环境可靠性检测能力之吹尘试验

环境可靠性检测能力之吹尘试验

一、简介

自然环境中的沙尘对产品的运行产生各种不利的影响，沙尘自身可能导致：活动部件卡死；摩擦活动部件；增加活动部件的质量引起不平衡；表面磨损，危害电绝缘性；堵塞通风孔、套管、导管、过滤器等；降低热传导性能；光学表面的污染，干扰光学性能。

吹尘试验：由大功率风机推动一定浓度的沙尘以一定的流速吹过试验样品表面，从而评价这些试验样品暴露于干砂或充满尘土的大气作用下，防御尘埃微粒渗透效应的能力、防御砂砾的磨蚀或阻塞效应的能力及能否储存和运行的能力。

二、 检测标准

1. GB/T 2423.37-2006 《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法试验L：沙尘试验》

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

3. GJB 150.12A-2009 《军用装备实验室环境试验方法 第12部分：砂尘试验》

4. GB/T 30038-2013 《道路车辆电气电子设备防护等级（IP代码）》

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

三、 设备特点

1. 运转方式：设备为整体框架（回转）结构形式，试验箱箱体位于设备中部，下设一锥形漏斗，底部有粉尘收集口，在抽尘口处（右边）安装高压涡轮循环风机吸入口，风机风管采用从试验箱两侧及后部回转，风口水平与试验箱左右，鼓风机位于试验箱右部，回转循环风道连接试验箱体后边，独特的风道设计通过导流叶片，使其能够提供恒定的含有规定浓度沙尘的水平层流气流。

2. 主要技术：沙尘浓度的测量和调节、风速的测量调节及水平层流的实现、温湿度的控制和调节。

3. 基本结构：前处理箱、试验箱、吸尘口、集尘箱、循环吹尘装置、抽真空系统、尘储罐、流量阀、加热系统、导流叶片、样品转盘、防护筛网、浓度计回尘管等组成。

图一  设备结构图

四、设备主要参数

1. 试验箱内部尺寸：L1500mm*W1500mm*H2000mm；

2. 温湿度范围：RT～65℃，≤25％RH；

3. 吹尘浓度：1g/m³～20g/m³，可自动控制；

4. 试验用尘满足GB/T 2423.37-2006中的要求，对于特定用途也可以考虑使用其他试验用沙尘如复合试验用沙尘（例如包括棉纤维，土或者水泥）；

5. 气流速度：1.5m/s～30m/s；

6. 试样安装架用于样品旋转以使样品各侧面均能暴露于沙尘气流中，承重约1.5吨；

7. 压差：0～10kPa；

8. 配有高清液晶触摸显示屏，显示当前温湿度、沙尘浓度、气流速度、试验时间等技术参数。

五、相关适用场景

参数推荐及影响解析

• 适用场景：

1. 车辆运动诱发的沙尘空气环境条件：各种汽车零部件包含有车灯、仪表、电气防尘套、转向系统、门锁等；

2. 可能会在未铺砌的路面上空飞行的直升机附近工作的装备；

3. 贮存或运行过程中受自然条件中沙尘影响的电子电工产品。

• 参数：

1. 沙尘浓度及气流速度

2.试验时间

3.安装固定方向

• 影响：

1. 磨蚀影响：在较大风速的影响下，沙尘可以成为静止表面的磨料。行驶车辆引起的含尘粒子会破坏防护性涂层或者破坏腐蚀产品的半防护膜，从而加速金属表面的腐蚀。表面磨损的程度取决于侵入粒子相对于表面的速度。风携沙尘会使绝缘材料或绝缘子的表面粗糙，从而破坏表面的电气性能。

2. 金属腐蚀：沙尘，跟其他环境因素如湿度结合，会导致金属腐蚀的引发和加速。沉积在金属表面的粒子层可能是包括惰性物质、化学活性物质、吸附/非吸附性粒子的混合物，因此引起的腐蚀过程也比较复杂。

3. 电工绝缘体表面的污染：沉积在绝缘体表面的沙尘在没有水的情况下都是不良导体。然而，在有水的情况下会溶解可溶性粒子形成电解液。不溶性粒子使电解质滞留在表面，并且增加了水膜的有效厚度。在干燥多尘和湿润阶段交替出现的环境条件下容易促使形成这种水膜。由于这种表面膜具有导电性.流经被污染绝缘体表面的泄漏电流可能是流经洁净干燥绝缘体的百万倍。如果绝缘体处于强电场中，如电线绝缘体，很容易吸引气溶胶粒子到电压梯度陡直的地方，促使水膜的形成。

4. 其他影响：促使长霉、沙尘在电气连接件上的沉积会引起匹配和连接不上的问题、静电效应等。

六、 设备现场

图二  外观结构

图三  内箱结构