根据 IEC 60068-2-1 的试验 A（冷）是标准中最基本的试验，但也是标签最错误的试验：大多数文档仅说明“冷试验”，而没有提及 Ab 或 Ae 变体 – 而这两种变体导致不同的实施和试验方法。
本文解释了冷试验的目的、Ab 和 Ae 之间的区别、执行程序以及决定试验结果的因素。
1. 实验 A 回答了什么问题？
冷试验评估产品在低温下运行和/或生存的能力。具体问题包括：
- 产品在低温下是否仍能正常启动和运行？
- 材料是否会破裂、变脆、收缩或失去弹性？
- 润滑剂、垫圈、胶水、软材料仍然有效吗？
- 材料在低温下收缩时，电气连接是否会受到影响？
应用范围广泛：电气和电子设备、部件、组件、材料和成品。这也是评估在低温气候下承受运输和储存能力的常用试验。
2. Ab 和 Ae 有什么区别？
| 特点 | 抗体 | 埃 |
|---|---|---|
| 主要目标 | 在完全冷却的温度下评估产品（热稳定性） | 在冷却和低温下评估产品，并在转换期间进行功能试验 |
| 试验功能的时间 | 检查样品温度稳定后，即可在室内进行测量 | 冷却时检查（连续测量或指定时间） |
| 设备要求 | 只需要冷室即可达到并保持温度 | 需要一个在低温下运行并持续监控的测量系统 |
| 典型应用 | 设备库存、运输、冷却后开机 | 即使温度下降，例如，设备也必须运行。户外装备 |
实际后果：如果需要 Ab，结果不会证明产品在冷却过程中的行为。如果需要 Ae 记录，结果不能替代长时间的热稳定性试验。
3. 进行冷试验的程序
- 初始稳定性：按规定将样品置于标准条件下，检查外观和功能，建立基准。
- 样品安装：以模拟使用或监管条件的方式将样品放入试验箱中；避免安装改变样品的热交换能力。
- 热量减少：将试验箱温度降低至指定水平。有些要求规定了冷却速率；有的话需要遵守。
- 维护：将温度保持在指定水平指定的时间内，足以使样品达到热平衡（不仅仅是足以使试验箱达到温度）。
- 功能试验：根据商定的标准，根据 Ab（稳定后）或 Ae（冷却期间）进行。
- 恢复：将样品置于标准条件下，并在最终检查前留出指定的恢复时间。
- 结论：根据设定的标准与初始里程碑进行比较。
4. 严重程度和持续时间
IEC 60068-2-1 给出了一系列温度和时间可供选择，但没有强加单一级别。实际上，工业和电子设备的常见水平包括深度负值，该值根据应用而变化 — 温带地区、低温地区、冷藏或航空航天应用。级别的选择必须来自于使用环境（参见文章根据使用环境选择环境试验）并且必须在请求中明确说明。
| 需要记录的因素 | 为什么它很重要？ |
|---|---|
| 低温 | 确定严重程度以及受影响的材料 |
| 维护时间 | 确保样品达到热平衡，而不仅仅是试验箱达到温度 |
| 热减率 | 对焊点和连接材料的热应力和结果的影响 |
| 样品状态 | 通电或不通电；加载或未加载 |
| 检查时间 | 在室内或恢复后；结论决定 |
5. 决定试验结果的因素
- 样品的质量和材质：含有多种金属的大样品需要更长的时间才能达到热平衡。
- 传感器位置：传感器必须安装在有代表性的位置，而不仅仅是方便的位置。
- 自加热：该装置具有自加热电源，导致样品的实际温度高于试验箱温度。
- 如何安装：金属支架可以导热并改变样品的冷却速率。
- 试验箱密封性和试验箱传感器位置：影响温度均匀性。
- 试验前检查外观：没有预试验照片，无法证明裂纹是由于试验造成的。
6. 常见错误
- 写“冷试验”，不写 Ab/Ae——结果不符合要求。
- 结论一旦试验箱达到温度，样品没有足够的时间达到热平衡。
- 不记录样品的供电状态— 结果不可重复。
- 样品恢复至室温后检查功能，缺失仅在低温下出现的错误。
- 不检查前后的外观，引发关于损害来源的争议。
- 跳过恢复，导致水分凝结影响结果和测量设备。
7. 常见问题
冷试验需要给样品供电吗？
取决于目标。在断电状态下进行试验，评估承受和生存的能力；使用电源进行试验以评估可操作性。许多程序选取同时执行这两种状态。
我们如何知道样品已达到热平衡？
监测样品上代表点的温度；当温度稳定（变化在允许范围内）时，认为是满意的。不要仅仅依赖试验箱处于该温度的时间。
应选择的最低温度是多少？
没有共同的价值观。根据实际使用环境、客户要求或行业标准规定的等级进行选择，并明确说明依据。
冷试验可以检测焊接缺陷吗？
这是可能的，尤其是在结合温度变化循环时。稳态冷试验本身引起的循环应力很小，因此并不能完全代表焊点裂纹的风险。
可以在一个室中同时试验多个样品吗？
是的，只要确保温度均匀性并且所有样品都达到热平衡。有必要记录每个样本的位置以及该位置的温度数据。
冷试后样品变湿怎么办？
这是样品离开试验箱时常见的冷凝现象。需要根据控制程序进行处理，以免改变功能试验结果 — 参见文章冷室后水分凝结。
八、结论
仅当正确记录三个信息时，试验 A 才有效：变化（Ab 或 Ae）、温度水平和保持时间以及试验时的样品状态。如果三者之一缺失，则结果无法与请求进行比较，并且很容易被要求重试。
要做的三件事：明确定义评估目标（存在或活动）以选择正确的变体；监测样品上代表性点的温度，以证明已达到热平衡；并创建前后照片的配置文件。
参考资料
- IEC 60068-2-1 — 试验 A：冷，包括 Ab 和 Ae。
- IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
- IEC 60068-3-1 — 冷热和干热试验指南。
- IEC 60068-3-5 和 3-7 — 验证温度室承受能力和负载室中的测量。
- TCVN 7699-2-1 — 相应的国家版本。
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