Test de protecție IP (Ingress Protection)

Multe produse sunt supuse diferitelor teste înainte de a ajunge pe piață. Aceste teste includ testarea siguranței produselor, compatibilitatea electromagnetică, testarea vibrațiilor și altele.

Ce este testul IP?

Testul Ingress Protection sau testul IP testează capacitatea unui produs de a proteja împotriva „penetrării”, adică a scurgerii de apă, praf și obiecte străine. Unele dintre standardele legate de testarea IP sunt MIL-STD-810 (militar), RTCA / DO-160 (Comisia tehnică radio a aviației) și IEC 60529 (Comisia Electrotehnică Internațională).

De ce să folosiți testul de intrare?

Există mai multe motive pentru testarea intrării, inclusiv securitatea, funcționalitatea și comercializarea produselor. Multe produse necesită izolarea elementelor externe pentru a funcționa corect. Aceste elemente externe includ ceață, aburi, apă pulverizată, nisip, ulei și chiar degete. Testul de protecție la intrare ajută la determinarea dacă un anumit produs funcționează corect atunci când este plasat în zonă.

Ce produse ar trebui să fie protejate împotriva ingestiei?

Diferite produse necesită niveluri diferite de teste și diferite tipuri de teste. În general, protecția de intrare este rezervată testării pentru intrarea de la obiecte sau lichide străine. În multe produse, punctul în care probabilitatea de defecțiune este cel mai probabil este o cusătură între cele două părți.

Testarea în cusături

Praful și apa pot introduce un produs într-o cusătură care unește cele două părți. Prin urmare, cusăturile dintre componente sunt de obicei închise cu o garnitură - o garnitură rigidă sau flexibilă.

Garniturile rigide oferă o protecție mai mare împotriva garniturilor structurale și garniturilor flexibile de admisie, iar sigiliile flexibile pot oferi o funcționalitate mai generală pentru produs. Cu toate acestea, sigiliile flexibile reprezintă adesea o provocare atunci când încearcă să ții elementele. Flexibilitatea lor poate lăsa uneori mici lacune într-un sigiliu în care exteriorul poate intra în produs.

În plus, garniturile sunt uneori montate incorect sau înșurubate sau șurubate cu presiune mică sau prea mare. În ambele cazuri, se poate produce un decalaj în cusătura dintre cele două componente și poate oferi o sursă pentru ca elementele externe să intre în produs.

Test de intrare mai generalizat

Unele teste de intrare sunt efectuate sub diferite setări de temperatură și presiune. Acest lucru este important, deoarece în unele cazuri, contactul cu apa poate modifica presiunea internă a unei componente. Dacă acest lucru este important, anumite materiale precum Gore-Tex pot fi utilizate pentru a ameliora diferențele de presiune.

În alte cazuri, un dispozitiv poate avea nevoie să permită trecerea aerului, dar totuși trebuie să blocheze apa. De exemplu, luați în considerare un microfon care va înregistra un cântăreț în timp ce cântă o melodie. Funcționează lucrând la undele de presiune cauzate de vocea cântărețului, dar orice apă care poate curge în microfon o poate face inutilă.

Din fericire, apa are tensiune la suprafață și poate fi blocată de o plasă din plastic sau sârmă. Rețeaua încă captează apa și, în cea mai mare parte, o împiedică să intre în microfon în timp ce rețeaua permite încă aerului să circule liber.

Ce produse au nevoie de protecție la intrare?

Multe produse care fac obiectul standardelor de inginerie, cum ar fi standardele UL sau CSA, trebuie să specifice un grad de protecție la intrare (sau IP). Aceste produse includ computere, echipamente de laborator, unele dispozitive medicale, corpuri de iluminat și produse care trebuie să fie fără praf sau rezistente la umiditate. Produsele care pot fi plasate în locații sigilate și periculoase necesită, de asemenea, o evaluare IP.

În unele cazuri, testarea IP este opțională, dar vânzătorii solicită deseori evaluări IP de la producători înainte de a plasa un produs în inventar. De exemplu, un magazin de hardware poate dori ca toate luminile exterioare pe care le vinde să vină cu o evaluare IP împotriva pătrunderii umidității. Magazinul hardware nu dorește să cumpere prea multe bunuri returnate sau nu dorește să fie responsabil în caz de accident din cauza defecțiunii produsului. Într-un astfel de caz, este de datoria producătorului să îndeplinească standardele vânzătorului.

