振动-温度-湿度三综合测试是模拟产品实际使用环境中多应力叠加的关键试验手段，能更真实地暴露产品潜在失效模式（如电子元件焊点脱落、塑料件开裂、密封件失效），广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。准确掌握其实施步骤与注意事项，是确保试验有效性、可靠性的核心前提。

试验方案制定

试验方案需以产品对应的行业标准为依据，如航空航天产品常用GJB 150A《军用设备环境试验方法》，消费电子常用IEC 60068-2系列标准。方案应明确试验的核心目标——是验证产品可靠性还是查找失效机理，避免无针对性的参数设定。

应力轮廓的确定需贴合产品实际使用场景：例如汽车电子需考虑发动机舱的高温（85℃）与雨季的高湿度（95%RH），同时叠加路面随机振动（0.5~2000Hz，0.5g rms）；卫星部件需考虑太空环境的低温（-100℃）与发射阶段的正弦振动（5~200Hz，10g）。应力值需避免超过产品设计极限，防止非相关性失效。

试验时间安排应包括应力循环次数与每个阶段的持续时间：例如“温湿度循环+振动”的组合，可设定为“升温至60℃（保持2h）→ 降温至-40℃（保持2h）→ 稳定后施加随机振动（4h）”为一个循环，共执行5个循环，确保覆盖产品生命周期内的应力累积。

试验方案还需考虑试样的通电状态——若产品在实际使用中是通电的（如手机、电脑），方案需明确试验中的通电要求（如持续通电、间歇通电），并设计试样的供电方式（如用直流电源供电，电压稳定在±1%以内），避免试验状态与实际使用状态不一致。

试样准备

试样数量需满足统计有效性要求，通常选取3~5件同批次产品——数量过少无法反映群体特性，过多则增加试验成本。若需进行失效分析，可额外准备1~2件试样用于拆解。

试样需进行初始性能检测，内容包括外观（无划痕、变形）、电性能（如电路板的电阻值、芯片的工作电压）、机械性能（如结构件的拉伸强度），并记录初始数据作为试验后对比的基准。例如电子试样需用万用表检测输入输出电压，误差需控制在±2%以内。

试样需标注唯一标识（如“Sample-01”），标识应耐高温、耐腐蚀（可采用激光打标或耐高温标签），避免试验过程中标识脱落导致试样混淆。同时需在试样上粘贴温度传感器（如PT100），实时监测试样表面温度，避免试验箱内温湿度与试样实际温度存在偏差。

若试样有密封要求（如防水手机），需在试验前进行密封性能检测（如IPX7防水测试，浸入1m深水中30分钟，无进水），确保试样的初始密封状态符合要求，避免试验中因密封失效导致的进水失效（这种失效属于非试验应力导致的，需排除）。

设备调试与校准

三综合试验箱的核心组件需逐一校准：温湿度传感器需用标准湿度发生器（如Rotronic HygroCal）和精密温度校准仪（如Fluke 9170）校准，误差需≤±0.5℃（温度）、±2%RH（湿度）；振动台的加速度传感器需用标准加速度校准器（如B&K 4294）校准，确保加速度测量误差≤±1%。

设备兼容性检查需关注振动台与温湿度箱的连接部位：振动台台面需与温湿度箱底部的开口完全贴合，缝隙需用耐高温密封胶密封，避免温湿度泄露；振动台的冷却系统需与温湿度箱的散热系统分离，防止振动台发热影响温湿度控制精度。

预运行测试是设备调试的关键环节：空箱运行30分钟，观察温湿度的动态波动——例如目标温度60℃时，波动应≤±1℃；目标湿度85%RH时，波动应≤±3%RH。同时启动振动台，用加速度计检测台面加速度值，确认输出与设定值的偏差≤5%。

预运行测试还需检查振动台的振动方向：若试验要求垂直振动，需用水平仪确认振动台台面的水平度（≤0.5mm/m），避免振动方向偏移（偏移会导致试样承受的加速度值不准确）。

试验参数设定

温湿度的 ramp rate（变化速率）需控制在合理范围：例如塑料件试样的ramp rate应≤5℃/min，避免快速升温/降温导致试样内部产生热应力（如ABS塑料的热膨胀系数为7×10^-5/℃，快速变化易导致裂纹）；金属件可适当提高至10℃/min，但需符合标准要求。

振动的控制方式需采用闭环控制：通过振动台内置的控制器，实时采集加速度传感器的信号，调整振动台的输出，确保试样上的加速度值与设定值一致。例如设定随机振动的rms值为0.5g时，闭环控制可将误差控制在±0.05g以内，避免开环控制导致的加速度漂移。

应力的叠加顺序需根据试验目的确定：若需模拟产品“先经历温湿度再承受振动”的场景（如汽车电子在雨季停放后行驶），应先将温湿度调整至目标值并稳定30分钟，再启动振动；若需模拟“温湿度与振动同时作用”的场景（如卫星发射阶段的高温与振动），则需同步叠加应力，但需确保温湿度箱的结构能承受振动冲击。

温湿度的稳定时间需足够：例如升温至60℃后，需稳定30分钟，确保试样内部温度与箱内温度一致——若稳定时间不足，试样内部温度可能只有50℃，导致试验应力不足。

试验运行监控

实时数据采集需覆盖环境参数与试样性能：环境参数包括试验箱内的温湿度（每1分钟采集1次）、振动台的加速度（每0.1秒采集1次）；试样性能包括电子试样的工作电流（如芯片的静态电流）、机械试样的应变（如结构件的应变值，用应变片采集）。数据需存储为可追溯的格式（如CSV、Excel），避免数据丢失。

