摘要
在电子电气产品、汽车零部件、灯具等产品的运行环境中,粉尘堆积与侵入往往会导致产品性能下降、功能失效或使用寿命缩短。防尘测试机作为模拟粉尘气候环境的核心设备,在验证产品防尘性能、指导产品设计优化方面发挥着关键作用。本文以上海力汕 SC-015 防尘测试机(沙尘试验箱)为研究对象,系统阐述其应用范围、合规标准、结构设计、技术参数及试验实施方法。通过详细分析其功能特点与实际应用价值,为从事产品防尘性能测试与质量控制的研究人员及工程师提供全面参考。
1. 引言
随着电子、汽车、照明等行业的快速发展,产品对复杂恶劣环境的适应能力要求日益提高。粉尘作为常见的环境因素,对产品稳定运行构成严重威胁。例如,粉尘侵入电子元器件可能导致接触不良;灯具散热片积尘会降低散热效率,引发过热烧毁;汽车发动机零部件渗入粉尘则可能加速磨损。因此,在模拟粉尘气候环境下评估产品性能,已成为产品研发、改进及出厂检验中不可或缺的环节。
防尘测试机通过构建粉尘浓度、温度、真空度可控的密闭试验环境,实现粉尘气候的模拟,进而对产品的物理及相关性能进行测试。在众多防尘测试设备中,上海力汕 SC-015 防尘测试机凭借其符合国际及国家标准、控制性能精准、结构设计人性化等优势脱颖而出,广泛应用于各类产品的 IP5X 和 IP6X 防尘测试,为产品质量验证提供可靠的数据支撑。
2. 上海力汕 SC-015 防尘测试机的应用范围
上海力汕 SC-015 防尘测试机主要用于模拟粉尘气候环境下产品的物理及其他相关性能测试,其应用范围涵盖多个行业与产品类型,具体包括以下几类:
• 电子电气产品:如集成电路、电容器、电阻器、电源、通信设备等。此类产品对内部洁净度要求极高,粉尘侵入易引发短路、信号干扰或性能衰减。防尘测试机可验证其外壳及密封结构能否有效阻隔粉尘。
• 灯具及照明设备:包括室内外灯具、路灯、汽车前大灯等。户外灯具尤其易受粉尘侵蚀,导致透光率下降、照明效率降低。通过测试可评估灯具外壳及玻璃罩的防尘性能。
• 电气柜及元器件:工业现场与电力系统中使用的电气柜,需防止粉尘堆积影响内部电气元件运行。测试机可模拟工业车间的粉尘环境,检验柜体的密封性能。
• 汽车及摩托车零部件:如发动机、变速箱、传感器、仪表盘等。汽车零部件长期在多尘路况下工作,防尘性能直接关系到车辆的安全性与使用寿命。测试可验证零部件在不同工况下的抗尘能力。
使用上海力汕 SC-015 防尘测试机的核心目的,是通过试验后的测量与评估,验证产品性能是否达到预设要求,从而为产品设计优化、技术改进及出厂质量检验提供依据。
3. 上海力汕 SC-015 防尘测试机的合规标准
为确保试验结果的权威性与可比性,上海力汕 SC-015 防尘测试机严格遵循一系列与防尘测试相关的国际及国家标准。这些标准明确了防尘测试的技术要求、试验方法及评价准则,为测试机的应用提供了统一框架。主要合规标准如表 1 所示。
IEC 60529:1989 +A1:1999 +A2:2013 | 《外壳防护等级(IP 代码)》 | 定义外壳的 IP 防护等级体系,包含第一位特征数字 5 和 6 的防尘测试(IP5X 和 IP6X) |
GB/T 4208 | 《外壳防护等级(IP 代码)》 | 对应 IEC 60529 的国家标准,适用于中国市场外壳的防尘性能测试 |
IEC 60598-1 | 《灯具 第 1 部分:一般要求与试验》 | 规定灯具的一般要求与试验方法,包含灯具的防尘性能测试 |
GB/T 7000.1 | 《灯具 第 1 部分:一般要求与试验》 | 对应 IEC 60598-1 的国家标准,适用于中国境内灯具的防尘测试 |
IEC 60068-2-68 | 《环境试验 第 2-68 部分:试验 试验 L:粉尘和沙尘》 | 提供粉尘和沙尘环境试验的详细规范,包括试验设备、粉尘类型、试验流程等 |
