如何测试出防护等级| PEM

防护等级测试: 恶劣环境下的可靠性

无论是标有IP68等级的智能手机、或标有IP65等级的工业机器，又或是标有IPX7等级的智能手表——这些数据让用户相信他们的产品既能防尘又能防水。但制造商是如何确保这些说法在现实条件下站得住脚的呢？答案就在于严格的防护等级（IP）测试。

测试方法模拟真实环境，能够确保设备达到预期值，无论是暴露于细小灰尘、雨水、水柱喷射，还是完全浸没。在本文中，我们将探讨决定IP等级的关键测试程序，包括固体颗粒测试和水侵入测试。

An industrial-grade vacuum chamber used to test devices for Ingress Protection.

固体和灰尘防护测试

具有包含第一位数字（1-6）的IP防护等级的设备，会接受固体物体测试，以评估其阻隔灰尘、碎屑和异物的能力。数字越高，外壳对颗粒的防护能力就越强。

防尘试验箱测试（IP5X 和 IP6X）

对于具有防尘能力的产品，会使用防尘箱进行测试。将设备放置在一个充满细滑石粉或其他小颗粒的密封箱中，通过控制气流来模拟现实环境。

IP5X: 可能会有一些灰尘进入，但不足以干扰设备的功能。
IP6X: 完全防尘；没有任何颗粒能够穿透外壳。

为了提高测试的准确性，一些外壳会受到真空效应的影响，模拟压力差可能将灰尘吸入内部的情况。

固体穿透测试 (IP1X 至 IP4X)

这些测试检查不同大小的物体是否能够穿透外壳：

IP1X: 防护大型物体（例如：手）
IP2X: 防护手指
IP3X: 防护大于2.5毫米的工具和电线。
IP4X: 防护大于1毫米的精细工具和小物体。

使用具有特定尺寸和形状的测试探针尝试触及内部组件。如果探针无法接触到内部组件，则外壳符合所需标准。

防水入侵

对于具有防水性能（IPX1 - IPX9K）的设备。一系列测试会在不同条件下将外壳暴露于受控量的水中。

滴水测试 (IPX1 & IPX2)

通过模拟雨水或轻微冷凝，该测试涉及从200毫米的高度向设备滴水，持续10分钟。

IPX1: 水滴垂直滴落在外壳上
IPX2: 设备倾斜15度角，重复进行测试，以模拟不同方向的水流走势。

喷水测试 (IPX3 & IPX4)

当产品置于户外环境或需接触水源时，能够有效抵御来自各个方向的水花飞溅。

IPX3: 使用专用喷嘴或摆动管，水从垂直方向向上喷射至60度角。
IPX4: 水从各个方向喷射，模拟雨水或水溅的效果。

对于IPX4等级的测试，设备通常会在测试过程中旋转，以确保其各个部位都能充分被雨水冲刷。

水柱喷射测试 (IPX5 & IPX6)

更高等级的防护需要具备抵抗水喷射的能力，以模拟诸如冲洗或暴露在暴雨中的情况。

IPX5: 从 6.3 毫米喷嘴以 30 千帕压力向各个方向喷射水流。
IPX6: 从 12.5 毫米喷嘴以 100 千帕压力喷射出的更强的水流。

该测试确保设备即使在暴露于水管或高压清洁设备喷出的水流中时仍能正常运行。

浸水测试 (IPX7 & IPX8)

对于防水智能手机和水下相机等产品，需进行浸水测试。

IPX7: 在1米深的水中浸泡30分钟。
IPX8: 浸入深度超过 1 米，但具体深度和时间由制造商设定。

测试后，会检查设备是否进水。如果水分触及到关键组件，测试即不通过。

高温高压喷射测试 (IPX9K)

IPX9K 测试用于汽车和工业设备，它涉及将高温水喷射到外壳上。该测试模拟了极端的清洁条件，如高压冲洗。

水温高达80°C
高压喷嘴（压力可达 100 bar）从多个角度进行喷射
旋转喷射确保全面覆盖

只有最坚固的外壳才能通过此项测试，例如用于军事和汽车应用的设备

确保准确性和可靠性

IP 测试遵循ISO 20653:2014和IEC 60529标准，以确保不同行业间的一致性。一些制造商不仅满足于这些标准测试，还会进行更贴近真实场景的模拟测试。例如，将防水手机放入游泳池中测试其防水性能，或者将工业设备暴露于极端沙尘暴环境中，以测试其防尘能力。这些额外的测试有助于更全面地评估产品的防护性能，确保其在实际使用中的可靠性和耐用性。