Unele alte produse tipice care necesită protecție la intrare sunt componente în aplicații auto și militare. În aceste cazuri, testul de presiune a apei este foarte important, deoarece sistemul de apă îl poate testa. Apa este adesea folosită pentru curățare, astfel încât produsul trebuie să fie rezistent la apă la componentele potențial sensibile.

Testul de pulverizare cu apă poate ajuta la încadrarea garniturilor care sigilează bine garniturile în aceste sisteme. De asemenea, este important să ne gândim că testul de pulverizare poate include apă distribuită cu viteză mare, ceea ce prezintă propriile provocări.

Uneori apa poate trece chiar și un sigiliu bun. Asigurați-vă că sigiliul conține un scut care blochează spray-ul de apă poate fi important în aceste condiții pentru a menține funcționalitatea unui sigiliu.

Alte elemente obișnuite care necesită testarea protecției la intrare includ prize electrice, telefoane mobile, frigidere (în special motoare electrice) și ceasuri pentru încheieturi.

Care sunt clasificările de protecție la intrare?

Clasificările de protecție contra efectelor sunt evaluări standard utilizate pentru a identifica tipul și gradul de protecție la intrare pe care un anumit articol îl are. Valorile vin în două seturi: unul pentru obiecte străine și praf (adică obiecte solide) și celălalt pentru lichide (ca apa).

Fiecare evaluare începe cu „IP”, ceea ce înseamnă protecție la intrare. Primul număr după „IP” se referă la evaluarea împotriva pătrunderii corpurilor străine și a prafului. Al doilea număr se referă la protecția împotriva intrării de lichide. În timp ce acestea se adresează unuia dintre cele două tipuri de contaminanți, tipul rămas este identificat de un X. De exemplu, IP1X corespunde cu 1 grad împotriva pătrunderii corpurilor străine și a prafului, iar X indică faptul că nu există un grad de intrare împotriva lichidelor. dat. Rețineți că X nu prezintă protecție zero.

Evaluările standard pentru intrarea în corpuri străine și modul de interpretare a pulberilor sunt:

• IP0X: Această evaluare indică faptul că elementul nu a fost niciodată protejat împotriva intrării de la obiecte străine.
• IP1X: Această evaluare stipulează că articolul este protejat de accesul din spatele unei mâini și de obiecte străine solide mai mari de 50 mm (aproximativ 2 inci). Acest lucru este confirmat prin asigurarea că o sondă de 50 mm are suficientă distanță față de părțile periculoase și nu pătrunde complet în obiect.
• IP2X: Această evaluare indică faptul că piesele periculoase nu pot fi accesate cu un deget sau obiecte solide mai mari de 12,5 mm (aproximativ o jumătate de inch). Acest lucru este testat folosind „degetul articulat” între 12 mm și 80 mm lungime.
• IP3X: Această evaluare este dată pentru articole care nu sunt accesibile părților periculoase cu un instrument, cum ar fi o șurubelniță sau obiecte solide mai mari de 2,5 mm (o zecime de inch). Acest lucru este verificat folosind o sondă de acces de 2,5 mm care nu poate penetra elementul.
• IP4X: Această evaluare se aplică articolelor în care nu pot fi accesate piese periculoase, chiar și pentru fire sau obiecte străine mai mari de 1,0 mm. Aceasta este testată folosind o sondă de acces de 1,0 mm și pentru a vă asigura că praful de intrare nu afectează funcționalitatea piesei.
• IP5X: Acest rating se aplică părților periculoase la care nu se poate atinge nici măcar cu un cablu și se aplică și protecția împotriva pătrunderii prafului. Aceasta este testată folosind o sondă de acces de 1,0 mm și pentru a vă asigura că praful de intrare nu afectează funcționalitatea piesei.
• IP6X: Este posibil să nu fie pătruns de praf pentru acest rating. În caz contrar, este similar cu IP5X, cu excepția faptului că produsul este complet sigilat de praf.