GB/T 2423.37 | 《环境试验 第 2-68 部分:试验 试验 L:粉尘和沙尘》 | 对应 IEC 60068-2-68 的国家标准,指导国内产品的粉尘和沙尘试验 |
GB/T 4942.2 | 《低压电器外壳防护等级》 | 聚焦低压电器设备外壳的防护性能,包含防尘要求 |
DIN 40050 | 《道路车辆 防护等级(IP 代码)》 | 适用于汽车零部件的 IP 防护等级测试,明确车辆相关产品的防尘试验要求 |
在这些标准中,IEC 60529:1989 +A1:1999 +A2:2013 是最核心的参考依据。其第 13.4 条明确规定了第一位特征数字 5 和 6 的防尘试验方法,要求使用能够使滑石粉保持悬浮状态的试验箱。上海力汕 SC-015 在粉尘循环、粉尘规格、试验条件等方面均完全符合该标准要求。
4. 上海力汕 SC-015 防尘测试机的技术参数与结构设计
4.1 核心技术参数
上海力汕 SC-015 防尘测试机的技术参数决定了其试验能力与精度,关键参数详情如表 2 所示。
技术参数 | 规格详情 |
温度范围 | RT+10~50℃(RT 指室温) |
粉尘相关参数 | – 试验粉尘:干燥滑石粉
– 金属筛网标准:线径 50μm,间隙宽度 75μm – 粉尘用量:2~4kg/m³ – 落尘方式:自由降落 |
时间控制 | – 总试验时间:0~999 小时(可调节)
– 振动时间:0~999 小时(可调节) – 时间精度:±1 秒 |
真空系统 | – 真空度范围:0~10Kpa(可调节)
– 抽气速率:0~4800L/H(可调节) |
样品供电接口 | 参照样品额定输入,最大电流不超过 10A |
工作室尺寸 | 1000×1500×1000mm |
工作电源 | 380V/50Hz 三相(可选 60Hz) |
安全保护 | 漏电保护、短路保护 |
这些参数确保测试机能够模拟不同粉尘强度与环境温度条件,适应各类产品的试验需求。例如,可调节的真空度范围能够满足 IEC 60529 中定义的压差外壳(1 类外壳)与无压差外壳(2 类外壳)的测试要求。
4.2 结构设计特点
上海力汕 SC-015 防尘测试机的结构设计充分考虑试验实用性、操作性与设备耐用性,具有以下核心特点:
• 外壳与内胆材质:外壳采用国产优质钢板,表面经喷漆处理,兼具美观与耐腐蚀性;内胆、样品架等与粉尘接触的部件采用不锈钢板制作,确保长期防锈,避免设备锈蚀污染粉尘。
• 观察与照明系统:测试机箱门配备透明钢化玻璃观察窗,箱内装有 LED 照明灯。操作人员可在不开启箱门的情况下,清晰观察样品状态与粉尘分布,保证试验环境的连续性与稳定性。
• 粉尘更换与防凝结装置:箱体底部设有粉尘更换装置,可实现废旧粉尘的 100% 更换。由于 IEC 60529 要求滑石粉使用次数不得超过 20 次,该装置确保了试验粉尘的新鲜度与一致性。此外,设备配备振动装置,防止粉尘粘壁凝结,其工作时间可调节,实现自动交替运行;循环风道内装有加热器(消音云母片加热圈),通过加热粉尘避免温度变化导致的凝结现象。
• 真空与抽气系统:箱内配备抽气管,可对样品进行抽真空操作(样品需预留抽气孔位)。真空系统由真空泵、空气过滤器、流量计、调压三联件等组成,确保真空压力稳定可调,满足 1 类外壳的试验需求。
• 控制系统:采用 7 英寸触摸屏 + 松下 PLC 控制系统,可独立控制吹尘、粉尘振动及总试验时间,支持三项关键控制功能:①吹尘时间(停止、吹气)可选择连续或周期性任意设定;②振动与停振时间自动交替;③预设试验时间(最长 99 小时 59 分钟)。人机界面直观易懂,操作便捷,提升试验效率与参数设定精度。
5. 上海力汕 SC-015 防尘测试机的试验实施流程
上海力汕 SC-015 防尘测试机的试验实施遵循 IEC 60529 等标准要求,具体流程如下:
5.1 试验前准备
