為確保砂塵試驗箱能夠高效、可靠地開展環境適應性試驗,充分驗證產品在干燥沙塵氣候條件下的密封性與工作穩定性,必須在試驗啟動前實施周全的技術準備與狀態確認。規范化的前期準備工作不僅是保障試驗數據準確性的基礎,更是預防設備異常、規避試驗風險的關鍵環節。
一、設備清潔與機械狀態核查
試驗箱體的內外清潔度直接影響試驗環境的純凈性與設備運行的可靠性。在試驗籌備階段,應采用工業級真空吸塵裝置,對設備外表面、控制柜通風柵格及試驗區域周邊積聚的浮塵進行徹底清除,防止外部污染源干擾試驗結果。特別需關注箱體密封膠條、門鎖機構及觀察窗框架等隱蔽部位,使用無紡布蘸取中性清潔劑擦拭,確保無沙塵殘留。
設備內部機械構件的狀態排查同樣至關重要。需系統檢查風機葉輪、振動器、砂塵回收螺旋輸送裝置等運動部件的緊固情況,驗證其轉動靈活性,排除卡滯、異響等機械故障隱患。同時,應目視檢查工作室壁板、樣品轉臺及砂塵分配管道是否存在變形、腐蝕或堵塞現象,確保氣流通道暢通。上述清潔與檢查工作完成后,須在無負載狀態下啟動設備,觀察控制系統、驅動電機、循環風路及揚塵裝置是否能夠協同運行,確認各項功能指標處于正常技術狀態。
二、砂分配系統濃度校準與風速場調試
砂塵濃度的精確控制是試驗有效性的核心要素。依據GB/T 10485或IEC 60068-2-68等技術文件規定的砂分配率要求,需使用標準質量法對砂分配系統進行量化校準。具體操作為:在指定采樣周期內收集沉降砂粒,通過精密天平稱重并計算單位時間、單位面積的砂沉積量,調節供料閘閥開度或振動給料器頻率,直至實測濃度與標準值的偏差控制在±15%范圍內。
風速的準確施加對于模擬真實使用環境具有決定性意義。應使用經計量檢定合格的微風速儀,在工作室內布置若干代表性測點,通常包括樣品放置區域中心及四個對角位置。通過調整離心風機的變頻器輸出頻率或導流風門的開度,使各測點風速達到技術文件規定的額定值,且均勻度不低于85%。對于需模擬行駛狀態的試驗件,還應驗證樣品轉臺的轉速與風速的匹配性,確保相對速度準確復現實際工況。
三、降塵試驗模式下的周期設定與速率監測
在降塵型試驗(Dust Fall Test)的實施過程中,需嚴格按照標準規定的循環時序進行參數設置。典型的試驗周期為每2小時一個循環單元,其中含塵氣流注入階段持續1分鐘,砂粒通過 compressed air 噴射系統揚起,模擬風沙侵襲;隨后進入119分鐘的自由沉降階段,使砂粒在重力作用下逐漸沉積于試件表面。這種間歇式供砂模式旨在模擬自然界沙塵暴的陣發特性,避免持續高濃度揚塵造成試驗條件失真。
操作人員應在每個循環單元結束后,使用粉塵沉積速率監測裝置(如沉積盤或激光濁度儀)定量測定砂塵降落速率,記錄數據并繪制速率-時間曲線。若發現沉積速率偏離理論值的20%以上,應及時檢查砂粒濕度、供氣管壓力或噴嘴堵塞情況,必要時重新校準系統,確保試驗條件的穩定性與可重復性。
四、試驗樣品的技術狀態確認與清潔防護
試驗樣品的預處理質量直接關聯試驗結果的真實性。樣品準備環節應遵循"最小污染"原則,在潔凈間或防塵罩內完成裝配與檢測,避免人手直接觸摸樣品表面,防止皮脂、汗液等有機污染物附著。建議使用防靜電手套操作,并將樣品置于密封容器中轉移至試驗現場。
在裝樣前,應詳細核查樣品的技術狀態,包括但不限于:外觀完整性、密封接口緊固力矩、電氣連接端子防護等級標識、以及任何特殊試驗要求(如通電監測、功能測試周期)。同時,必須明確試驗程序的具體流程,例如交變循環次數、每個溫濕度臺階的保持時間、是否引入功能性測試等關鍵變量。操作人員應依據技術文件要求編制詳細的試驗作業指導書,對每一個試驗節點進行明確界定,防止因程序設置不當或操作失誤導致試驗無效或樣品損壞。
五、干燥沙塵環境下的靜電風險防控
值得特別強調的是,在由干燥砂粒、強制流動空氣及有機粉塵構成的試驗微環境中,試件表面靜電荷積聚現象尤為顯著。砂粒與氣流的高速摩擦、以及有機塵顆粒的接觸分離過程,均會產生強烈的靜電效應,使試件表面電勢升高至數千伏。此類靜電積累不僅可能吸附更多沙塵改變沉積分布,更嚴重的是可能引發靜電放電(ESD),對試件內部的微電子器件造成擊穿損傷,或對傳感器信號采集造成電磁干擾。
當試驗使用有機粉塵(如碳粉、纖維塵)作為污染物時,其靜電敏感性更為突出。試驗期間及試驗后的任何檢查操作,操作人員必須采取嚴格的靜電防護措施,包括佩戴防靜電腕帶、使用防靜電工具、以及確保工作臺接地良好。建議在試驗箱內部部署靜電消除離子棒,持續中和空間電荷,將試件表面電勢控制在安全閾值以下,從而有效規避靜電放電導致的異常試驗結果。
砂塵試驗箱運行前的準備工作是一項涵蓋設備、環境、樣品、程序及安全的多維度系統工程。只有將設備清潔檢查、系統精準校準、樣品規范處置、程序嚴謹確認及靜電風險防范等各個環節逐一落實,方可確保試驗設備以最優狀態投入運行,產出科學、可信的試驗數據。掌握并踐行上述技術要點后,方可高效、安全地啟用試驗設備,實現產品質量驗證目標。
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