La prova de calor humit és un mètode experimental d'ús habitual amb cinc funcions principals:
1. Avaluar la resistència del material a la humitat ia la calor
2. Verificar la fiabilitat dels productes electrònics
3. Proveu la resistència a la intempèrie dels materials de recobriment
4. Estudiar el mecanisme d'envelliment dels materials
5. Avaluar la fiabilitat i la qualitat del producte
Les seves funcions s'utilitzen àmpliament en diferents camps;
ElCambra de prova de calor i humitat d'alta i baixa temperaturacompleix totes les condicions per a les proves de calor i humitat. Si el vostre producte requereix una prova de calor i humitat i teniu requisits de compra per a una cambra de prova de calor i humitat, feu clic per obtenir més informació. I és molt benvingut a contactar amb nosaltres ~
1. Què és la prova de calor humit?
La tecnologia de prova de calor humit s'utilitza principalment en:
1. Explorar l'impacte de l'ambient humit en els productes (experiments d'investigació en les etapes de desenvolupament i disseny).
2. Identificar el rendiment a prova d'humitat del producte (inspecció de qualitat o prova de tipus durant les etapes de desenvolupament i producció).
3. Avaluar la seguretat i fiabilitat del producte quan s'utilitza en un ambient humit (prova de seguretat o fiabilitat).
Els principals indicadors determinats després de la prova són generalment per comprovar les propietats elèctriques i mecàniques del producte, i també per comprovar la corrosió d'algunes mostres.
En general, hi ha tres tipus de proves de calor humit. Entre ells, la prova de calor humit constant és adequada principalment per a productes elèctrics i electrònics generals. El nivell de gravetat de l'estrès és baix i els requisits de l'equip de prova no són alts.
La prova alterna de calor i humitat és adequada per a productes amb ambients durs i complexos. La prova d'humitat i calor en els estàndards militars és en realitat alternant calor i humitat, i és adequada per a productes militars o productes de comunicació en entorns complexos o que es poden utilitzar en aquests entorns. La prova de calor humida alternant o calor humida té requisits més estrictes de temperatura, humitat, durada i cicle que la prova de calor humit constant, i la prova de calor humida estàndard militar és encara més estricte. Per tant, si un producte ha estat sotmès a una calor humida alternant o a la prova de calor humida requerida per les normes militars, no cal fer una prova de calor humida constant. En general, per a productes importants i crítics o equipament militar, no es seleccionaran proves constants d'humitat i calor quan es formulen plans de proves de fiabilitat o es redacten esbossos de proves. L'ordre de gravetat de les tres proves de calor humida, de baixa a alta, és "calor humida constant", menys que "calor humida alternant", menys que "calor humida (estàndard militar)". Cal tenir en compte que la gravetat no vol dir que més projectes siguin millors.
2. Fenòmens físics de condicions d'assaig de calor humit
En la prova higrotèrmica, la temperatura i la humitat treballen conjuntament per formar alguns fenòmens físics i humitejar la superfície o l'interior de la mostra.
1. Fenòmen d'adsorció:
Les molècules de gas (molècules de vapor d'aigua a la prova higrotèrmica) poden xocar amb la superfície d'una substància sòlida (mostra) quan es mouen a l'espai. Quan un cert nombre de molècules xoquen contínuament amb la superfície sòlida, abans de tornar a l'espai, ha d'estar a la substància sòlida (mostra). La superfície "es manté" durant un cert temps. En aquest moment, la concentració de gas a la superfície és superior a la seva concentració a l'espai, donant lloc a condensació. Aquest fenomen de "permanència" del gas sobre una superfície sòlida s'anomena adsorció. Per tant, també es pot dir que l'adsorció és un procés intermedi entre la condensació del gas i l'evaporació en una superfície sòlida. Segons els resultats experimentals, la quantitat d'adsorció de gas està relacionada amb les propietats del material sòlid, la temperatura i la pressió del gas a l'equilibri. Com més baixa sigui la temperatura i com més alta sigui la pressió, més gran serà la capacitat d'adsorció. (Els estudiants interessats poden estudiar expressions de relació funcional)
L'adsorció física és causada per l'atracció de van der Waals, i la capa d'adsorció és generalment una capa de múltiples molècules. La velocitat d'adsorció és ràpida, l'energia necessària per a l'adsorció també és petita i, en general, es pot dur a terme a baixes temperatures. En la prova de calor humida, l'adsorció física és el fenomen més comú.
