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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：6 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
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； 或 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）
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）
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
淋水喷头式淋水溅水试验装置
3、标准喷嘴（IPX5/IPX6）
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）
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）
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：
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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