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检漏知识包


很多电子组件是按照特定的防护等级进行分类。容易接触到水的元器件通常归属于 IPX7 防护等级,即该元器件必须能够浸入一米深的水中而不发生故障。

生产这些零部件时的问题在于,一个元器件经测试达到 IPX7 防护等级应满足什么样的泄漏率要求。

要回答这个问题,首先需要弄清楚这些元器件的故障模式。当将这些元器件浸入一米深的水中时,水压为 1.1 atm。水压迫使水侵入任何几何形状的泄漏口。但是,对于很小的泄漏口而言,水的表面张力将会阻止水流过泄漏口。比如,悬挂在水龙头的水滴不会掉下来,这种情况大家都见过。

要计算出塞满水但又不过水的泄漏口的最大尺寸,必须进行以下设想:

1.     假定有一个理想的泄漏通道,即该通道呈圆形,且长度大于其直径。

2.     假定该部件的内部大气压与一米深的水压的比值为 1.1 atm

3.     假定该元器件与测试用水均处于室温下。

4.     假定测试用水干净无杂质。

5.     区分不同的材料组合:
/
/ 
/塑料

以此为前提,就能计算出不同材料的浸水角度 (α) 和泄漏口漫水但不过水的最大直径。

根据漫水的最大直径,可以计算出不同深度泄漏口(等于部件外壳的厚度)的泄漏率。下图显示部件外壳厚度与泄漏率之间的关系,不同材料组合在外压 1.1 atm 且内压 1 atm 时相等。对应的 100% 氦的泄漏率大约降低了 7%(低于下图的解析度)。

以上泄漏率的测定仅限于前面提到的理想条件。实际应用中,可以观察到理论分析存在以下几个方面的差异:

  • 实际泄漏口通常不是理想的几何形状,而是具有各种不过水的不同直径和轮廓。
  • 实际泄漏口通常也并非部件外壳的标准厚度,泄漏口的深度可能更深。
  • 实际应用中不会使用蒸馏水,而是带有杂质的雨水。

因此,实际的泄漏测试要求略低于理论上的限制。一般说来,达到 IPX7 防护等级的泄漏率条件可以概括为以下两类:

  • 达到 IPX7 防护等级的塑料和钢材外壳必须执行 5*10-3 的范围测试
  • 铝制外壳则必须执行      1*10-5 mbar l/s 的范围测试。


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