Климатические испытания. Что имеем и чем руководствоваться

Изначально вопрос, поставленный перед нами как разработчиками и производителями всепогодного оборудования видеонаблюдения, оборудования климатической защиты, а также как к непосредственным исполнителям климатических испытаний звучал так: «Особенности климатических испытаний различных узлов телевизионных систем наблюдения».

Об особенностях действительно стоит поговорить, только лежат они не в той плоскости, как подразумевалось в вопросе.
Специфика производимого нами оборудования всегда требовала строгого подхода к соответствию параметров аппаратуры условиям эксплуатации. В нашем арсенале есть опыт производства аппаратуры военного применения и аппаратуры, эксплуатируемой в крайне суровых климатических условиях. И вполне логично, что еще в 2010 г. была создана собственная лаборатория по проведению климатических испытаний радиоэлектронной аппаратуры. Одновременно с ее созданием был начат глубокий анализ требований современных стандартов по данному вопросу применительно уже к нашему сегменту рынка – к видеосистемам. Итоги наших исследований утешительными назвать нельзя – вместо четко сформулированных требований по каждому классу аппаратуры, которых не так уж и много, мы обнаружили запутанность и несовершенство формулировок, отсутствие какой-либо систематизированной информации. Вполне логично начали мы с изучения ГОСТа, казалось бы, непосредственно и только относящегося к нашей теме – «не к ночи будет помянутый» ГОСТ Р 51558-2014 – «Средства и системы охранные телевизионные. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний». Вот так прямо – методы испытаний – бери и испытывай. Взяли. Если всевозможным определениям в ГОСТе уделили «самое пристальное внимание», хотя по всем классическим канонам говорить об истинности определений просто бессмысленно («Хоть горшком назови, только в печь не сажай»), то по вопросам, в которых ГОСТ мог бы быть действительно полезным, есть только ссылки на ранее принятые ГОСТы. Наш родной ГОСТ нас просто посылает. И в прямом, и в переносном смысле. По части к устойчивости к внешним факторам, в частности к ГОСТ 15150. А в части требований к оболочке – к ГОСТ 14254. На этом создатели нашего ГОСТа свою работу посчитали выполненной. Радует только, что «послали» не только нас с нашей «климатикой», но и остальных. В частности, с электромагнитной совместимостью. А нам ничего другого не остается, как идти по указанному адресу, поскольку так сказать положение обязывает. А вот то, что подобное желание отправиться в такое путешествие по ГОСТам возникнет у кого-то по какому-то разовому запросу, вызывает очень большое сомнение. Итак, мы отправляемся по предложенному адресу – ГОСТ 15150-69. «Машины, приборы и другие технические изделия исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды». Особо впечатляет год издания этого ГОСТа, на который наш ГОСТ 51558-2014 ссылается как на базовый. Что у нас творилось с видеонаблюдением в 1969 г., чтобы подробно проработать именно для него основные моменты и узаконить в ГОСТе? В принципе, конечно, видеонаблюдение уже существовало, первая система была построена еще в 1943 г. «Сименсом» на заводах «Фау» в Германии. Но, помнится, видеокамера в начале 80-х в том виде, в котором сегодня бы никто и внимания на нее не обратил, стоила как автомобиль «Волга». Но за «неимением гербовой будем писать на простой». Ищем, что же из этого ГОСТа сегодня может сохранять актуальность, и этим пользуемся. ГОСТ устанавливает общие требования ко всей аппаратуре. Преломлять эти требования предметно к аппаратуре нашего рынка – исключительно дело разработчика, поскольку ничем подобным создатели отраслевого ГОСТа себя озадачивать не стали. В частности, мы воспользовались «гостированным» разбросом температур при испытаниях. Коррекцией испытательной температуры для поверхностей, испытывающих прямое воздействие солнечных лучей и т. п. В свою очередь, упомянутый уже ГОСТ 14254-96 посылает еще в два места. В общем, собрать воедино все хотя бы некие общие требования по климатическим испытаниям аппаратуры, которые жестко регламентированы ГОСТами и которые должны, безусловно, соблюдаться – это отдельный кропотливый и очень длительный процесс, не сравнимый по трудозатратам с какими-либо конкретными испытаниями. Есть очень большие сомнения, что у кого-либо появится желание сделать подобное самостоятельно, если даже у создателей отраслевого ГОСТа в рамках оплаченной работы такого желания не возникло. А мы просто были вынуждены этим заниматься. Достаточная нормативная база из ГОСТов для проведения климатических испытаний для оборудования систем видеонаблюдения на сегодняшний день выглядит следующим образом:

