Accelerated storage degradation testing and failure mechanisms of aerospace electromagnetic relay

It is difficult to obtain the failure data of high-reliability and long-lifetime aerospace electromagnetic relay (EMR), even if based on the traditional accelerated storage life testing method. Based on the reliability test technique, the scheme of accelerated degradation testing for aerospace EMR was designed. The test system of aerospace electromagnetic relay storage parameters under temperature-accelerated stress was designed and developed. The most past research on storage reliability of relay only focuses on the measurement of contact resistance. The relay time parameters (pick-up time, opening time, overtravel time, rebound duration time, etc.) which reflect main performance function were not monitored. So, in this study the relay time parameters and relay contact resistance were detected simultaneously. According to the analysis on experiment results of contact resistance, relay time parameters, the degradation phenomena of aerospace EMR in long-term storage are investigated, which provides the bases for determining degradation sensitive parameters. Finally, based on the structure and function of aerospace EMR, the storage failure mechanism is investigated by conductive properties themselves. The microscopic morphology and changes in chemical elements for relay contact surface was analyzed by SEM and EDX regularly, which provide references for the relay storage failure mechanism.

Ze względu na wysoką niezawodność i długi cykl życia przekaźników elektromagnetycznych stosowanych w przemyśle lotniczym (EMR), trudno jest uzyskać dane o ich uszkodzeniach, nawet gdy korzysta się z tradycyjnej metody przyspieszonych badań dopuszczalnego okresu składowania. W przedstawionym artykule, opracowano, w oparciu o technikę badania niezawodności, schemat przyspieszonego badania degradacji przekaźników elektromagnetycznych stosowanych w lotnictwie. Zaprojektowano i zpracowano system oceny parametrów składowania przekaźników elektromagnetycznych używanych w lotnictwie w warunkach przyspieszonych przy skrajnych temperaturach. Ostatnie badania nad niezawodnością składowania przekaźników koncentrują się wyłącznie na pomiarze rezystancji styku. Nie były w nich monitorowane parametry czasowe przekaźnika (czas załączania, czas otwarcia, czas opóźnienia, czas trwania odbicia itp.), które odzwierciedlają jego główne funkcje. W przedstawionych badaniach mierzono jednocześnie parametry czasowe przekaźników i rezystancję styków. W oparciu o analizę uzyskanych wyników doświadczeń, badano zjawiska degradacji EMR podczas ich długoterminowego składowania, co stanowiło podstawę do wyznaczenia parametrów wrażliwych na degradację. Wreszcie, w oparciu o strukturę i funkcje EMR, badano mechanizm powstawania uszkodzeń podczas ich składowania na podstawie właściwości przewodzących. Prowadzone regularnie metodami SEM i EDX analizy budowy mikroskopowej oraz przemian pierwiastków chemicznych zachodzących na powierzchni styków przekaźnika stanowią odniesienie dla badań mechanizmu powstawania uszkodzeń podczas składowania przekaźników.