низкие или высокие температуры, повышенная влажность и т.д). Так, к примеру, туман воссоздается с помощью специальной дым-машины, а пыльная буря – за счет песка и компрессора. Таким образом, климатическая камера позволяет производителям создавать электронные и технические устройства с повышенной устойчивостью к любым погодным условиям. 

По этим причинам проводится тестирование устройств в климатической камере на производственных предприятиях, в том числе и в вузах, которые специализируются в создании отечественного оборудования в области радиотехники. 

«Я разработал прототип климатической камеры размером 30 см3 для испытаний электронных и технических устройств. На данный момент она способна воссоздать температуру от +40 до -1, а управлять условиями внутри ее рабочего пространства можно с помощью запрограммированного Telegram-бота».

Прототип климатической камеры представляет собой конструкцию в виде прямоугольного герметичного бокса. Его стенки покрыты теплоизоляционным материалом. Для работы лабораторного оборудования внутри рабочего пространства были разработаны специальные электронные компоненты, воссоздающие климатические условия.

Управлять климатической камерой можно с помощью запрограммированного Telegram-бота, который позволяет не только задать определенную температуру, но и получить по запросу необходимую информацию за последнее время (минимальная, максимальная, средняя температуры и влажность). 

«После улучшения характеристик климатической камеры можно будет тестировать образцы различных устройств, например, электронных компонентов для авиационных средств связи. Это позволит создавать более надежные и долговечные отечественные разработки, которые смогут работать в критических условиях», – добавил Данил Спицын.

По словам автора разработки, в рамках работы планируется уменьшить рабочее пространство для возможности повышения температуры. Кроме того, в перспективе возможно изготовление подобных компактных климатических камер по заказу индустриальных партнеров.

Прототип климатической камеры разработан автором в рамках дипломной работы «Система управления климатической камеры».

Разработка ведется в русле научно-исследовательской политики программы развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Приоритет 2030».