砂尘试验的主要标准有国家标准【GB/T2423.37一2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验L:砂尘试验】(等同采用IEC60068一2一68:1994【环境试验第2部分:试验试验L:尘和砂】)、国军标【GJB150.12A一2009军用装备实验室环境试验第12部分:砂尘试验】【GJB360B一2009电子及电气元件试验方法方法110砂尘试验】,国标和国军标的试验要求有所不同,对试验设备提出的要求也有所不同。GB/T2423.37一2006中的交变气压试验,目前未能查找到能满足该试验要求的设备,也未见用户有该试验的需求。气压的测量虽然比较简单,但其他参数在低气压状态下的测量,不是一件简单和容易的事情。目前,在使用中常见的砂尘试验设备,只包含了环境气压下的温度、湿度、风速、砂尘浓度四种参数。
GJB360.10砂尘试验与GJB150.12吹尘试验的尘粒要求、试验条件、试验程序基本一致,差别主要在于相对湿度的不一致。前者要求相对湿度控制在22%以下,而后者要求相对湿度控制在30%以下即可。己有的研究表明,30%的相对湿度对砂尘的运动和渗透影响与22%的相对湿度相同,没有必要将相对湿度控制在22%以下,因为这样将使试验设备复杂化,研制费用和试验成本有很大的增加。因此,在实际试验中,可以认为GJB360.10砂尘试验与GJB150.12吹尘试验是一致的。GJB150.12吹尘试验所用的风速有两个值,即1.5m/s和89m/s:其中1.5m/s是起动尘粒所需的最小风速,而8.9ms是典型的沙漠风速。因此,可以认为GB150.12中吹尘试验要求是最能反映实际使用环境的。
砂尘试验又分为吹尘试验和吹砂试验。吹尘试验用于确定防御尘埃微粒渗透效应的能力,评价设备对分散砂尘环境的适用能力:吹砂试验用于确定防御砂粒的磨蚀和阻塞效应的能力。
这里以【GJB150.12A一2009军用装备实验室环境试验第12部分:砂尘试验】为基础进行详细介绍。
1.试验目的
(1)小颗粒尘(直径≤19um)程序,其目的在于评价设备对可能阻塞开口,渗入裂缝、轴承和接头的灰尘的抵御能力:也用来评价过滤装置的工作效能。
(2)吹砂(直径为150~850μm)程序,其目的在于评价设备能否在吹砂条件下存储和工作。
2.试验应用
本试验适用于评价可能暴露于干燥的吹砂、吹尘或降尘条件下的所有机械、光学、电气、电子、电化学和机电装置的适应能力。
3.试验限制
本试验不适用于确定机载设备在飞行中的磨蚀问题(因为砂粒的冲击速度不同),也不适用于确定静电荷的积聚效应。另外,由于不容易控制,本试验也不适用于在室外进行。
4.试验方法的选择
1)概述
分析有关技术文件的要求,应用产品订购过程中实施GJB4239得出的结果,确定装备寿命期内砂尘环境出现的阶段,根据下列环境效应确定是否需要进行本试验。当确定需要进行本试验,且本试验与其他环境试验使用同一试件时,还需确定本试验与其他试验的先后顺序。
2)环境效应
自然砂尘环境通常与干热地区有关,但在大多数其他地区也季节性地存在这种环境,因此,自然界产生的砂尘暴是装备使用时要考虑的一个重要因素。但随着军事行动机械化程度的提高,它们引起的问题比自然砂尘环境引起的问题还要多。为了确定本试验是否适用于要试验的装备,应至少考虑下列典型影响:
(1)表面的磨损和磨蚀;
(2)密封渗透;
(3)电路性能劣化;
(4)开口和过滤装置堵塞;
(5)配合部件的物理影响;
(6)活动部件卡住和(或)受阻碍;
(7)热传导性降低;
(8)光学特性受影响;
(9)由于妨碍通风或冷却引起过热和着火危害。
3)试验顺序的选择
(1)一般要求。见GJB150.1A一2009中的3.6。
(2)特殊要求。本试验将在试件上产生尘覆盖层或严重的磨蚀,这些覆盖层或磨蚀可能会影响其他试验(如湿热、霉菌和盐雾等)的结果,因此,在确定本试验在试验中的顺序时需要做出决断。另外,可能需要根据高温试验(GJB150.3A一2009)获得的结果来确定本试验中使用的温度参数值。另一方面,砂尘与其他环境参数共同存在能够引起腐蚀或霉菌生长。在存在化学侵蚀性灰尘的情况下,暖湿环境能够引起腐蚀。