异常情况需及时处理：若温湿度超出允许范围（如目标温度60℃，实际达到65℃），应立即暂停试验，检查温湿度传感器是否漂移或制冷/加热系统是否故障；若振动加速度突然增大（如设定0.5g，实际达到1.0g），需停止振动，检查试样固定是否松动或振动台的功放是否异常。异常处理过程需详细记录，包括时间、现象、处理措施。

试验过程中需定期检查试样状态：每2小时打开试验箱观察窗（避免长时间打开影响温湿度），记录试样的外观变化（如是否出现裂纹、脱漆）。若试样为通电状态，需监测其工作状态（如是否正常开机、指示灯是否亮），避免试样在试验中失效而未被察觉。

若试验过程中出现停电，需记录停电时间（如停电1小时），恢复供电后需重新确认温湿度与振动参数，若参数偏差超过允许范围，需重新开始当前循环（避免停电导致的应力中断影响试验结果）。

试验后处理

试验结束后，需待试验箱内温湿度恢复至室温（25℃±5℃）、湿度≤60%RH后再取出试样，避免试样表面结露（尤其是电子试样，结露会导致短路）。取出时需戴隔热手套，防止高温/低温试样烫伤或冻伤。

试样需进行全面性能检测：外观检测用放大镜（10倍）检查是否有微小裂纹或变形；电性能检测重复初始检测的项目，对比差值——例如电路板的电阻值从初始的100Ω变为120Ω，需分析是否因温湿度导致的绝缘材料老化；机械性能检测用拉力试验机测试结构件的拉伸强度，若强度下降超过20%，需考虑振动导致的疲劳失效。

数据整理需形成试验报告：报告应包括试验方案、设备校准记录、实时数据曲线、试样检测结果、失效分析（若有）。失效分析需采用解剖法（如用显微镜观察焊点是否脱落）、能谱分析（EDS）检测腐蚀成分（如是否因高湿度导致的铜腐蚀），明确失效的根本原因——例如“Sample-02的焊点脱落是因随机振动导致的疲劳，叠加高温加速了焊锡的软化”。

若试样出现失效，需保留失效试样的原始状态（如不要清理裂纹处的灰尘），以便后续失效分析。例如“Sample-03的塑料外壳开裂，需保留裂纹的位置和形态，用扫描电镜（SEM）观察裂纹的扩展路径，分析是温湿度导致的材料老化还是振动导致的疲劳。”

设备兼容性与稳定性注意事项

振动台的承载能力需匹配试样重量：例如振动台的额定负载为50kg，试样重量需≤40kg（预留20%余量），避免过载导致振动台的弹簧或电机损坏。同时，试样的重心需与振动台台面的中心重合，防止振动时产生偏载（偏载会导致振动加速度分布不均）。

温湿度箱的容积需满足试样的放置要求：试样的总体积不能超过试验箱容积的1/3，避免阻挡气流循环——例如试验箱容积为1000L，试样总体积需≤300L。若试样体积过大，需选择更大的试验箱，或调整试样的放置方式（如分层放置，每层间距≥10cm）。

设备之间的信号传输需避免电磁干扰：振动台的控制电缆与温湿度箱的传感器电缆需分开布置（间距≥50cm），或采用屏蔽电缆（如RVVP电缆），防止振动信号干扰温湿度传感器的输出（例如振动信号导致温湿度读数波动±5%RH）。

温湿度箱的门封条需定期检查：门封条若出现老化或破损，会导致温湿度泄露（如湿度从95%RH下降到80%RH），需及时更换（门封条的材质需耐高温、耐腐蚀，如硅橡胶）。

试样固定的可靠性注意事项

试样固定需采用专用夹具：夹具的材质需耐高温、耐腐蚀（如铝合金、不锈钢），避免夹具在试验过程中变形或腐蚀。夹具的设计需贴合试样的形状——例如电路板需用螺钉固定在夹具上（螺钉间距≤5cm），确保振动时电路板不发生弯曲；结构件需用V型块固定，防止滑动。

固定力矩需符合要求：例如M5螺钉的固定力矩为5N·m，需用扭矩扳手拧紧，避免力矩过小导致试样松动（振动时产生额外的冲击），或力矩过大导致试样变形（如塑料外壳开裂）。固定后需拉动试样，确认无松动。

试样的重心需与振动台中心重合：例如长方体试样需放置在振动台台面的中心位置，若试样重心偏移，需用配重块调整（配重块的材质需与试样一致，避免影响振动传导）。

夹具的设计需避免应力集中：例如用夹具固定电路板时，夹具的边缘需倒角（R≥2mm），避免尖锐边缘压伤电路板的边缘（压伤会导致电路板的铜箔断裂）。

数据采集与安全注意事项

传感器的布置需合理：温湿度传感器需放在试样的附近（距离≤10cm），避免靠近试验箱的内壁（内壁温度与箱内空气温度存在差异）；振动加速度传感器需粘贴在试样的关键部位（如电路板的 corners、结构件的受力点），确保采集到的加速度值能反映试样的真实振动状态。

数据采样率需满足Nyquist定理：例如振动的最高频率为2000Hz，采样率需≥4000Hz，避免频率混叠（混叠会导致加速度值测量不准确）。温湿度的采样率可设置为1次/分钟，既能反映趋势，又不会产生过多数据。

安全防护需贯穿试验全程：试验过程中禁止打开温湿度箱的门（除非紧急情况），避免高温蒸汽或低温气体溢出；振动台运行时需关闭防护栏，防止人员接触振动台面；试样若为通电状态，需确保试验箱的接地良好（接地电阻≤4Ω），避免触电事故。

数据存储需备份：实时数据需存储在本地硬盘和云盘（如阿里云、百度云），避免硬盘损坏导致数据丢失。数据的保留期限需符合行业要求（如航空航天产品需保留10年）。