2. Fenòmen de condensació:
La condensació és en realitat el fenomen d'adsorció de les molècules d'aigua a la mostra, però es genera quan augmenta la temperatura de prova. Durant l'etapa d'escalfament, quan la temperatura de la superfície de la mostra és inferior a la temperatura del punt de rosada de l'aire circumdant, el vapor d'aigua es condensarà en líquid a la superfície de la mostra per formar gotes d'aigua. Durant l'etapa d'escalfament de la prova de calor humit alternant, a causa de la inèrcia tèrmica de la mostra, el seu augment de temperatura queda endarrerit amb la temperatura de la cambra de prova. Per tant, la condensació es produeix a la superfície. La quantitat de condensació superficial depèn de la capacitat calorífica de la pròpia mostra, així com de la velocitat d'escalfament i la humitat relativa durant l'etapa d'escalfament. Durant l'etapa de refredament de la prova alterna de calor i humitat, també apareixerà condensació a la paret interior de la closca tancada.
3. Fenòmen de difusió:
La difusió és un fenomen físic del moviment molecular. En el procés de difusió, les molècules sempre es mouen d'un lloc d'alta concentració a un lloc de baixa concentració. Durant la prova higrotèrmica, la velocitat a la qual el vapor d'aigua de l'aire es difon en materials amb concentracions més baixes es pot expressar mitjançant la llei de Fick. Per tant, la intrusió d'humitat causada per la difusió a la prova higrotèrmica depèn no només de la humitat absoluta i la temperatura en les condicions de prova, sinó també del material de la mostra.
4. Fenòmen d'absorció (també anomenat fenomen de circulació).
El vapor d'aigua entra al material generalment a través dels buits. La velocitat a la qual el vapor d'aigua passa per l'espai depèn de la mida del forat. Si la mida dels porus és menor que el diàmetre de les molècules d'aigua, el vapor d'aigua no pot entrar. Com que el vapor d'aigua es barreja amb l'aire a l'espai, la seva velocitat d'entrada també està estretament relacionada amb la proporció de mescla de vapor d'aigua i aire. Quan la proporció de vapor d'aigua a aire és 1:1, es pren com a límit la quantitat de vapor d'aigua equivalent a l'aire saturat a 80 graus. Qualsevol cosa per sobre d'aquest límit s'anomena pressió de vapor alta, i qualsevol cosa per sota d'aquest límit s'anomena pressió de vapor baixa. A continuació, es discutirà per separat el mecanisme del vapor d'aigua que entra a la bretxa:
① Mecanisme d'entrada de vapor d'aigua a baixa pressió de vapor: quan la temperatura i la pressió del vapor d'aigua es mantenen sense canvis (equivalent a una prova constant d'humitat i calor), el vapor d'aigua entra a l'espai principalment a causa de la difusió, i la seva velocitat depèn principalment de la resistència de l'aire en la bretxa (coeficient de permeabilitat) i la mida del buit (la mida dels buits també afecta la taxa d'entrada, però no significativament). Quan la temperatura canvia (equivalent a la prova alterna de calor i humitat), la diferència de pressió de vapor d'aigua a banda i banda de la bretxa obliga a passar l'aire que conté vapor d'aigua. En aquest moment, la taxa d'entrada no només està relacionada amb la resistència al buit i la mida del buit, sinó també amb la diferència de pressió de vapor d'aigua als dos extrems del buit. Es pot veure que els mecanismes d'acció de la prova d'humitat i calor constants i la prova d'humitat i calor alternant són diferents.
② En condicions d'alta pressió de vapor, la velocitat d'entrada del vapor d'aigua està relacionada amb el diàmetre de la bretxa. Quan el diàmetre del buit és menor que el camí lliure mitjà de les molècules d'aigua, l'entrada de vapor d'aigua és un flux molecular; quan el diàmetre del buit és més gran que el camí lliure mitjà, la velocitat d'entrada és un flux viscós. Quan el diàmetre de la bretxa està entre els dos anteriors, és un flux de transició. Sota una pressió de vapor alta, la velocitat d'entrada del vapor d'aigua canvia amb la mida de la bretxa, cosa que indica que si augmenta la temperatura per accelerar l'entrada d'humitat, hi haurà diferents taxes per a diferents mides de buit i els múltiples d'acceleració seran diferents. .