ГОСТ 7845-92. Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений.
ГОСТ 11478-88. Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Нормы и методы испытаний на воздействие внешних механических и климатических факторов.
ГОСТ 16350-80. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей.
ГОСТ 25870-83. Микроклиматические районы земного шара с холодным и умеренным климатом. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей.
ГОСТ 14254-96. (МЭК 529-89). Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP).
ГОСТ 16962-71 Изделия электронной техники и электротехники. Механические и климатические воздействия. Требования и методы испытаний.
ГОСТ 16962.1-89. Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам.
ГОСТ 17412-72. Изделия электротехнические для районов с холодным климатом. Технические требования, приемка и методы испытаний.
ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия исполнения для различных климатических районов. категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.ГОСТ 28199-89 Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание А: холод.
ГОСТ 28200-89 Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание В: сухое тепло.
ГОСТ Р 51558-2008. Средства и системы охранные телевизионные. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний.
ГОСТ Р 51369-99. Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие влажности.
ГОСТ РВ 20.39.304-98. КСОТТ Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения Требования стойкости к внешним воздействующим факторам.
ГОСТ РВ 20.57.306-98. Комплексная система контроля качества. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Методы испытаний на воздействие климатических факторов.
Как видим, в нормативную базу мы внесли даже военные ГОСТы.
Тем не менее, даже собрав воедино все подходящие для нас требования для какой-то конкретной группы оборудования, готовых методик испытания мы все равно не получим. ГОСТы оговаривают только самые общие требования. И в дополнение к перечисленным ГОСТам мы разработали собственные технические условия (ТУ) на проведение испытаний для различных групп оборудования по их климатическому применению (УХЛ).
С одной стороны, готовые методики, разработанные в соответствии с нормативной базой ГОСТов, позволяют объективно сравнивать между собой однотипные изделия рынка по фактору климатической защиты – это важно, учитывая, что при массовой тенденции копировать популярные бренды в более низких ценовых сегментах подобные параметры просто переписываются из паспортов «первоисточников» без проведения каких-либо серьезных проверок того, что получилось на самом деле в результате такого «удешевления».
А с другой стороны, наличие готовых методик именно для нашей аппаратуры позволяет учесть все актуальные особенности испытаний, которые могут быть попросту упущены, если руководствоваться исключительно ГОСТами. Противоречия с нормативной базой не будет, но аппаратура, полностью отвечающая требованиям ГОСТов, окажется просто не работоспособной в реальной системе. Например, испытания на «холодный запуск» для внешних видеокамер. Или контроль состояния все той же камеры при прохождении точки росы. С массовым внедрением IP-камер особую актуальность приобретает проверка работоспособности в граничных значениях температурного диапазона. Как в отрицательном, так и в положительном пределах.
Что касается разработчика, то все климатические нюансы он обязан учитывать еще на стадии проектирования. Учитывать объективные ограничения, накладываемые применяемой элементной базой и материалами. Если аппаратура, например, содержит в своем составе импульсный блок питания, то ждать от нее рабочего температурного диапазона с отрицательной границей ниже -20 °С без построения дополнительной схемы обогрева заведомо бесполезно.
Все наши гермобоксы и термошкафы имеют исключительно светлую окраску или выполнены из неокрашенной нержавеющей стали. И отнюдь не из эстетических соображений. Просто в соответствии с нормативной базой для поверхностей, испытывающих прямое воздействие солнечных лучей, испытательный предел на повышенные температуры должен быть увеличен на +15 °С относительно рабочего верхнего предела для белых и серебристых поверхностей, а для всех прочих цветов это увеличение уже должно быть в +30 °С.
Вместо исследований на работоспособность аппаратуры в точке росы можно заведомо при разработке исключить эту самую точку росы, например, в гермобоксе камеры за счет повышения температуры внутри бокса и снижения влажности.
Для заказчика же главное – сопоставить свои конкретные требования с результатами проведенных испытаний. Если результаты отражают абсолютно все интересующие заказчика параметры, значит, методики разработаны правильно. Вот почему протоколы испытаний всех наших серийных изделий находятся в открытом доступе. Заказчик всегда может узнать, какие параметры получены в результате испытаний и каким образом. Никаким секретом фирмы это являться не может. А отсутствие подобной информации должно сразу настораживать заказчика в плане доверия к заявленным характеристикам.
В качестве примера. При выполнении очень ответственного заказа мы взяли в качестве кондиционеров, включенных в конструктив, изделия двух достаточно именитых производителей, являющихся конкурентами в области промышленного климатического оборудования. Изделия совпадали не то что внешне, но даже по всем посадочным размерам. Совершенно одинаковыми были и все заявленные климатические характеристики. Однако при проведении нами собственных испытаний при предельных заявленных параметрах одно из изделий оказалось способным охладить только само себя, никак не затрагивая установленного для охлаждения оборудования. Изделие второго производителя прошло все испытания полностью и подтвердило заявленные характеристики. После всевозможных переписок со всевозможными рекомендациями первый производитель в конце концов согласился с данными испытаний и забрал свое изделие на доработку. Таким образом, даже имя фирмы не всегда может являться гарантией заявленных параметров без протокола испытаний, отвечающего требованиям заказчика.
Ну, и кроме неких типовых требований для несерийных изделий, разрабатываемых и выпускаемых под конкретные требования конкретного заказчика, могут разрабатываться и совершенно отдельные ТУ на проведения испытаний. Это, в частности, скорее правило, нежели исключение при выполнении военных заказов.
Подводя итог. На сегодняшний день никакие нормативные документы не могут являться для заказчика гарантом соответствия заявленных параметров параметрам действительным. Методики испытаний разрабатываются, как правило, непосредственно либо изготовителем, либо испытательной лабораторией. И действительно рабочим документом для заказчика при выборе оборудования является протокол проведенных испытаний, отражающий реальные параметры аппаратуры при реальных внешних условиях.