環(huán)境可靠性檢測能力之吹塵試驗

一、簡介

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

吹塵試驗：由大功率風機推動一定濃度的沙塵以一定的流速吹過試驗樣品表面，從而評價這些試驗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的能力、防御砂礫的磨蝕或阻塞效應的能力及能否儲存和運行的能力。

二、 檢測標準

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

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

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

4. GB/T 30038-2013 《道路車輛電氣電子設備防護等級（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、 設備特點

1. 運轉(zhuǎn)方式：設備為整體框架（回轉(zhuǎn)）結(jié)構(gòu)形式，試驗箱箱體位于設備中部，下設一錐形漏斗，底部有粉塵收集口，在抽塵口處（右邊）安裝高壓渦輪循環(huán)風機吸入口，風機風管采用從試驗箱兩側(cè)及后部回轉(zhuǎn)，風口水平與試驗箱左右，鼓風機位于試驗箱右部，回轉(zhuǎn)循環(huán)風道連接試驗箱體后邊，獨特的風道設計通過導流葉片，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)、風速的測量調(diào)節(jié)及水平層流的實現(xiàn)、溫濕度的控制和調(diào)節(jié)。

3. 基本結(jié)構(gòu)：前處理箱、試驗箱、吸塵口、集塵箱、循環(huán)吹塵裝置、抽真空系統(tǒng)、塵儲罐、流量閥、加熱系統(tǒng)、導流葉片、樣品轉(zhuǎn)盤、防護篩網(wǎng)、濃度計回塵管等組成。

圖一  設備結(jié)構(gòu)圖

四、設備主要參數(shù)

1. 試驗箱內(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，可自動控制；

4. 試驗用塵滿足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用沙塵如復合試驗用沙塵（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，顯示當前溫濕度、沙塵濃度、氣流速度、試驗時間等技術(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. 車輛運動誘發(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. 可能會在未鋪砌的路面上空飛行的直升機附近工作的裝備；

3. 貯存或運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.試驗時間

3.安裝固定方向

• 影響：

1. 磨蝕影響：在較大風速的影響下，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破壞防護性涂層或者破壞腐蝕產(chǎn)品的半防護膜，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。風攜沙塵會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，會導致金屬腐蝕的引發(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體。然而，在有水的情況下會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引起匹配和連接不上的問題、靜電效應等。

六、 設備現(xiàn)場

圖二  外觀結(jié)構(gòu)

圖三  內(nèi)箱結(jié)構(gòu)