En resum, l'entrada de vapor d'aigua per absorció depèn de la temperatura i la pressió del vapor d'aigua (humitat absoluta) i del material material.
5. Respiració:
Anomenem respiració l'intercanvi d'aire intern i extern provocat pels canvis de temperatura a la cavitat de la mostra tancada. Durant l'etapa de refredament de la prova alterna de calor i humitat, a causa de la forta caiguda de la temperatura, la temperatura de l'aire a la cavitat tancada cau o la condensació a la paret interior de la cavitat reduirà la pressió a la cavitat, formant un fenomen de succió i aspirant aire humit de l'exterior. Per tant, la quantitat de volum corrent inhalat durant la fase de refredament de la respiració està relacionada amb la velocitat de canvi de temperatura i la humitat absoluta. Aquest fenomen de respiració no només es produeix quan la temperatura de prova alterna, sinó que també es produeix quan una mostra amb una carcassa tancada, com un motor giratori tancat, experimenta un moviment intermitent i les bobines de la carcassa s'escalfen o es refreden alternativament. No és estrany que els productes motors utilitzats en condicions humides absorbeixin la humitat a causa d'aquesta respiració i es condenin en aigua per acumular-se a la closca durant molt de temps.
3. Efectes de deteriorament de la humitat sobre diferents tipus de mostres
En general, hi ha dues formes d'humitat de la mostra: una és la humitat superficial, que sol ser causada per la condensació i l'adsorció superficial; l'altra és la humitat volumètrica, que és causada per la difusió i l'absorció del vapor d'aigua. De vegades, la humitat adsorbida a la superfície de la mostra arriba a un cert nivell, la qual cosa també accelerarà el volum d'humitat. Per a mostres de tipus tancat amb cavitats, tot i que l'interior no està directament exposat a condicions d'humitat elevada, la respiració causada pels canvis de temperatura de prova farà que la humitat externa entri a l'interior per buits o esquerdes, provocant humitat interna. Al mateix temps, els fenòmens de difusió i absorció també poden permetre que la humitat entri a la closca tancada a través dels buits. A més, per a algunes closques de materials orgànics, quan l'absorció d'humitat causada pel fenomen de difusió arriba a un nivell estable, la humitat pot penetrar a través de la closca i entrar a la closca. L'efecte de deteriorament de la mostra causat per la humitat a la superfície i el volum es refereix a propietats mecàniques (mida i resistència) i propietats no mecàniques (propietats elèctriques i altres propietats); dos canvis.
4. La relació entre les condicions de prova de calor humida i l'entorn humit real
Les condicions de temperatura i humitat de la prova higrotèrmica generalment simulen les condicions més rares de l'entorn real i la durada de l'efecte és molt més llarga que la de l'entorn real. Per tant, pel que fa a la simulació, és més dura que les condicions naturals i té un efecte d'acceleració sobre la mostra. Segons el mecanisme d'humitat causat per diversos fenòmens físics comentats anteriorment, es pot veure que els resultats de les proves de mostres de diferents materials i estructures no són exactament els mateixos. Per tant, és difícil obtenir un coeficient d'acceleració unificat per a un mètode de prova higrotèrmic artificial universal. Només per a una mostra amb una propietat específica o única, es pot determinar un coeficient d'acceleració més adequat després de l'anàlisi i la comparació experimental. La corresponent relació entre la classificació dels ambients càlids i humits i la gravetat de la prova és un problema que no s'ha resolt completament des de fa molts anys. El nivell de gravetat del mètode de prova de calor humit artificial es compon de les condicions de prova i el nombre de cicles de prova. Les condicions de prova generalment corresponen a les condicions ambientals reals d'ús de la mostra, i la selecció del nombre de cicles de prova és més complicada. Normalment, el nombre de cicles de prova es determina a partir d'una anàlisi exhaustiva de les característiques de la mostra i la influència de la humitat i la calor en el seu mecanisme principal. En general, es pot seleccionar el nombre adequat de cicles després de comparar els resultats amb els resultats de les proves de funcionament natural o de camp i esbrinar la relació entre ells. Tanmateix, fins ara, fins i tot a nivell internacional, encara no s'ha desenvolupat un model matemàtic d'aplicació universal per expressar la relació entre les proves higrotèrmiques artificials i les condicions naturals. Per tant, tot i que es recomana el nombre preferit de cicles en els estàndards de mètodes de prova, encara hi ha molts problemes en les aplicacions pràctiques.
