砂塵試驗的主要標準有國家標準【GB/T2423.37一2006電工電子產品環境試驗第2部份:試驗方法試驗L:砂塵試驗】(等同采用IEC60068一2一68:1994【環境試驗第2部份:試驗試驗L:塵和砂】)、國軍標【GJB150.12A一2009軍用裝備實驗室環境試驗第12部份:砂塵試驗】【GJB360B一2009電子及電氣元件試驗方法方法110砂塵試驗】,國標和國軍標的試驗要求有所不同,對試驗裝置提出的要求也有所不同。GB/T2423.37一2006中的交變氣壓試驗,目前未能尋找到能滿足該試驗要求的裝置,也未見使用者有該試驗的需求。氣壓的測量雖然比較簡單,但其他參數在低氣壓狀態下的測量,不是一件簡單和容易的事情。目前,在使用中常見的砂塵試驗裝置,只包含了環境氣壓下的溫度、濕度、風速、砂塵濃度四種參數。
GJB360.10砂塵試驗與GJB150.12吹塵試驗的塵粒要求、試驗條件、試驗程式基本一致,差別主要在於相對濕度的不一致。前者要求相對濕度控制在22%以下,而後者要求相對濕度控制在30%以下即可。己有的研究表明,30%的相對濕度對砂塵的運動和滲透影響與22%的相對濕度相同,沒有必要將相對濕度控制在22%以下,因為這樣將使試驗裝置復混成,研制費用和試驗成本有很大的增加。因此,在實際試驗中,可以認為GJB360.10砂塵試驗與GJB150.12吹塵試驗是一致的。GJB150.12吹塵試驗所用的風速有兩個值,即1.5m/s和89m/s:其中1.5m/s是起動塵粒所需的最小風速,而8.9ms是典型的沙漠風速。因此,可以認為GB150.12中吹塵試驗要求是最能反映實際使用環境的。
砂塵試驗又分為吹塵試驗和吹砂試驗。吹塵試驗用於確定防禦塵埃微粒滲透效應的能力,評價裝置對分散砂塵環境的適用能力:吹砂試驗用於確定防禦砂粒的磨蝕和阻塞效應的能力。
這裏以【GJB150.12A一2009軍用裝備實驗室環境試驗第12部份:砂塵試驗】為基礎進行詳細介紹。
1.試驗目的
(1)小顆粒塵(直徑≤19um)程式,其目的在於評價裝置對可能阻塞開口,滲入裂縫、軸承和接頭的灰塵的抵禦能力:也用來評價過濾裝置的工作效能。
(2)吹砂(直徑為150~850μm)程式,其目的在於評價裝置能否在吹砂條件下儲存和工作。
2.試驗套用
本試驗適用於評價可能暴露於幹燥的吹砂、吹塵或降塵條件下的所有機械、光學、電氣、電子、電化學和機電裝置的適應能力。
3.試驗限制
本試驗不適用於確定機載裝置在飛行中的磨蝕問題(因為砂粒的沖擊速度不同),也不適用於確定靜電荷的積聚效應。另外,由於不容易控制,本試驗也不適用於在室外進行。
4.試驗方法的選擇
1)概述
分析有關技術檔的要求,套用產品訂購過程中實施GJB4239得出的結果,確定裝備壽命期內砂塵環境出現的階段,根據下列環境效應確定是否需要進行本試驗。當確定需要進行本試驗,且本試驗與其他環境試驗使用同一試件時,還需確定本試驗與其他試驗的先後順序。
2)環境效應
自然砂塵環境通常與幹熱地區有關,但在大多數其他地區也季節性地存在這種環境,因此,自然界產生的砂塵暴是裝備使用時要考慮的一個重要因素。但隨著軍事行動機械化程度的提高,它們引起的問題比自然砂塵環境引起的問題還要多。為了確定本試驗是否適用於要試驗的裝備,應至少考慮下列典型影響:
(1)表面的磨損和磨蝕;
(2)密封滲透;
(3)電路效能劣化;
(4)開口和過濾裝置堵塞;
(5)配合部件的物理影響;
(6)活動部件卡住和(或)受阻礙;
(7)熱傳導性降低;
(8)光學特性受影響;
(9)由於妨礙通風或冷卻引起過熱和著火危害。
3)試驗順序的選擇
(1)一般要求。見GJB150.1A一2009中的3.6。
(2)特殊要求。本試驗將在試件上產生塵覆蓋層或嚴重的磨蝕,這些覆蓋層或磨蝕可能會影響其他試驗(如濕熱、黴菌和鹽霧等)的結果,因此,在確定本試驗在試驗中的順序時需要做出決斷。另外,可能需要根據高溫試驗(GJB150.3A一2009)獲得的結果來確定本試驗中使用的溫度參數值。另一方面,砂塵與其他環境參數共同存在能夠引起腐蝕或黴菌生長。在存在化學侵蝕性灰塵的情況下,暖濕環境能夠引起腐蝕。