高寒地区光电设备维护使用对策

邓承宽 朱旭东

(中国人民解放军新疆军区69079部队，新疆 乌鲁木齐830013)

近年来，随着西部大开发的不断深入，大量光电设备在西部地区应用也越来越多。但是西部地区，尤其是新疆西藏等高寒地区的恶劣自然气候条件，严重影响和制约光电设备的性能发挥和使用寿命。加强高寒地区光电设备的日常维护保养，对于保持其良好的技战术性能、延长其使用和储存寿命，势在必行。

1 高寒地区自然气候特点及对光电设备的影响

1.1 主要特点

（1）空气压力或空气密度低；

（2）空气温度低，日温差大；

（3）空气绝对湿度小；

（4）雷暴、暴雪、狂风等恶劣气候日多；

（5）太阳幅射照度（紫外线）高；

（6）降水量少；

（7）土壤温度低，冰冻期长，风沙大。

1.2 对光电设备性能的影响

（1）空气压力及空气密度的影响：

气压低→设备电气间隙的击穿电压降低→绝缘强度降低

空气稀薄→风流量减小→散热能力减弱

（2）空气温度较低及温度变化的影响：

温度低→水雾冻结→器件寿命受影响

温度变化大→凝露→爬电

（3）空气湿度的影响：

湿度小→电气间隙的击穿电压降低→绝缘强度降低

湿度大→积水→爬电

（4）太阳幅射照度（紫外线）较高的影响：

环境光照高→干扰目标观测效果

紫外线高→绝缘保护材料老化→绝缘强度降低→使用寿命缩短

（5）风沙的影响：

沙尘大→破坏光学镜面→设备观测效果降低

2 高寒地区光电设备维护使用对策

2.1 改善光电设备贮存环境

（1）改善光电设备的存放环境能够取得事半功倍的效果。非工作期的光电设备一般放置在专用的设备箱内，箱体一般都具有一定的密封性，可以选择晴朗温暖无风或微风的干燥天气将光电设备从箱内取出，将设备及敞开的箱子置于通风（避免阳光直射）处自然干燥，以降低设备的局部湿度。在阴雨天气时紧闭设备箱，可以在一定时间内保护设备免受高湿度的影响。事先在设备运输箱或其它容积较大、有一定密封性的存放容器内放置大量干燥剂，再将装有光电设备的箱子放入容器中，使光电设备较长时间处于相对干燥的环境中，避免遭受高湿度引起的霉菌、腐蚀影响。

（2）适当改善贮存环境的温度。在冬季严寒时期，提高库房温度。可将设备相对集中于温、湿度条件较好的房间，若设备数量较少，可在条件较好的房间划出一角集中存放；夏季炎热时期，有效遮阳，防止阳光曝晒以适当降低仓库温度。可在夏天干燥的夜晚打开库房门窗通风以降温除湿。

2.2 工作期使用光电设备的有效措施

工作期的光电设备可能处于较为严酷的工作环境，前面讨论的自然气候影响均可能出现，而且应用中的不正确操作和环境的影响综合作用更会显著降低其应用可靠性，甚至引发故障。

首先，尽量减少振动冲击的影响持续长时间或经常反复的振动冲击会使机械紧固件和电子元器件、可调整机构等的安装可靠性逐渐劣化，如运输之前确保光电设备与箱体、箱体与车体之间固定紧密，或将难固定的小件设备背上、抱上，则可以减少振动冲击的影响。与兵器系统结合为一体的光电设备，在系统的每次启动之前，应检查其固定和减振措施是否牢固可靠。架设独立使用的光电设备时，应充分考虑地形地物、风力风向等因素，避免设备摔落损伤。

其次，尽量避免在潮气重、阳光直射和低温的环境下使用。尽量避免使光电设备直接暴露于雨雪中，必须要用时应该速用速撤，并尽快将其擦拭干净，放置于相对干燥的环境中晾放一段时间，而不是直接装箱，以减少潮气侵入设备内部的机会。尽量减少光电设备在阳光、风砂等恶劣环境中暴露的时间，设备撤收时应全面清擦，若需长期架设则要经常擦拭和检查。

第三，减少温度冲击的影响。在夏季使用光电设备时，应尽量避免日光曝晒，可借助树荫、掩体、车篷等遮蔽物体覆盖在设备上方。某些设备在工作过程中内部构件有发热现象，炎热环境中使用时应特别特别注意其工作时间和工作频率，严格按使用规程的要求操作。

冬季使用光电设备时，设备从温暖的室内搬到室外要设法使其经过一个温度缓冲过程，避免温度骤变对设备的影响。

第四，防止光电设备的关键件损伤。光电设备的光敏器件，如激光探测器件和微光图像增强器等属于弱信号探测、转换器件，强光照射易使其灵敏度下降乃至损坏，使用中要避免其受到近距离强反射、发射激光和其它强光源的照射。

第五，独立架设的光电设备应远离高压线和强电等电磁辐射较强的环境。

第六，改善维修保养工艺有助于延长光电设备的寿命。故障维修中应开展失效分析，分析应到元件级而非部件级，根据元件失效机理改进筛选或加工方案，提高设备维修后的可靠性。组织元器件使用经验交流，加强元器件保管、筛选、装配人员的培训，杜绝维修过程造成的维修隐患。对光电设备中寿命较短的构件如微光像增强器、激光器氙灯、用于喇曼频移的高压甲烷盒等，设计合理的检验方案，判定其性能下降程度和速度，按预防性维修原则合理、及时更换备件。加强与设备生产方联系，尽量使用密封性能好、高低温值大的元器件。

第七，有针对性地改善维修保养工艺。对设备采用尽可能强力有效的防霉防雾措施，对于有机构件、电路板、导线、线圈等应作为防霉防潮的重点目标。注意检查硅橡胶密封的接头处有无裂缝、老化现象，必要时重新清洁涂封，对修竣设备进行严格的气密性试验，防止有害气体侵入设备内部。对工作环境可能发生温度骤变的设备加强密封措施，使用抗温差性能好润滑油、密封圈（垫）。

3 结束语

随着光电技术的不断发展和光电设备在西部高寒地区的应用日趋广泛，我们需要不断总结和梳理，加强日常维护保养和正确应用以提高其技术性能和使用寿命，克服西部高寒地区各种恶劣的自然气候条件的不利影响，促进国家的西部大开发战略和国防建设的需要。

［1］陆廷孝，郑鹏洲.可靠性设计与分析[M].国防工业出版社.

［2］张雏，等.半导体光电[M].

［3］昆明电器科学研究所.高原环境条件下电工产品通用技术条件[M].机械工业出版社.