El període de prova d'humitat i calor és la base més fiable per al període d'emmagatzematge a llarg termini del producte. Els coneixements actuals mostren que el factor bàsic i més important que afecta la corrosió, especialment en les existències, és la humitat relativa del magatzem. Quan la humitat relativa és baixa, la taxa de corrosió no augmenta ràpidament a mesura que augmenta la temperatura. Segueixen aquesta relació empírica:
En la fórmula: A——grau d'òxid
H—— Humitat relativa (%)
t——Temperatura atmosfèrica (graus)
k——constante relacionada amb el tipus de material metàl·lic
Segons aquesta relació, es poden obtenir els graus de corrosió de diferents materials metàl·lics en diferents condicions. Segons aquesta relació, quan la humitat relativa (H) a l'atmosfera és del 65%, el grau de corrosió A=0, el que significa que els materials metàl·lics no s'oxidaran en aquestes condicions. Tanmateix, quan la humitat relativa és superior al 65%, el metall s'oxidarà i, a mesura que augmenten la humitat i la temperatura, el grau d'òxid augmenta bruscament.
Tant si es tracta d'emmagatzematge a llarg termini com de proves de corrosió accelerades, un altre comú és la corrosió de la matriu puntual. La majoria d'ells es deuen a cops en el procés d'immersió de pintura i embalatge, "inclusions" en el procés de fusió (majoritàriament inclusions de ferro) i "inclusions de pols" causades per cops i rascades en el procés d'estampació. Abans del tractament superficial, no s'ha trobat cap superfície de reparació. Per tant, l'òxid puntual també és la font de corrosió més difícil d'eliminar. La respiració en l'etapa de refredament de la prova de calor humit alternant és més evident per a certs tipus de mostres. Per tant, els problemes de velocitat de refrigeració i humitat es destaquen especialment en el mètode de prova. Els canvis de temperatura més grans en calor humit alternant, una humitat relativa més alta durant el refredament i una llarga durada d'humitat elevada agreujaran la humitat de l'aïllament.
5. La importància de la prova de calor humit
La humitat i la calor constants eviten la condensació augmentant primer la temperatura i després augmentant la humitat (primer deshumidificació i després refredament), la qual cosa causa principalment la fallada del producte mitjançant l'adsorció, absorció i difusió del vapor d'aigua per part de la mostra en un ambient d'alta temperatura i humitat elevada. .
La calor humida alterna utilitza el procés alternatiu de condensació i assecat causat pels cicles de temperatura en condicions d'alta humitat per fer que el vapor d'aigua que entra a l'interior de la mostra respir, accelerant així el procés de corrosió.
6. Interrupció del processament de la prova de calor humit
1. Prova d'humitat i calor constant
Quan la prova es veu obligada a interrompre's per motius especials, com ara un tall sobtat d'energia durant la prova, es recomana operar de la manera següent:
1) Si les condicions ambientals de la caixa no superen el rang d'error admissible durant la interrupció, el temps d'interrupció s'ha de considerar com a part del temps total de prova (generalment, l'alimentació s'encén a temps per restaurar l'entorn de la caixa després de un tall d'energia instantània);
2) Quan les condicions de prova són inferiors al límit inferior de l'error admissible durant el procés d'interrupció, s'ha d'assolir de nou l'entorn de prova requerit i s'ha d'eliminar el temps de prova fora del rang d'error fins que s'hagi completat el temps de prova especificat;
3) Si es produeix una situació de prova, es recomana aturar la prova i tornar a provar amb una nova mostra. Si el personal tècnic rellevant considera que la superació de les condicions de prova requerides no causarà danys directament a les característiques de la mostra d'assaig, o la mostra Si el producte és un producte reparable, es pot processar d'acord amb l'article 2. La mostra falla en les proves posteriors, els resultats de la prova s'han de considerar no vàlids.
