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GBT 2423.37-2006 电工电子产品环境试验 第2部分试验方法 试验L 沙法试验.pdf

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在我们日常生活中，沙尘无处不在。无论是沙漠地区的狂风，还是城市道路上的扬尘，亦或是办公室中静静飘落的细微灰尘，都可能对精密的电工电子产品造成危害。为了确保产品在含尘环境中依然能可靠工作，工程师们需要依据一套科学的标准对其进行严格的“沙尘考验”。这套标准就是 GB/T 2423.37-2006。

一、 标准概述

GB/T 2423.37-2006是一项关于电工电子产品环境试验的国家标准，它等同采用了国际标准IEC 60068-2-68:1994。该标准的核心目的是评估沙尘环境对产品性能的影响，主要关注以下几个方面：

• 密封性能：产品外壳是否能有效防止沙尘侵入内部。

• 功能影响：沙尘是否会导致活动部件卡死、电气性能改变（如接触不良、绝缘性能下降）。

• 物理影响：是否会造成表面磨损、光学部件污染、通风孔或过滤器堵塞等。

该标准并非单一方法，而是根据不同的环境场景和测试目的，将试验分为三大类：试验La（非磨蚀性细尘）、试验Lb（自由降尘）和试验Lc（吹沙尘）。

二、 适用范围

这套标准主要适用于所有可能暴露在含尘环境中的电工电子产品。根据模拟环境的不同，三种方法的适用范围有明确区分：

• 试验La（密封性测试）：主要用于检验产品的防尘密封性能。它使用非常细的非磨蚀性滑石粉，模拟因温度变化导致产品内外气压差，从而吸入灰尘的情形。它不模拟真实的自然沙尘环境，而是纯粹的密封性“体检”。

• 试验Lb（室内落尘测试）：模拟防护良好的室内环境（如办公室、实验室、仓库）中，灰尘在重力作用下缓慢沉降对产品的影响。它关注的是长期积尘带来的问题。

• 试验Lc（户外吹尘测试）：模拟户外或车载环境，产品暴露在由风或运动携带的沙尘气流中。这种方法不仅检验密封性，还能评估沙尘的磨蚀（腐蚀）效应。其中Lc2方法更能模拟高速粒子的冲击。

三、 试验条件与所需仪器

试验的核心是在受控的试验箱内创造出符合要求的沙尘环境。

• 主要仪器：砂尘试验箱。不同类型的试验需要不同结构的试验箱。

• La试验箱：具备垂直气流、尘搅拌和循环系统，并能实现箱内气压交变（La1）或连接真空泵对样品内部抽真空（La2）。

• Lb试验箱：空间需足够高且平静，能保证灰尘自由、均匀地沉降，并配有精确的尘注入系统。

• Lc试验箱：能产生可控速度的水平层流气流，并持续监测和控制气流中的沙尘浓度。样品架通常可旋转，以使各面均匀受试。

• 关键试验条件：

• La试验：使用滑石粉或FE粉末（消防用粉），粒径<75μm，性质柔软、非磨蚀。

• Lb/Lc试验：使用橄榄石、石英或长石，根据粒径分为细尘(<75μm)、粗尘(<150μm)和沙(<850μm)，具有磨蚀性。

1. 沙尘类型：

2. 沙尘浓度：不同方法浓度差异巨大。例如La2要求箱内尘浓度高达2kg/m³，而Lb的沉降速率仅为6g/m²/天。

3. 气流速度：Lc试验的关键参数，从1.5 m/s到高达30 m/s（Lc2甚至可达100m/s）不等，模拟从微风到强风的不同条件。

4. 温湿度：所有试验都要求严格控制相对湿度低于25%，通常通过加热试验箱来实现，以防止沙尘结块。

5. 气压差：对于密封类产品（类型1），会通过真空泵或改变箱压，在样品内外制造压差（如2kPa, 5kPa），以驱动沙尘侵入。

四、 试验过程与要求

一个完整的沙尘试验通常包含以下步骤：

1. 预处理：根据产品规范，可能需要对样品进行一些预处理。

2. 初始检测：对样品进行外观、尺寸和功能的全面检查，记录初始状态。

3. 条件试验（核心步骤）：

• 将样品以正常使用姿态放入试验箱。

• 启动设备，营造规定的沙尘浓度、气流速度、温度和气压差等条件。

• 试验持续时间为关键参数，从2小时到数十天不等，取决于方法的严酷等级。

• 试验期间，产品可根据要求通电工作或保持静止。

4. 中间检测：根据需要，可在试验过程中或结束时（样品仍在箱内）进行检测。

5. 恢复：试验结束后，样品需在标准大气条件（如温度15℃-35℃，湿度25%-75%）下放置至少2小时，以稳定其状态。

6. 清洁：允许小心地清除样品外表面的积尘，但内部灰尘通常保留以供分析。

7. 最终检测：再次进行与初始检测相同的外观、尺寸和功能检查，并与初始数据对比，判断沙尘是否对产品造成了有害影响。

五、 设备要求

为了保证试验的准确性和可重复性，对试验设备有严格要求：

• 尺寸：样品体积不能超过试验箱工作空间的25%，底座面积不超过50%，以确保沙尘环境均匀。

• 密封与耐腐蚀：设备本身需密封良好，且内部材料应耐沙尘磨损和腐蚀。

• 均匀性：设备必须能保证沙尘在试验空间内均匀分布。

• 控制精度：对气流速度、沙尘浓度、温度等参数需有精确的监测和控制系统。

• 安全性：设备应具备良好的接地，防止静电积累。

六、 其他注意事项

• 安全防护是第一要务：

• 健康危害：试验用尘（尤其是石英粉）吸入后对人体肺部有严重危害（如硅肺病）。操作时必须佩戴防尘面具、护目镜和防护服。

• 爆炸风险：某些可燃性粉尘在空气中达到一定浓度（如>20g/m³）时有爆炸风险，需格外警惕。

• 打开试验箱门前，必须确保内部沙尘完全沉降。

• 结果解释需谨慎：发现沙尘侵入后，需要评估其实际危害。例如，灰尘是否引起了电气短路、机构卡死、过滤器堵塞或加速了腐蚀等。这需要结合产品的具体功能进行专业判断。

• 标准的选择性：本标准提供了多种方法，产品设计者和测试者需要根据产品的实际使用环境，在相关规范中明确选择哪一种试验方法（La1, La2, Lb, Lc1, Lc2）及其具体的严酷等级（如持续时间、风速、尘浓度）。

通过GB/T 2423.37这套科学、严谨的试验体系，制造商能够充分暴露产品在沙尘环境下的潜在缺陷，从而改进设计，确保我们使用的电子产品无论是在家中、办公室，还是在条件严苛的户外，都能具备可靠的“抗尘”能力。

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