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从手机防水浅谈电子/汽车产品的IP防水测试

发布时间:2022年01月25日 浏览数:2 文章出自:北测实验室

北测集团IP防水测试能力分析

引言

当今社会的生活越来越离不开智能手机,购物、导航、支付、娱乐、社交甚至学习提升都可以通过一部的智能手机来完成或实现,手机给我们带来便捷、欢笑、感动的同时,由于呵护不当或意外状况的出现,也会给我们带来淡淡的忧伤,比如被偷、碎屏,或者掉进水里——甭管这水是水池、下水道、马桶还是火锅,我们可能因此会丢失手机里重要的数据、珍贵的相片等。

IP防水测试行业

IP防水测试.jpg

其实行业内对于智能手机等电子产品、通讯设备或汽车设备都有相应的防护等级标准要求,如

GB/T 4208-2017 外壳防护等级(IP代码)

GB/T 30038-2013 道路车辆 电气电子设备防护等级(IP代码)

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

IEC 60529:2013 Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)

都会规定电气电子设备的IP等级试验的要求,某些手机声称具有IP68防护等级,就是这么定义的,其中:

第一特征值为6,代表防尘等级,数值从0-6,其中6为最高级尘密级别;

第二特征值为8,代表防水等级,数值从0-9,其中8表示持续浸水等级,由厂商定义标准,但严苛度大于7,7级在GB/T 4208-2017里定义为使用潜水箱,水面有外壳顶部以上至少0.15m,外壳底面在水面下至少1m,持续30min。

综合现行的GB/T 4208-2017,GB/T 30038-2013和IEC 60529:2013标准,看第二特征值,各防水等级可分为IPX0~IPX9/9K,试验内容可如GB/T 4208-2017下表所示

第二位

特征数字

试验方法 水流量 试验持续时间

实验条件

参见章条

0 不需要试验 —— —— ——
1 使用滴水箱,外壳置于转台上 1﹢0.5 mm/min 10min 14.2.1
2 使用滴水箱,外壳在四个固定的位置上倾斜15° 3+0.5mm/min 每一个倾斜位置2.5min 14.2.2
3

使用摆管,与垂直方向±60°范围淋水,最大距离200mm;

使用林水喷嘴,与垂直方向±60°范围内淋水

每孔(0.07 ±0.0035)L/min 乘以孔数(10 ±0.5)l/min

10 min

1 min/㎡ 至少5 min

14.2.3a

14.2.3b

4 同数字为 3 的试验,角度为垂直方向±180°范围淋水 同数字3 14.2.4
5 使用喷嘴,喷嘴直径为6.3mm,距离2.5 ~ 3m (12.5±0.625)L/min 1 min/㎡ 至少3min 14.2.5
6 使用喷嘴,喷嘴直径12.5mm,距离2.5m ~ 3m (100±5)L/min 1 min/㎡ 至少3min 14.2.6
7 使用潜水箱,水面在外壳顶部以上至少0.5m,外壳地面在水面下至少1m —— 30 min 14.2.7
8 使用潜水箱,水面高度由用户和制造厂协商 —— 协议由用户和制造商协商 14.2.8
9

扇形喷嘴

再转台上对小型外壳进行试验

转速(5±1)r/min

在0°、30°、60°、90°方向喷射

或者

按预期使用对大型外壳进行试验

从距离(175±25)mm的位置喷射

(15±1)L/min

每个方向 30s

1 min/㎡ 至少3min

14.2.9(a)

14.2.9(b)

其中GB/T 30038-2013和ISO 20653:2013有IPX9K、IPX6K、IPX4K的等级,而GB/T 4208-2017没有,带K与不带K的区别在哪里呢?带K的应该是对喷射水压有要求,如IPX9K的喷射水压要达到8~10MPa。

北测能力清单

1、滴水试验装置(IPX1/IPX2)

滴水试验.jpg

配置硬件参数为50*50=250孔,降雨量:(1~5)mm/min,滴水孔径:Φ0.4mm,其中:

IPX1为垂直滴水试验,试验方法为按试样正常工作位置摆放在以1r/min的旋转样品台上,样品顶部至滴水口的距离不大于200mm,滴水量为1.0+0.5mm/min进行10分钟。

IPX2为倾斜15°滴水试验,方法为将试样的一个面与垂直线成15°角,样品顶部至滴水口的距离不大于200mm,每试验完一个面后,换另一个面,共四次。滴水量为3.0+0.5mm/min共持续:4×2.5min=10min。

2、摆管/淋水喷头式淋水溅水试验装置(IPX3/IPX4)

淋水试验.jpg

摆管式淋水溅水试验装置

参数:50孔,角度可调0~180度,孔径:Φ0.4mm

林水试验.jpg

淋水喷头式淋水溅水试验装置

3、标准喷嘴(IPX5/IPX6)

IPX5IPX6.jpg

喷嘴内径6.3mm,可进行IPX5与IPX6K试验

喷嘴内径12.5mm, 可进行IPX6试验

4、压力水密性试验装置及防水测试系统(IPX7/IPX8)

IPX7IPX8.jpg

压力水密性试验装置压力范围:0~300kPa,可测水深30M以内的防水性能防水测试系统可测试深度:1.5m

5、防水等级试验机(IPX9/IPX9K)

防水等级试验(IPX9/IPX9K).jpg

试样台转速:5r/min,喷水时间:30s,流量:(14~16)L/min,温度:(80±5)℃,压力:( 0~12)MPa

IPX9/IPX9K标准测试方法,见下图:

IPX9/IPX9K标准测试.jpg

以上为北测集团目前所具备的IP防水全部等级试验的测试条件与设备,试验完毕后,检查外壳进水情况,评估状况有以下几种:

1、进水不能影响设备正常损伤或破坏安全性;

2、水不积聚在特殊绝缘部件上;

3、水不进入带电部件或不进入不允许在潮湿环境下运行的组件;

4、水不进入或积聚电缆或线头附近;

5、有泄水孔外壳,进水不积聚且可排出不损害设备;

6、没有泄水孔的水积聚不得危及带电部位。

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