1陕西海云天线有限责任公司陕西西安710075；2西安思院学院陕西西安710043
摘要：考核户外天线重要环境试验的设备之一水试验设备，其关键试验指标为降雨强度。本文介绍一种针对自制试验设备的校准方法——雨量器法。保证测试产品在强大暴雨或水浪的气候环境下贮存、运输和使用保证其性能状况。
关键词：水试验设备；降雨强度；准确性
1.引言
水试验包括淋雨、冲水和浸水试验。适用于产品在运输、贮存、使用期间可能遭受的淋雨、暴雨、水浪等，产品的的外壳密封件、整机是否仍保证良好的工作性能。各天线厂家自制的水试验设备的淋雨强度并没有明确适用的标准测定方法。本文根据GB/T5170.20-2005《电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法水试验设备》中的5点测定法原理，介绍一种科学、经济、方便的标准降雨强度的方法。[1]
2.术语和定义
以下术语和定义是对GB/T2423及GJB150相关内容的引用。
2.1降雨强度：单位时间的降雨量，以毫米每小时（mm/h）为单位，1dm3/m2•h等于1mm/h。
2.2冲水：以一定压力将水流冲击试件，并可以假定从任何角度冲向试件。
2.3水质：试验用水应是清洁优质的自来水，为了避免喷嘴堵塞，水应经过滤并软化处理。
3.水试验设备设计原理和测试系统
3.1户外天线标准对水试验指导要求[2]
关于天线产品的水试验指标要求各不相同，以下对常用户外天线不同标准水试验指标进行统计，见表1。
3.2特型水试验设备介绍［3］
以冲水试验设备制作为例，试验样品外形尺寸满足最大需求，按喷雾法的形式、加大试验出水的压力和流量，达到喷水法的标准降雨强度，直至户外天线水试验的效果。试验喷嘴按GB/T2423试验Rb1.2推荐的试验设备。
3.3特型设备可实现的功能性能指标
本公司特制水试验设备，包括：水试验房、主水管、水泵系统、储水罐、水泵电缆、淋雨辅箱、光纤、淋雨操作转台。见图1。本实用新型的系统对户外天线进行模拟水试验，帮助技术人员得到真实有效的试验数据。
4.水试验设备降雨强度研究
4.1校准条件：设备在指标校准时的环境条件、电源条件、用水条件满足正常试验产品标准GB/T2423.38要求规定。
4.2测量方法：将不能少于3个的雨量杯置于喷嘴下方，以300mm～500mm的间距分布，各杯面与喷嘴之间的距离约为2500mm.
4.3降雨强度测量仪器采用气象用标准雨量杯。承水口面积314cm2，承水口内径φ200+0.06mm，雨量量筒的标度范围2000mL～5000mL，储水器为容量10L的遮盖式容器。其扩展不确定度（K=2）不大于降雨强度允许偏差的1/3。
4.4校准测定程序
4.4.1同时开启进水阀和放水阀。
a）将待测定淋雨管路中的节流阀开启至某一开度，启动淋雨设备，待喷嘴和容器底部出水都呈现稳定状态时，关闭进水阀，待容器内的水放完后关闭放水阀。
b）开启进水阀，同时记录时间，2min后立即关闭进水阀，再关闭淋雨设备。
c）用量杯计量容器内全部积水，然后按以下公式计算降雨强度。
4.4.2反复应用a）条至c）条直至达到规定的降雨强度。
4.4.3降雨强度计算
F=QA×10-3
式中：F---降雨强度，mm／min；
Q---各容器内积存水量之和，mL；
A---承水口面积为314cm2。
4.5校准结果及误差分析
4.5.1在测试转台上同时以等边三角形、间隔350mm放置3个雨量器，有效试验计数时间为2min，3种不同流量状态各测三次平均水量之和，通过以上试验校准方法测定见表2：
4.5.2常见误差
测量过程中，常见误差有环境误差、人身误差和使用误差引起的误差，通过多次测试平均值确定适用降雨强度。
5.结束语
在校准过程中，通过进出水阀控制降雨强度，以达到户外天线水试验要求。通过对本公司水试验设备使用及与被试需求的协调，试验前对自制设备的雨量校准，使该设备在专项产品使用时保证其科学性及计量要求，满足对样品试验的要求。
参考文献：
[1]伍伟雄，环境试验设备参数测量——淋雨试验设备[J].环境技术，2012.12，39（06），39~42
[2]GJB.8A-2009军用装备实验室环境试验方法第8部分：淋雨试验
[3]GB/T2423.38-2005电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验R：水试验方法和导则