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机房监控温湿度的重要性

一、高温对设备运行的影响


(1)温度与平均无故障运行时间的关系——10℃法则
由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高,使元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合。因此,热应力已经成为影响电子元器件时效的一个最重要的因素。对于某些电路来说,可靠性几乎完全取决于热环境。为了达到与其的可靠性目的,必须将元器件的温度降低到实际可以达到的最低水平。有资料表明:环境温度每提高10℃,元器件寿命约降低30%-50%,影响小的也基本都在10%以上,这就是有名的“10℃法则。


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(2)高温对元器件的影响
A
、半导体器件。电子元器件在工作时产生大量的热,如果没有有效的措施及时把热三走,就会使集成电路和晶体管等半导体器件形成结晶,这种结晶是直接影响计算机性能、工作特性和可靠性的重要因素。
根据实验得知,室温在规定范围内每增加10℃,其可靠性约下降25%。
器件周围的环境大约超过60℃时,就将引起计算机发生故障,当半导体期间的温度过高时,其穿透电流和电流倍数就会增大


B、电容器。温度对电容器的影响主要是:使电解电容器电解质中的水份蒸发增大,降低其容量,缩短其使用寿命,改变电容器的介质损耗,影响其功率因数等参数变化。由实验得知,在超过规定温度工作时,温度每增加10℃,其使用时间下降50%。


C、记录介质。实验表明:当磁带、磁盘
、光盘所处温度持续高于37.8℃时,开始出现损坏;当温度持续高于65.6℃时则完全损坏。对于磁介质来说,随着温度的升高,磁导率增大;当温度达到某一个值时,磁介质丢失磁性,磁导率急剧下降。磁性材料失去磁性的温度称为居里温度。


D、绝缘材料。由于高温的影响,用玻璃纤维胶板制成的印制电路板将发生变形甚至软化,结构强度变弱,印制板上的铜箔也会由于高温的影响而使粘贴强度降低甚至剥落,高温还会加速印制插头和插座金属簧卡的腐蚀,使接点的接触电阻增加。


E、电池环境温度与寿命的关系。电池是对环境温度最敏感的器件(设备),温度在工作温度25℃的基础上,每上升10℃,寿命下降50%。

 


 

二、低温对IT设备运行的影响


低温同样导致IT设备运行、绝缘材料、电池等问题。机房温度过低时,部分IT设备将无法正常运行


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(1)机房温度过低导致设备无法运行
机房的环境温度低于5℃时,通信设备将无法正常运行;机房的环境温度低于-40℃时,铅酸电池无法提供能量。


(2)绝缘材料
低温时,绝缘材料会变硬、变脆,使结构强度同样减弱。对于轴承和机械传动部分,由于其自身所带的润滑油受冷凝结,黏度增大而出现黏滞现象。温度过低时,含锡量高的焊剂会发生支解,从而降低电气连接的强度,甚至出现脱焊、短路等故障。


(3)电池环境温度与放电容量的关系
同样,当工作温度为25℃之下时,随着温度的下降,电池放电容量下降。

 


 

三、湿度对IT类设备运行的影响


通常,IT类设备的工作环境要求湿度为40%-55%。超过65%的湿度,为湿度过高;超过80%属于潮湿;低于40%术语湿度过低(空气干燥)。


(1)湿度过高对IT类设备运行的影响
当空气的相对湿度大于65%时,物体的表面附着一层厚度为0.001-0.01μm的水膜;湿度为100%时,水膜厚度为10μm。这样的水膜容易造成“导电小路”或者飞弧,会严重降低电路可靠性。
在相对湿度保持不变的情况下,温度越高,对设备的影响越大,这是因为水蒸气压力随温度升高而增大,水分子易于进入材料内部。当相对湿度由25%增加到85%时,纸张的厚度将增加80%,这就是在潮湿的天气里打印机无法正常工作的原因。


(2)湿度过低对IT类设备运行的影响
静电放电是电子工业中的曾普遍存在的“硬病毒”,在内、外因条件具备的特定时刻便会发作,已成为电子工业的隐形杀手。


据报道,仅美国电子工业每年因静电放电造成的损失就达几百亿美元。根据Intel公司公布的资料显示,在引起计算机故障的诸多因素中,电气过应力(ElectricalOverStree,EOS)/ESD是最大的隐患,将近一半的计算机故障都是由EOS/EDS引起的,ESD对计算机的破坏作用具有隐蔽性、潜在性、随机性和复杂性的特点。


IT类设备由众多芯片、元器件组成,这些元器件对静电都很敏感,不同的静电敏感器件受静电损伤的阈值电压不同。在空气湿度过低时,工作人员的活动非常容易产生静电电压。


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实验表明,当机房相对湿度为30%
时,静电电压为5000v;当机房相对湿度为20%时,静电电压为10000v;当机房相对湿度为5%时,静电电压可高达20000v以上。这足以表明湿度对运行中的IT设备的重要性。


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