În continuare, evaluările de intrare după lichide:

• IPX0: Această evaluare indică faptul că produsul nu este protejat deloc de pătrunderea lichidelor.
• IPX1: Această evaluare indică faptul că articolul este protejat împotriva căderilor de lichid care cad vertical, adică nu creează efecte dăunătoare asupra articolului.
• IPX2: Această evaluare extinde IPX15 prin protejarea împotriva picăturilor de lichid care cad într-un unghi de până la 1 grade.
• IPX3: Această evaluare este dată atunci când un articol poate fi introdus în siguranță din lichidul de pulverizare. Aceasta se testează prin pulverizarea apei într-un unghi vertical de până la 60 de grade și se stabilește că nu există nicio deteriorare din aceasta. Pulverizarea poate avea un model oscilant, cu un debit dependent de substanța testată.
• IPX4: Acest rating extinde IPX3 pentru a include protecția împotriva pătrunderii lichidelor stropite. Se testează determinând că apa stropită nu are efecte dăunătoare asupra substanței.
• IPX5: Această evaluare se aplică produselor protejate împotriva penetrării de jeturi lichide. Se administrează după testarea cu jeturi de apă și nu indică efecte nocive.
• IPX6: Această evaluare este dată pentru produsele care se pot proteja împotriva intrării împotriva jeturilor lichide puternice. Este o versiune extinsă de IPX5. Presiunea apei din acest test poate atinge 14,5 lire pe inch (PSI).
• IPX7: Acest rating merge mai departe și arată protecție împotriva cufundării temporare în lichide. Gradarea se face după scufundarea unui obiect într-un metru de apă timp de 30 de minute, fără efecte dăunătoare.
• IPX8: Această evaluare extinde ratingul IPX7 pentru perioade mai profunde și mai lungi pentru imersiune. Condițiile de imersie sunt stabilite între producător și instalația de testare. Specificațiile trebuie să fie marcate clar pe produs.

Aceste evaluări sunt determinate într-un standard de test ANSI numit IEC 60529. Unele sisteme de clasificare extind al doilea număr la un posibil 9, ceea ce indică protecție împotriva curățării cu jet de abur.

În orice caz, testul este verificat de un inginer de testare, pentru a examina elementul testat imediat după finalizarea testului pentru a determina rezultatul. Este foarte important ca inginerul de testare să fie bine instruit și cunoscător atunci când efectuează testul și să raporteze rezultatele.

Care sunt problemele cu testarea protecției la intrare?

Există mai multe probleme care apar la testul de protecție la intrare. Primul este că testul de protecție la intrare necesită o instalare riguroasă și performanțe extinse. O altă problemă este că producătorul trebuie să cunoască nivelul de protecție la intrare necesar pentru produsele sale. De exemplu, o priză electrică poate avea nevoie de o evaluare IP22, care indică faptul că nu poate fi introdusă cu degetul în priză și că lichidul care se încadrează nu poate intra în priză cu un unghi de până la 15 grade.

Dimpotrivă, un motor electric într-un frigider poate necesita valori diferite de la IP42 la IP66. De obicei, cu cât este mai mare ratingul, cu atât sunt mai mari costurile de proiectare și de fabricație. Prin urmare, un producător trebuie să ia în considerare protecția de intrare care este într-adevăr necesară pentru produs. Orice protecție suplimentară poate oferi doar potențial suplimentar de marketing.

De exemplu, telefonul mobil Galaxy S5 de la Samsung are un rating IP67. Este complet impermeabil la praf și murdărie și poate supraviețui timp de 30 de minute înmuiat în apă de până la 1 metru. Este dificil să te gândești la o aplicație pentru un telefon care trebuie să fie scufundat într-un metru de apă pentru o perioadă atât de lungă de timp, dar oferă un unghi de marketing pentru produs.

Cu toate acestea, dacă un element trece un anumit nivel de test, aceasta nu înseamnă că o valoare mai mică va trece toate nivelurile. De exemplu, un produs poate supraviețui scufundându-l în apă, dar jetul de apă nu poate supraviețui fiind împușcat timp de câteva minute. Când aveți îndoieli, aflați mai multe despre testul pe care l-a primit un anumit produs.

Un alt punct de luat în considerare este faptul că standardele diferite de protecție la intrare, precum standardele ANSI / UL, sunt echivalente cu standardele IP. Protocoalele de testare sunt diferite și, prin urmare, satisfacția față de un standard nu înseamnă satisfacția față de toate celelalte standarde.