環(huán)境可靠性檢測能力之吹塵試驗(yàn)

一、簡介

自然環(huán)境中的沙塵對產(chǎn)品的運(yùn)行產(chǎn)生各種不利的影響，沙塵自身可能導(dǎo)致：活動(dòng)部件卡死；摩擦活動(dòng)部件；增加活動(dòng)部件的質(zhì)量引起不平衡；表面磨損，危害電絕緣性；堵塞通風(fēng)孔、套管、導(dǎo)管、過濾器等；降低熱傳導(dǎo)性能；光學(xué)表面的污染，干擾光學(xué)性能。

吹塵試驗(yàn)：由大功率風(fēng)機(jī)推動(dòng)一定濃度的沙塵以一定的流速吹過試驗(yàn)樣品表面，從而評價(jià)這些試驗(yàn)樣品暴露于干砂或充滿塵土的大氣作用下，防御塵埃微粒滲透效應(yīng)的能力、防御砂礫的磨蝕或阻塞效應(yīng)的能力及能否儲(chǔ)存和運(yùn)行的能力。

二、 檢測標(biāo)準(zhǔn)

1. GB/T 2423.37-2006 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)L：沙塵試驗(yàn)》

2. IEC 60068-2-68:1994 Environmental testing-Part 2：Tests-Test L:Dust and sand

3. GJB 150.12A-2009 《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法 第12部分：砂塵試驗(yàn)》

4. GB/T 30038-2013 《道路車輛電氣電子設(shè)備防護(hù)等級(jí)（IP代碼）》

5. ISO 20653:2013 Road vehicles-Degrees of protection (IP code)-Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access

三、 設(shè)備特點(diǎn)

1. 運(yùn)轉(zhuǎn)方式：設(shè)備為整體框架（回轉(zhuǎn)）結(jié)構(gòu)形式，試驗(yàn)箱箱體位于設(shè)備中部，下設(shè)一錐形漏斗，底部有粉塵收集口，在抽塵口處（右邊）安裝高壓渦輪循環(huán)風(fēng)機(jī)吸入口，風(fēng)機(jī)風(fēng)管采用從試驗(yàn)箱兩側(cè)及后部回轉(zhuǎn)，風(fēng)口水平與試驗(yàn)箱左右，鼓風(fēng)機(jī)位于試驗(yàn)箱右部，回轉(zhuǎn)循環(huán)風(fēng)道連接試驗(yàn)箱體后邊，獨(dú)特的風(fēng)道設(shè)計(jì)通過導(dǎo)流葉片，使其能夠提供恒定的含有規(guī)定濃度沙塵的水平層流氣流。

2. 主要技術(shù)：沙塵濃度的測量和調(diào)節(jié)、風(fēng)速的測量調(diào)節(jié)及水平層流的實(shí)現(xiàn)、溫濕度的控制和調(diào)節(jié)。

3. 基本結(jié)構(gòu)：前處理箱、試驗(yàn)箱、吸塵口、集塵箱、循環(huán)吹塵裝置、抽真空系統(tǒng)、塵儲(chǔ)罐、流量閥、加熱系統(tǒng)、導(dǎo)流葉片、樣品轉(zhuǎn)盤、防護(hù)篩網(wǎng)、濃度計(jì)回塵管等組成。

圖一  設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

四、設(shè)備主要參數(shù)

1. 試驗(yàn)箱內(nèi)部尺寸：L1500mm*W1500mm*H2000mm；

2. 溫濕度范圍：RT～65℃，≤25％RH；

3. 吹塵濃度：1g/m3～20g/m3，可自動(dòng)控制；

4. 試驗(yàn)用塵滿足GB/T 2423.37-2006中的要求，對于特定用途也可以考慮使用其他試驗(yàn)用沙塵如復(fù)合試驗(yàn)用沙塵（例如包括棉纖維，土或者水泥）；

5. 氣流速度：1.5m/s～30m/s；

6. 試樣安裝架用于樣品旋轉(zhuǎn)以使樣品各側(cè)面均能暴露于沙塵氣流中，承重約1.5噸；

7. 壓差：0～10kPa；

8. 配有高清液晶觸摸顯示屏，顯示當(dāng)前溫濕度、沙塵濃度、氣流速度、試驗(yàn)時(shí)間等技術(shù)參數(shù)。

五、相關(guān)適用場景

參數(shù)推薦及影響解析

• 適用場景：

1. 車輛運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的沙塵空氣環(huán)境條件：各種汽車零部件包含有車燈、儀表、電氣防塵套、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、門鎖等；

2. 可能會(huì)在未鋪砌的路面上空飛行的直升機(jī)附近工作的裝備；

3. 貯存或運(yùn)行過程中受自然條件中沙塵影響的電子電工產(chǎn)品。

• 參數(shù)：

1. 沙塵濃度及氣流速度

2.試驗(yàn)時(shí)間

3.安裝固定方向

• 影響：

1. 磨蝕影響：在較大風(fēng)速的影響下，沙塵可以成為靜止表面的磨料。行駛車輛引起的含塵粒子會(huì)破壞防護(hù)性涂層或者破壞腐蝕產(chǎn)品的半防護(hù)膜，從而加速金屬表面的腐蝕。表面磨損的程度取決于侵入粒子相對于表面的速度。風(fēng)攜沙塵會(huì)使絕緣材料或絕緣子的表面粗糙，從而破壞表面的電氣性能。

2. 金屬腐蝕：沙塵，跟其他環(huán)境因素如濕度結(jié)合，會(huì)導(dǎo)致金屬腐蝕的引發(fā)和加速。沉積在金屬表面的粒子層可能是包括惰性物質(zhì)、化學(xué)活性物質(zhì)、吸附/非吸附性粒子的混合物，因此引起的腐蝕過程也比較復(fù)雜。

3. 電工絕緣體表面的污染：沉積在絕緣體表面的沙塵在沒有水的情況下都是不良導(dǎo)體。然而，在有水的情況下會(huì)溶解可溶性粒子形成電解液。不溶性粒子使電解質(zhì)滯留在表面，并且增加了水膜的有效厚度。在干燥多塵和濕潤階段交替出現(xiàn)的環(huán)境條件下容易促使形成這種水膜。由于這種表面膜具有導(dǎo)電性.流經(jīng)被污染絕緣體表面的泄漏電流可能是流經(jīng)潔凈干燥絕緣體的百萬倍。如果絕緣體處于強(qiáng)電場中，如電線絕緣體，很容易吸引氣溶膠粒子到電壓梯度陡直的地方，促使水膜的形成。

4. 其他影響：促使長霉、沙塵在電氣連接件上的沉積會(huì)引起匹配和連接不上的問題、靜電效應(yīng)等。

六、 設(shè)備現(xiàn)場

圖二  外觀結(jié)構(gòu)

圖三  內(nèi)箱結(jié)構(gòu)