2. Mètode de prova alternant la calor i la humitat (prova de resistència a la humitat).
1) Prova de calor humida del nivell de l'equip
Quan la prova s'interromp a causa de circumstàncies especials, com ara un tall sobtat d'energia durant la prova, es recomana operar de la següent manera:
① Si les condicions ambientals de la caixa no superen el rang d'error admissible durant la interrupció, el temps d'interrupció s'ha de considerar com a part del temps total de prova;
② Quan les condicions ambientals de la caixa són inferiors al límit inferior de l'error admissible durant la interrupció, la prova s'ha de reiniciar des del punt final de l'últim cicle vàlid abans de la interrupció (és a dir, el cicle on es troba el punt d'interrupció). localitzat no és vàlid);
③ Si s'ha produït la prova, es recomana aturar la prova i tornar-la a provar amb una nova mostra. Si el personal tècnic rellevant considera que superar les condicions de prova requerides no causarà danys directament a les característiques de la mostra de prova, o si la mostra és per a productes reparables, l'entorn de la caixa es pot restaurar a les condicions ambientals requerides i la prova es pot continuar. Si la mostra falla en proves posteriors, els resultats de la prova s'han de considerar invàlids.
2). Prova de calor humida del nivell del dispositiu
Quan la prova s'interromp per circumstàncies especials, com ara un tall sobtat d'energia durant la prova, abans de completar el nombre especificat de cicles (excepte l'últim cicle), si no es produeix més d'una prova mitjana inesperada, el cicle es pot tornar a fer. Si es produeix una pausa de prova inesperada durant l'últim cicle, caldrà un cicle ininterromput a més de tornar a fer el cicle. Qualsevol interrupció de més de 24 hores requereix refer la prova de principi a fi.
7. Determinació de l'espai de treball efectiu per a la prova de calor humit
Prova de calor humit, inclosa la prova de calor humit constant, prova de calor humit alternant i prova de cicle combinat temperatura/humitat.
La prova de calor i humitat constant GB/T 2423.3 especifica una tolerància a la temperatura de ± 2 graus.
La tolerància a la temperatura especificada als quatre nivells de temperatura de la prova constant de calor i humitat GB/T2423.9Cb és de ± 2 graus i la tolerància a la humitat relativa és de ± 3%.
A la temperatura límit superior especificada a la prova d'alternança de calor i humitat GB/T 2423.4: la tolerància a la temperatura és ± 2% i la tolerància a la humitat relativa és ± 3%; a la temperatura límit inferior, la tolerància a la temperatura és de ± 3 graus; el requisit d'humitat relativa és del 95%.
A la temperatura límit superior del cicle d'exposició a la humitat a la prova del cicle combinat temperatura/humitat de GB/T 2423.34ZD, la tolerància a la temperatura és de ± 2 graus i la tolerància a la humitat relativa és de ± 3%. La humitat relativa és un paràmetre relacionat amb la temperatura. Les diferents temperatures a la caixa provocaran una humitat relativa diferent. La diferència d'humitat relativa també està relacionada amb el seu mètode d'humidificació, la velocitat del vent, la precisió del control, etc. Els mètodes d'humidificació i les taxes de circulació de l'aire són generalment fixos, i la precisió del control només es pot garantir mitjançant un bon manteniment, cura i procediments de funcionament correctes. El seu espai de treball efectiu és generalment més petit que el de les proves d'alta temperatura, perquè només petites diferències de temperatura i petites fluctuacions de temperatura poden garantir que la diferència d'humitat relativa es mantingui en un valor petit.
GB/T 2423.3 assenyala: per mantenir la tolerància a la humitat relativa especificada en aquesta norma dins de l'interval requerit, la diferència de temperatura entre dos punts qualsevol de l'espai de treball no hauria de ser superior a 1 grau en cap instant i a curt termini. Les fluctuacions de temperatura també s'han de mantenir dins d'un àmbit més reduït. La determinació de l'espai efectiu per a diverses proves de calor i humitat també s'ha de jutjar mesurant la humitat relativa. Això és per garantir que la mostra provada es mantingui sempre dins del rang de tolerància especificat quan es realitzen diverses proves de calor i humitat.
Benvingut a contactar amb nosaltres per fer una consulta, l'equip de BOTO us servirà de tot cor!
Contacte:
Sherry:
WhatsApp/Wechat: +86-13761261677}
Email: sale3@botomachine.com
Bob:
WhatsApp/Wechat: +86-17312673599}
Email: sales23@botomachine.com