防水試驗(yàn)是常見的環(huán)境可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目，通過模擬戶外或使用環(huán)境惡劣的場(chǎng)景，對(duì)電子產(chǎn)品及設(shè)備進(jìn)行防水能力測(cè)試，常用來測(cè)試樣品外殼、密封件在試驗(yàn)后，能否保證良好的工作性能。

一、防水試驗(yàn)的方法

當(dāng)今比較權(quán)威的軍用及民用防水試驗(yàn)的方法主要有：

GB/T 2423.38 / IEC60068-2-18 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第 2 部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn) R：水試驗(yàn)方法和導(dǎo)則》；

GB/T 4208 / IEC60529 《外殼防護(hù)等級(jí)(IP 代碼)》；

GJB 150.8A 淋雨試驗(yàn)；

MIL-STD-810G：506.4 Rain。

二、對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求

1．人造雨試驗(yàn)設(shè)備

樣品的固定裝置（支架）應(yīng)小于樣品的底面積，固定裝置（支架）實(shí)際是一個(gè)能以1轉(zhuǎn)/min的旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)軸線與樣品軸線的偏心距為100mm。也可是一不轉(zhuǎn)動(dòng)的臺(tái)子，但其支架能在任何試驗(yàn)位置上夾住樣品。

2．滴水裝置

（1）國(guó)標(biāo)和IEC標(biāo)準(zhǔn)中的滴水箱

滴嘴間隔尺寸應(yīng)為20mm或25mm，底部至樣品的最高距離應(yīng)能調(diào)至0.2m或2m，底部的面積要大于樣品的俯視圖。放置樣品的轉(zhuǎn)臺(tái)以1rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心距（轉(zhuǎn)臺(tái)軸線與樣品軸線的距離）為100mm。也可以是一個(gè)不轉(zhuǎn)動(dòng)的臺(tái)子，但支架能在任何試驗(yàn)位置上夾住樣品。

（2）國(guó)軍標(biāo)和美軍標(biāo)中的滴水箱

可用于帶風(fēng)源的淋雨試驗(yàn)和穩(wěn)態(tài)淋雨試驗(yàn)。滴水箱上以方格網(wǎng)狀排列的滴嘴其間隔應(yīng)為20mm或25mm。當(dāng)伴有規(guī)定風(fēng)速的風(fēng)時(shí)，應(yīng)確保該降雨噴灑到整個(gè)樣品上。對(duì)穩(wěn)態(tài)雨水分配器位置要足夠高，采用的滴水高度應(yīng)確保水滴的最終速度均為9m/s。

3．噴淋裝置

噴淋裝置所有噴嘴應(yīng)產(chǎn)生水壓約為276kPa的方格噴淋網(wǎng)陣或其他形式的交錯(cuò)水網(wǎng)陣，以達(dá)到最大的表面覆蓋。在每0.56m2接受淋雨的表面范圍內(nèi)，距樣品表面48mm處至少應(yīng)有一個(gè)噴嘴。必要時(shí)可調(diào)整此距離以實(shí)現(xiàn)噴淋網(wǎng)的交疊。

4．?dāng)[管

在國(guó)標(biāo)、IEC標(biāo)準(zhǔn)和外殼防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中用擺管來模擬灑水系統(tǒng)噴出的水、車輪濺出的水。擺管最大允許半徑為1600mm。擺動(dòng)角度為2×60°共120°。

5．噴淋和沖水裝置

噴淋裝置和沖水龍頭主要用于模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用過程中可能會(huì)經(jīng)受到的沖水環(huán)境，這種環(huán)境來源于大暴雨、風(fēng)吹大雨、灑水裝置、車輪濺水、沖水或猛烈海浪等。

三、四種模擬現(xiàn)場(chǎng)的防水試驗(yàn)方法

1．滴水箱法

該方法是采用滴水箱來考核垂直方向和與垂直方向15°范圍內(nèi)的滴水對(duì)外殼防水的能力。

（1）考核垂直方向滴水時(shí)：外殼（樣品）整個(gè)面上產(chǎn)生均勻流水，放置樣品的轉(zhuǎn)臺(tái)以1rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心距為100mm，滴水箱的底部要大于樣品的俯視圖，水流量為1mm/min，試驗(yàn)時(shí)間為10min。

（2）考核外殼（樣品）與垂直方向傾斜15°滴水時(shí)：在樣品的4個(gè)傾斜位置上各暴露2.5min，共10min，水流量為3mm/min。

2．?dāng)[管或噴淋噴頭法

該方法采用擺管來考核產(chǎn)品外殼防水的能力。擺管最大允許半徑為1600mm。

（1）擺管——防淋水

把外殼（樣品）放在擺管半圓中心，擺管沿垂線兩邊各擺60°，每次擺2×60°共120°，時(shí)間為4s，總試驗(yàn)時(shí)間5min，然后樣品沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°，再試驗(yàn)5min。擺管最大允許半徑1600mm。如還不能保證全部淋到，則優(yōu)先使用手持式噴淋噴頭。

（2）噴淋噴頭——防濺水

用50kPa~100kPa的手持式噴淋噴頭噴淋，試驗(yàn)時(shí)水壓要恒定，試驗(yàn)時(shí)間按表面積計(jì)算1min/m2，最少5min。

