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可靠性测试

IPX3与IPX4项目对比:淋水与溅水试验条件差异说明

技术概述

IPX3 与 IPX4 同属淋水溅水类,用同一套装置、同样的每孔流量、同样的 10min 时长,差别只在喷水的方向覆盖。3 级的摆管沿垂线两侧各摆 60°(合计 120°),主要模拟斜上方来的雨;4 级摆到各 180°(合计约 360°),相当于绕样品一周,模拟任意方向的溅水。

这组等级是容易被误解的一对。很多人以为 4 级的水量更大、压力更高,实际水量与压力相同,只是喷水方向更全。也有人以为 3 级是"防雨"、4 级是"防溅",方向上大致对,但 4 级同样能覆盖 3 级的降雨角度,两者是包含关系而非并列关系。

手持方式下两者的差别更直接:3 级要求喷头装平衡重物挡板,只让反射与飞溅水到达样品;4 级要求拆去挡板,允许直射。因此同一台样品,用摆管做 3 级与 4 级可能都通过,用手持做则可能只通过其中一级。报告中必须写明采用的方式。

检测样品

两级可共用同一样品,准备要求一致:

  • 按交付状态装配,密封件、接口盖、百叶、透气膜按量产状态就位;
  • 样品置于摆管半圆中心,台面处于摆管直径平面,顶部到喷水口不超过 200mm;
  • 手持式按实际安装姿态固定,受水面朝外,不得倒置;
  • 线缆按实际走向布置,引出点做防水处理;
  • 若两级都委托,宜先做 3 级再做 4 级,因为 4 级严酷度更高,先做严的会使 3 级结论失去独立意义;
  • 每次试验前擦干表面,避免上一级残留水干扰判定。

检测项目

逐项对照两级条件:

  • 摆管角度——3 级:垂线两侧各 60°,合计 120°;4 级:两侧各 180°,合计约 360°;
  • 每孔流量——两级均为 0.07L/min,无差异;
  • 摆动周期——3 级每次摆动约 4s;4 级约 12s;
  • 试验时长——两级均为连续 10min,第 5min 将样品旋转 90°;
  • 喷水弧段——3 级为中点两侧各 60° 弧段内的孔;4 级为各 90° 弧段内的孔;
  • 手持挡板——3 级装挡板;4 级拆挡板;
  • 手持流量与距离——两级均 10L/min、300 至 500mm;
  • 手持时长——两级均 1min/m²、不少于 5min;
  • 判定——两级均为无有害进水。

检测方法

- 角度核对法:摆管角度是两级关键差异,也是容易出错的地方。设备若默认 ±60°,做 4 级时须重新设定到 ±180°,并用量角器或设备反馈确认两端极限。仅看摆管在动不能说明角度到位,限位设置错误会让 4 级退化为 3 级。

- 顺序安排法:两级都委托时,先 3 级、后 4 级。3 级条件较松,先做可观察基础密封状态;4 级较严,后做可验证更严条件下的表现。反过来先做 4 级,若已进水,3 级的结论就没有独立价值,且样品状态已改变。

- 手持方式区分法:手持试验中易混淆的是挡板。3 级装挡板、4 级拆挡板,两者的水到达样品的方式不同:前者是溅射,后者含直射。操作前应确认挡板状态并拍照留证,报告中写明。挡板装错会使结论偏向另一级。

- 覆盖关系核验法:摆管方式下,4 级的 360° 覆盖包含 3 级的 120° 范围,水量与时长相同,因此通过 4 级通常也满足 3 级,报告中可写覆盖关系。手持方式下两级条件不同(挡板有无),不能直接互推,须分别试验或明确说明依据。

- 判定一致性法:两级判据相同,都是无有害进水。但严酷度不同,同一处缝隙在 3 级下可能只是湿润,在 4 级下可能形成连续水线并渗入。判定时应记录水痕形态,而不只写"合格/不合格",便于比较两级差异。

- 结构反推法:3 级不合格多在前脸与斜上方——顶面拼缝、前倾百叶、显示窗上边缘;4 级不合格扩展到背面与底部——接线腔盖、底部散热孔、安装孔、门锁孔。若产品只做过 3 级就宣称防溅,背部往往是未验证的薄弱区。

- 误标纠正法:市场上常见把 3 级试验结果用于 4 级宣称,或将摆管方式的结果套用到手持方式的场景。前者属超出验证范围,后者属条件不一致。纠正方法是核对报告中的摆幅、挡板状态与试验时长三项,任一项对不上即说明等级标注不可靠。采购验收时应索取原始记录,而不只看结论页。

检测仪器

两级共用摆管淋水装置(孔径 0.4mm、孔距 50mm,3 级需 ±60°、4 级需 ±180° 摆幅)、供水泵、流量计、角度控制机构、样品台。手持装置含喷头、可拆装平衡重物挡板、流量计。辅助器具有角度尺、秒表、卷尺、内窥镜、绝缘电阻测试仪、照相机。

应用领域

3 级多用于有遮挡但仍可能淋到雨的场合:屋檐下的灯具、雨棚内的设备、半户外机柜、车辆内部件。4 级用于直接暴露在雨中的场合:户外灯具、庭院照明、充电桩、安防摄像头、门禁、户外显示屏、电动工具。选型判断很简单:安装位置是否有遮挡、水是否可能从任意方向来。有遮挡取 3 级,无遮挡取 4 级。

常见问题(FAQ)

问题一:4 级的水量比 3 级大吗?

不大,水量相同。两级每孔流量都是 0.07L/min,时长都是 10min,差别在摆动角度与喷水弧段。4 级的水分布在更多方向上,单点受水时间反而可能略少,但覆盖更全。

问题二:通过 4 级,还需要做 3 级吗?

摆管方式下通常不需要。4 级的覆盖范围包含 3 级,水量与时长相同,通过 4 级可覆盖 3 级,报告中说明即可。手持方式下两级挡板状态不同,条件不一致,不能默认覆盖。

问题三:为什么 3 级手持要装挡板?

为了模拟雨水打在物体表面后的溅射,而不是直射。挡板遮挡直射水流,只让反弹水到达样品,这与 3 级"斜上方淋雨"的定位一致。4 级要覆盖任意方向溅水,包括直射,因此拆去挡板。

问题四:4 级的摆动周期为什么比 3 级长?

因为摆幅大。3 级一个往复 120°,约 4s;4 级一个往复约 360°,约 12s。周期由摆幅与角速度共同决定,标准对两者都有要求。周期过短会使水膜来不及形成,偏松。

问题五:3 级的产品能放在室外吗?

不建议。3 级的喷水方向集中在斜上方,背面与底部基本未被考核,而室外雨水会从任意方向来。若产品实际暴露在雨中,应按 4 级或更高委托,并在结构上补齐背部与底部的密封。

问题六:同一台样品先做 3 级再做 4 级,结果会互相影响吗?

会影响样品状态,但不影响判定独立性。先做 3 级若已进水,应记录并按不合格处理;再做 4 级时样品内部已有水,判定需格外谨慎,必要时换样品。规范做法是每级尽量用独立样品,或至少在报告中说明样品经历的顺序。

问题七:IPX4 与 IP44 的防水试验一样吗?

一样。IP44 的次位数字 4 就是 IPX4 的溅水试验,差别在首位数字:IP44 还要求防 1.0mm 固体异物。若只做防水,报告写 IPX4;若两项都做,写 IP44。测试项目与判据不因写法而变。