高寒地區光電設備維護使用對策

鄧承寬 朱旭東

(中國人民解放軍新疆軍區69079部隊，新疆 烏魯木齊830013)

近年來，隨著西部大開發的不斷深入，大量光電設備在西部地區應用也越來越多。但是西部地區，尤其是新疆西藏等高寒地區的惡劣自然氣候條件，嚴重影響和制約光電設備的性能發揮和使用壽命。加強高寒地區光電設備的日常維護保養，對于保持其良好的技戰術性能、延長其使用和儲存壽命，勢在必行。

1 高寒地區自然氣候特點及對光電設備的影響

1.1 主要特點

（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，風沙大。

1.2 對光電設備性能的影響

（1）空氣壓力及空氣密度的影響：

氣壓低→設備電氣間隙的擊穿電壓降低→絕緣強度降低

空氣稀薄→風流量減小→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→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：

環境光照高→干擾目標觀測效果

紫外線高→絕緣保護材料老化→絕緣強度降低→使用壽命縮短

（5）風沙的影響：

沙塵大→破壞光學鏡面→設備觀測效果降低

2 高寒地區光電設備維護使用對策

2.1 改善光電設備貯存環境

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

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

2.2 工作期使用光電設備的有效措施

工作期的光電設備可能處于較為嚴酷的工作環境，前面討論的自然氣候影響均可能出現，而且應用中的不正確操作和環境的影響綜合作用更會顯著降低其應用可靠性，甚至引發故障。

首先，盡量減少振動沖擊的影響持續長時間或經常反復的振動沖擊會使機械緊固件和電子元器件、可調整機構等的安裝可靠性逐漸劣化，如運輸之前確保光電設備與箱體、箱體與車體之間固定緊密，或將難固定的小件設備背上、抱上，則可以減少振動沖擊的影響。與兵器系統結合為一體的光電設備，在系統的每次啟動之前，應檢查其固定和減振措施是否牢固可靠。架設獨立使用的光電設備時，應充分考慮地形地物、風力風向等因素，避免設備摔落損傷。

其次，盡量避免在潮氣重、陽光直射和低溫的環境下使用。盡量避免使光電設備直接暴露于雨雪中，必須要用時應該速用速撤，并盡快將其擦拭干凈，放置于相對干燥的環境中晾放一段時間，而不是直接裝箱，以減少潮氣侵入設備內部的機會。盡量減少光電設備在陽光、風砂等惡劣環境中暴露的時間，設備撤收時應全面清擦，若需長期架設則要經常擦拭和檢查。

第三，減少溫度沖擊的影響。在夏季使用光電設備時，應盡量避免日光曝曬，可借助樹蔭、掩體、車篷等遮蔽物體覆蓋在設備上方。某些設備在工作過程中內部構件有發熱現象，炎熱環境中使用時應特別特別注意其工作時間和工作頻率，嚴格按使用規程的要求操作。

冬季使用光電設備時，設備從溫暖的室內搬到室外要設法使其經過一個溫度緩沖過程，避免溫度驟變對設備的影響。

第四，防止光電設備的關鍵件損傷。光電設備的光敏器件，如激光探測器件和微光圖像增強器等屬于弱信號探測、轉換器件，強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反射、發射激光和其它強光源的照射。

第五，獨立架設的光電設備應遠離高壓線和強電等電磁輻射較強的環境。

第六，改善維修保養工藝有助于延長光電設備的壽命。故障維修中應開展失效分析，分析應到元件級而非部件級，根據元件失效機理改進篩選或加工方案，提高設備維修后的可靠性。組織元器件使用經驗交流，加強元器件保管、篩選、裝配人員的培訓，杜絕維修過程造成的維修隱患。對光電設備中壽命較短的構件如微光像增強器、激光器氙燈、用于喇曼頻移的高壓甲烷盒等，設計合理的檢驗方案，判定其性能下降程度和速度，按預防性維修原則合理、及時更換備件。加強與設備生產方聯系，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工藝。對設備采用盡可能強力有效的防霉防霧措施，對于有機構件、電路板、導線、線圈等應作為防霉防潮的重點目標。注意檢查硅橡膠密封的接頭處有無裂縫、老化現象，必要時重新清潔涂封，對修竣設備進行嚴格的氣密性試驗，防止有害氣體侵入設備內部。對工作環境可能發生溫度驟變的設備加強密封措施，使用抗溫差性能好潤滑油、密封圈（墊）。

3 結束語

隨著光電技術的不斷發展和光電設備在西部高寒地區的應用日趨廣泛，我們需要不斷總結和梳理，加強日常維護保養和正確應用以提高其技術性能和使用壽命，克服西部高寒地區各種惡劣的自然氣候條件的不利影響，促進國家的西部大開發戰略和國防建設的需要。

［1］陸廷孝，鄭鵬洲.可靠性設計與分析[M].國防工業出版社.

［2］張雛，等.半導體光電[M].

［3］昆明電器科學研究所.高原環境條件下電工產品通用技術條件[M].機械工業出版社.