3．淋水龍頭法

該方法是采用直徑為6.3mm和12.5mm的噴嘴分別考核外殼防噴水和防強(qiáng)烈噴水的能力。

（1）防一般噴水

- 噴嘴直徑為6.3mm；

- 水流量為（12.5±0.625）L/min；

- 噴嘴至外殼（樣品）外殼表面距離為2.5m~3m；

- 試驗(yàn)時(shí)間按表面積計(jì)算（1min/m2），最少3min。

（2）防強(qiáng)烈噴水

- 噴嘴直徑為12.5mm；

- 水流量為（100±5）L/min；

- 噴嘴至外殼表面距離為2.5m~3m；

- 試驗(yàn)時(shí)間按外殼（樣品）表面積計(jì)算（1min/m2），最少3min。

4．潛水（浸水）箱法

該方法是采用潛水（浸水）箱分別考核外殼經(jīng)受短時(shí)間和長(zhǎng)時(shí)間潛水（浸水）能力，外殼（樣品）要按安裝好狀態(tài)全部浸水中。

（1）0.15m~1m短時(shí)間潛水

- 高度小于850mm的外殼（樣品）的最低點(diǎn)，應(yīng)低于水面1000mm；

- 高度等于或大于850mm樣品的最高點(diǎn)，應(yīng)低于水面150mm；

- 試驗(yàn)時(shí)間為30min；

- 水溫與外殼（樣品）溫差不大于5K。

（2）持續(xù)潛水

按實(shí)際使用中產(chǎn)品的持續(xù)潛水要求而要求。

四、外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）

對(duì)于外殼防水，有下列用于考核產(chǎn)品的8種IP防水等級(jí)：

- IPX1 垂直滴水，采用滴水箱垂直方向滴水。

- IPX2 傾斜滴水，采用滴水箱傾斜15°滴水。

- IPX3 淋水，采用（a）擺管式淋雨；（b）噴淋式淋雨。

- IPX4 濺水，采用噴淋式-濺水。

- IPX4K 濺水，采用（a）擺管式淋雨；（b）噴淋式淋雨。

- IPX5 噴水，采用淋水龍頭（噴嘴直徑為6.3mm）。

- IPX6 猛烈噴水，采用強(qiáng)烈噴水（噴嘴直徑為12.5mm）。

- IPX7 短時(shí)間浸水，采用30min短時(shí)間潛（浸）水。

- IPX8 連續(xù)浸水，采用持續(xù)潛（浸）水，潛（浸）水時(shí)間按產(chǎn)品要求。

五、防水試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)

1．試驗(yàn)用水

試驗(yàn)所用的水應(yīng)是優(yōu)質(zhì)清潔的自來水，但也可使用海水（根據(jù)需要）。試驗(yàn)時(shí)水的雜質(zhì)可導(dǎo)致水流量減少或不穩(wěn)定，對(duì)低水壓供水的試驗(yàn)設(shè)備尤為重要。滴水試驗(yàn)方法對(duì)水孔阻塞問題特別敏感，為了避免噴嘴被堵塞，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)用水采取過濾和軟化預(yù)防措施。如果水的消耗量低于100L/h的試驗(yàn)，應(yīng)使用過濾水或蒸餾水，PH值應(yīng)為6.5~7.2，電阻率不低于500Ω·m，水溫應(yīng)為（25±10）℃。為了便于顯示泄漏，允許在水中加入可溶性的燃料，如熒光素，以幫助定位和分析任何水滲漏。

某些樣品在進(jìn)行水試驗(yàn)時(shí)，可能要求在噴水期間或噴水以后對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行電氣性能測(cè)量。電氣測(cè)量范圍可能包括直接暴露于水的表面，以及那些通過孔或泄露進(jìn)水而濕潤(rùn)的內(nèi)表面。在這種情況下，可能需要保證試驗(yàn)用水是不導(dǎo)電的，如蒸餾水或去離子水。

需要考慮的特征是水對(duì)樣品的腐蝕，水試驗(yàn)方法不希望產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，但在某種情況下，可能由于疏忽而產(chǎn)生腐蝕。為避免腐蝕，使用蒸餾水或去離子水是比較理想的。然而，還應(yīng)注意 純水會(huì)受空氣中或試驗(yàn)樣品表面污染物質(zhì)的沾污。

當(dāng)化學(xué)或電化學(xué)作用產(chǎn)生影響時(shí)，腐蝕生成物可能出現(xiàn)在水試驗(yàn)之后某些時(shí)間內(nèi)，對(duì)此應(yīng)有所考慮和加以注意。

2．溫度

為達(dá)到一個(gè)好的試驗(yàn)效果，應(yīng)使樣品內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，為此要確保樣品的溫度比水的溫度至少高10℃，加熱的時(shí)間為樣品達(dá)到溫度穩(wěn)定所需的最少時(shí)間，必要時(shí)可升高（加熱）樣品溫度，也可降低水溫。

3．試驗(yàn)的程序和要求

試驗(yàn)前首先對(duì)樣品進(jìn)行外觀檢查和機(jī)械、電性能檢測(cè)。特別應(yīng)注意對(duì)樣品的表面情況、防護(hù)蓋、密封性能的檢查。樣品按使用姿態(tài)放入淋雨箱中。若需要在使用狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，則應(yīng)將電纜、管道等接上。不用的插座、接口、管道都應(yīng)封嚴(yán)。試驗(yàn)時(shí)，樣品在實(shí)際使用中可能經(jīng)受到的淋雨面，均應(yīng)經(jīng)受規(guī)定的降雨強(qiáng)度、降雨角度和持續(xù)時(shí)間的試驗(yàn)。如果在實(shí)際使用中，產(chǎn)品在雨中仍需工作，則應(yīng)在工作狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，并可按照要求進(jìn)行中間測(cè)量。試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)樣品進(jìn)行外觀檢查和機(jī)械、電性能檢測(cè)。如果在外觀、結(jié)構(gòu)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)有顯著的水滲入樣品的現(xiàn)象，為了安全，可以將水抽出后再進(jìn)行電性能檢測(cè)。

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