高寒地區(qū)光電設(shè)備維護(hù)使用對策

鄧承寬 朱旭東

(中國人民解放軍新疆軍區(qū)69079部隊(duì)，新疆 烏魯木齊830013)

近年來，隨著西部大開發(fā)的不斷深入，大量光電設(shè)備在西部地區(qū)應(yīng)用也越來越多。但是西部地區(qū)，尤其是新疆西藏等高寒地區(qū)的惡劣自然氣候條件，嚴(yán)重影響和制約光電設(shè)備的性能發(fā)揮和使用壽命。加強(qiáng)高寒地區(qū)光電設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)，對于保持其良好的技戰(zhàn)術(shù)性能、延長其使用和儲(chǔ)存壽命，勢在必行。

1 高寒地區(qū)自然氣候特點(diǎn)及對光電設(shè)備的影響

1.1 主要特點(diǎn)

（1）空氣壓力或空氣密度低；

（2）空氣溫度低，日溫差大；

（3）空氣絕對濕度小；

（4）雷暴、暴雪、狂風(fēng)等惡劣氣候日多；

（5）太陽幅射照度（紫外線）高；

（6）降水量少；

（7）土壤溫度低，冰凍期長，風(fēng)沙大。

1.2 對光電設(shè)備性能的影響

（1）空氣壓力及空氣密度的影響：

氣壓低→設(shè)備電氣間隙的擊穿電壓降低→絕緣強(qiáng)度降低

空氣稀薄→風(fēng)流量減小→散熱能力減弱

（2）空氣溫度較低及溫度變化的影響：

溫度低→水霧凍結(jié)→器件壽命受影響

溫度變化大→凝露→爬電

（3）空氣濕度的影響：

濕度小→電氣間隙的擊穿電壓降低→絕緣強(qiáng)度降低

濕度大→積水→爬電

（4）太陽幅射照度（紫外線）較高的影響：

環(huán)境光照高→干擾目標(biāo)觀測效果

紫外線高→絕緣保護(hù)材料老化→絕緣強(qiáng)度降低→使用壽命縮短

（5）風(fēng)沙的影響：

沙塵大→破壞光學(xué)鏡面→設(shè)備觀測效果降低

2 高寒地區(qū)光電設(shè)備維護(hù)使用對策

2.1 改善光電設(shè)備貯存環(huán)境

（1）改善光電設(shè)備的存放環(huán)境能夠取得事半功倍的效果。非工作期的光電設(shè)備一般放置在專用的設(shè)備箱內(nèi)，箱體一般都具有一定的密封性，可以選擇晴朗溫暖無風(fēng)或微風(fēng)的干燥天氣將光電設(shè)備從箱內(nèi)取出，將設(shè)備及敞開的箱子置于通風(fēng)（避免陽光直射）處自然干燥，以降低設(shè)備的局部濕度。在陰雨天氣時(shí)緊閉設(shè)備箱，可以在一定時(shí)間內(nèi)保護(hù)設(shè)備免受高濕度的影響。事先在設(shè)備運(yùn)輸箱或其它容積較大、有一定密封性的存放容器內(nèi)放置大量干燥劑，再將裝有光電設(shè)備的箱子放入容器中，使光電設(shè)備較長時(shí)間處于相對干燥的環(huán)境中，避免遭受高濕度引起的霉菌、腐蝕影響。

（2）適當(dāng)改善貯存環(huán)境的溫度。在冬季嚴(yán)寒時(shí)期，提高庫房溫度。可將設(shè)備相對集中于溫、濕度條件較好的房間，若設(shè)備數(shù)量較少，可在條件較好的房間劃出一角集中存放；夏季炎熱時(shí)期，有效遮陽，防止陽光曝曬以適當(dāng)降低倉庫溫度。可在夏天干燥的夜晚打開庫房門窗通風(fēng)以降溫除濕。

2.2 工作期使用光電設(shè)備的有效措施

工作期的光電設(shè)備可能處于較為嚴(yán)酷的工作環(huán)境，前面討論的自然氣候影響均可能出現(xiàn)，而且應(yīng)用中的不正確操作和環(huán)境的影響綜合作用更會(huì)顯著降低其應(yīng)用可靠性，甚至引發(fā)故障。

首先，盡量減少振動(dòng)沖擊的影響持續(xù)長時(shí)間或經(jīng)常反復(fù)的振動(dòng)沖擊會(huì)使機(jī)械緊固件和電子元器件、可調(diào)整機(jī)構(gòu)等的安裝可靠性逐漸劣化，如運(yùn)輸之前確保光電設(shè)備與箱體、箱體與車體之間固定緊密，或?qū)㈦y固定的小件設(shè)備背上、抱上，則可以減少振動(dòng)沖擊的影響。與兵器系統(tǒng)結(jié)合為一體的光電設(shè)備，在系統(tǒng)的每次啟動(dòng)之前，應(yīng)檢查其固定和減振措施是否牢固可靠。架設(shè)獨(dú)立使用的光電設(shè)備時(shí)，應(yīng)充分考慮地形地物、風(fēng)力風(fēng)向等因素，避免設(shè)備摔落損傷。