• 粉尘准备:选用可通过线径 50μm、间隙宽度 75μm 金属筛网的干燥滑石粉,按试验箱体积每立方米 2~4kg 计算用量,且确保滑石粉使用次数不超过 20 次。同时,选用与使用滑石粉时需遵守健康安全法规。
• 样品安装:按外壳类别对样品进行分类。对于 1 类外壳(设备正常工作周期内壳内压力低于环境压力,如热循环效应导致),将样品安装于试验箱内,将抽气管连接至样品的专用测试孔(靠近易损部件处)或电缆引入孔,其他孔洞(如额外电缆引入孔、排水孔)按现场正常使用状态处理;对于 2 类外壳(无压差),直接将样品置于箱内。根据样品额定输入连接供电,确保电流不超过 10A。
• 设备参数设定:通过触摸屏设定试验温度(RT+10~50℃)、粉尘用量、吹尘时间(连续或周期性)、振动时间、总试验时间、真空压力(如适用)等参数,启动加热器将箱体预热至设定温度,避免粉尘凝结。
5.2 试验执行
• 启动粉尘循环系统:粉末循环泵(或替代装置)将滑石粉吹入箱内,同时启动振动装置维持粉尘悬浮状态;循环风道内的加热器将粉尘加热至设定温度。
• 维持试验条件:试验过程中通过压力表监测真空压力(针对 1 类外壳),必要时调节抽气速率保持压力稳定;通过观察窗监控样品状态与粉尘悬浮情况,确保设备无泄漏且正常运行。
• 功能装置交替运行:吹尘与振动装置按预设时间交替工作,模拟动态粉尘环境,控制系统自动记录试验时间,精度达 ±1 秒。
5.3 试验后处理与结果评估
• 停止试验:达到预设总试验时间后,依次关闭吹尘机、振动装置、加热器及真空泵。
• 样品处理:待箱内粉尘沉降后取出样品,小心清除表面粉尘,避免损坏样品或导致内部粉尘溢出。
• 性能评估:依据相关产品标准测试样品的物理及功能性能,如检查电子元器件是否接触不良、灯具光输出是否下降、汽车零部件摩擦是否增大等,根据测试结果评估产品是否满足 IP5X 或 IP6X 防尘要求。
6. 上海力汕 SC-015 防尘测试机的定制化服务与售后支持
6.1 定制化服务
除标准 SC-015 型号外,上海力汕还可根据客户需求提供定制服务,例如:
• 尺寸定制:可设计其他工作室尺寸或步入式防尘试验箱,以容纳汽车底盘、大型电气柜等大型样品。
• 试验标准扩展:可根据 ISO 20653 图 1 定制用于 IP5KX 和 IP6KX 测试的设备(型号为 SC-010-56K、SC-015-56K、SC-020-56K),并可选配亚利桑那 A2 粉尘(需额外付费),满足更高等级的粉尘试验需求。
6.2 售后支持
上海力汕 SC-015 防尘测试机已上市十余年,工程师团队总结了大量售后常见问题(FAQ)。用户可通过官网链接获取常见问题解决方案,在使用过程中实现自主故障排查。上海力汕持续更新 FAQ 页面,提供更全面的技术支持。此外,公司为不同型号(SC-010、SC-015、SC-020、SC-500)提供校准证书,确保试验数据的准确性与可追溯性。
7. 结论
上海力汕 SC-015 防尘测试机作为模拟粉尘气候环境的专业设备,应用范围涵盖电子、汽车、照明等多个行业,严格符合 IEC 60529、GB/T 4208 等国际及国家标准,具备精准的技术参数与人性化的结构设计。其可调节的温度、真空度及粉尘控制系统能够实现不同粉尘环境的精准模拟,触摸屏 + PLC 控制系统则提升了试验操作性与效率。
通过试验前准备、试验执行、试验后评估的标准化流程,上海力汕 SC-015 可有效验证产品的防尘性能,为产品设计优化与质量控制提供可靠数据支撑。此外,定制化服务与完善的售后支持进一步提升了其实用价值。
在产品质量要求日益严苛的背景下,上海力汕 SC-015 防尘测试机将持续在提升产品可靠性、适应恶劣环境方面发挥重要作用,为各行业高品质产品的研发与生产助力。
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