其次，盡量避免在潮氣重、陽光直射和低溫的環(huán)境下使用。盡量避免使光電設(shè)備直接暴露于雨雪中，必須要用時(shí)應(yīng)該速用速撤，并盡快將其擦拭干凈，放置于相對干燥的環(huán)境中晾放一段時(shí)間，而不是直接裝箱，以減少潮氣侵入設(shè)備內(nèi)部的機(jī)會(huì)。盡量減少光電設(shè)備在陽光、風(fēng)砂等惡劣環(huán)境中暴露的時(shí)間，設(shè)備撤收時(shí)應(yīng)全面清擦，若需長期架設(shè)則要經(jīng)常擦拭和檢查。

第三，減少溫度沖擊的影響。在夏季使用光電設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量避免日光曝曬，可借助樹蔭、掩體、車篷等遮蔽物體覆蓋在設(shè)備上方。某些設(shè)備在工作過程中內(nèi)部構(gòu)件有發(fā)熱現(xiàn)象，炎熱環(huán)境中使用時(shí)應(yīng)特別特別注意其工作時(shí)間和工作頻率，嚴(yán)格按使用規(guī)程的要求操作。

冬季使用光電設(shè)備時(shí)，設(shè)備從溫暖的室內(nèi)搬到室外要設(shè)法使其經(jīng)過一個(gè)溫度緩沖過程，避免溫度驟變對設(shè)備的影響。

第四，防止光電設(shè)備的關(guān)鍵件損傷。光電設(shè)備的光敏器件，如激光探測器件和微光圖像增強(qiáng)器等屬于弱信號(hào)探測、轉(zhuǎn)換器件，強(qiáng)光照射易使其靈敏度下降乃至損壞，使用中要避免其受到近距離強(qiáng)反射、發(fā)射激光和其它強(qiáng)光源的照射。

第五，獨(dú)立架設(shè)的光電設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離高壓線和強(qiáng)電等電磁輻射較強(qiáng)的環(huán)境。

第六，改善維修保養(yǎng)工藝有助于延長光電設(shè)備的壽命。故障維修中應(yīng)開展失效分析，分析應(yīng)到元件級(jí)而非部件級(jí)，根據(jù)元件失效機(jī)理改進(jìn)篩選或加工方案，提高設(shè)備維修后的可靠性。組織元器件使用經(jīng)驗(yàn)交流，加強(qiáng)元器件保管、篩選、裝配人員的培訓(xùn)，杜絕維修過程造成的維修隱患。對光電設(shè)備中壽命較短的構(gòu)件如微光像增強(qiáng)器、激光器氙燈、用于喇曼頻移的高壓甲烷盒等，設(shè)計(jì)合理的檢驗(yàn)方案，判定其性能下降程度和速度，按預(yù)防性維修原則合理、及時(shí)更換備件。加強(qiáng)與設(shè)備生產(chǎn)方聯(lián)系，盡量使用密封性能好、高低溫值大的元器件。

第七，有針對性地改善維修保養(yǎng)工藝。對設(shè)備采用盡可能強(qiáng)力有效的防霉防霧措施，對于有機(jī)構(gòu)件、電路板、導(dǎo)線、線圈等應(yīng)作為防霉防潮的重點(diǎn)目標(biāo)。注意檢查硅橡膠密封的接頭處有無裂縫、老化現(xiàn)象，必要時(shí)重新清潔涂封，對修竣設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的氣密性試驗(yàn)，防止有害氣體侵入設(shè)備內(nèi)部。對工作環(huán)境可能發(fā)生溫度驟變的設(shè)備加強(qiáng)密封措施，使用抗溫差性能好潤滑油、密封圈（墊）。

3 結(jié)束語

隨著光電技術(shù)的不斷發(fā)展和光電設(shè)備在西部高寒地區(qū)的應(yīng)用日趨廣泛，我們需要不斷總結(jié)和梳理，加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)和正確應(yīng)用以提高其技術(shù)性能和使用壽命，克服西部高寒地區(qū)各種惡劣的自然氣候條件的不利影響，促進(jìn)國家的西部大開發(fā)戰(zhàn)略和國防建設(shè)的需要。

［1］陸廷孝，鄭鵬洲.可靠性設(shè)計(jì)與分析[M].國防工業(yè)出版社.

［2］張雛，等.半導(dǎo)體光電[M].

［3］昆明電器科學(xué)研究所.高原環(huán)境條件下電工產(chǎn)品通用技術(shù)條件[M].機(jī)械工業(yè)出版社.