Prinsipper, metoder, vanlige problemer og løsninger for testing av fuktig varme

Nov 28, 2023 Legg igjen en beskjed

Fuktig varmetest er en ofte brukt eksperimentell metode med fem hovedfunksjoner:
1. Vurder materialets motstand mot fuktighet og varme
2. Kontroller påliteligheten til elektroniske produkter
3. Test værbestandigheten til beleggsmaterialer
4. Studer aldringsmekanismen til materialer
5. Evaluer produktets pålitelighet og kvalitet
Dens funksjoner er mye brukt på forskjellige felt;

 

Dehøy og lav temperatur varme- og fuktighetstestkammeroppfyller alle betingelser for varme- og fuktighetstesting. Hvis produktet ditt krever en varme- og fuktighetstest og du har kjøpskrav for et varme- og fuktighetstestkammer, vennligst klikk for å lære mer! Og du er hjertelig velkommen til å kontakte oss~

 

1. Hva er fuktig varmetest?

Testteknologi for fuktig varme brukes hovedsakelig i:
1. Utforsk virkningen av fuktig miljø på produkter (forskningseksperimenter i utviklings- og designstadier).
2. Identifiser produktets fukttette ytelse (kvalitetskontroll eller typetest under utviklings- og produksjonsstadiene).
3. Evaluer sikkerheten og påliteligheten til produktet når det brukes i et fuktig miljø (sikkerhets- eller pålitelighetstest).

Hovedindikatorene som bestemmes etter testen er generelt å sjekke de elektriske og mekaniske egenskapene til produktet, og også å kontrollere korrosjonen til noen prøver.
Det er generelt tre typer fuktighetstester. Blant dem er testen med konstant fuktig varme hovedsakelig egnet for generelle elektriske og elektroniske produkter. Stressalvorlighetsnivået er lavt og kravene til testutstyr er ikke høye.

Den vekslende varme- og fuktighetstesten er egnet for produkter med tøffe og komplekse miljøer. Fuktighets- og varmetesten i militære standarder er faktisk vekslende varme og fuktighet, og er egnet for militære produkter eller kommunikasjonsprodukter i komplekse miljøer eller som kan brukes i slike miljøer. Testen med vekslende fuktig varme eller fuktig varme har strengere krav til temperatur, fuktighet, varighet og syklus enn testen med konstant fuktig varme, og den militære standarden for fuktig varmetest er enda strengere. Derfor, hvis et produkt har vært utsatt for vekslende fuktig varme eller fuktig varmetest som kreves av militære standarder, er det ikke nødvendig å utføre en konstant fuktig varmetest. Generelt, for viktige og kritiske produkter eller militært utstyr, vil konstant fuktighets- og varmetester ikke velges når man utarbeider pålitelighetstestplaner eller skriver testskisser. Alvorlighetsrekkefølgen for de tre fuktige varmetestene, fra lav til høy, er "konstant fuktig varme", mindre enn "vekslende fuktig varme", mindre enn "(militær standard) fuktig varme". Det skal bemerkes at alvorlighetsgrad ikke betyr at flere prosjekter er bedre.

 

2. Fysiske fenomener med testforhold for fuktig varme
I den hygrotermiske testen samarbeider temperatur og fuktighet for å danne noen fysiske fenomener og gjøre overflaten eller det indre av prøven fuktig.

1. Adsorpsjonsfenomen:
Gassmolekyler (vanndampmolekyler i den hygrotermiske testen) kan kollidere med overflaten til et fast stoff (prøve) når de beveger seg i rommet. Når et visst antall molekyler kontinuerlig kolliderer med den faste overflaten, før den kommer tilbake til rommet, må den være i det faste stoffet (prøven). Overflaten "blir" en viss tid. På dette tidspunktet er konsentrasjonen av gass på overflaten høyere enn konsentrasjonen i rommet, noe som resulterer i kondens. Dette fenomenet med at gass "blir" på en fast overflate kalles adsorpsjon. Derfor kan adsorpsjon også sies å være en mellomprosess mellom gasskondensasjon og fordampning på en fast overflate. I følge de eksperimentelle resultatene er mengden av gassadsorpsjon relatert til egenskapene til det faste materialet, temperaturen og trykket til gassen ved likevekt. Jo lavere temperatur og jo høyere trykk, desto større er adsorpsjonskapasiteten. (Interesserte studenter kan studere funksjonelle relasjonsuttrykk)
Fysisk adsorpsjon er forårsaket av van der Waals-tiltrekning, og adsorpsjonslaget er generelt et multi-molekyllag. Adsorpsjonshastigheten er høy, energien som kreves for adsorpsjon er også liten, og den kan generelt utføres ved lave temperaturer. I fuktighetstesten er fysisk adsorpsjon det vanligste fenomenet.

2. Kondenseringsfenomen:
Kondensering er faktisk adsorpsjonsfenomenet til vannmolekyler på prøven, men det genereres når testtemperaturen stiger. Under oppvarmingstrinnet, når prøveoverflatetemperaturen er lavere enn duggpunkttemperaturen til den omgivende luften, vil vanndamp kondensere til væske på prøveoverflaten for å danne vanndråper. Under oppvarmingsstadiet av den vekslende fuktige varmetesten, på grunn av den termiske tregheten til prøven, henger temperaturstigningen etter temperaturen i testkammeret. Derfor oppstår kondens på overflaten. Mengden overflatekondensering avhenger av varmekapasiteten til selve prøven, samt oppvarmingshastigheten og relativ fuktighet under oppvarmingsfasen. Under avkjølingsstadiet av vekslende varme- og fuktighetstesten vil det også oppstå kondens på innerveggen av det lukkede skallet.

3. Diffusjonsfenomen:
Diffusjon er et fysisk fenomen med molekylær bevegelse. I diffusjonsprosessen beveger molekyler seg alltid fra et sted med høy konsentrasjon til et sted med lav konsentrasjon. Under den hygrotermiske testen kan hastigheten som vanndamp i luften diffunderer inn i materialer med lavere konsentrasjoner uttrykkes med Ficks lov. Derfor avhenger fuktinntrengningen forårsaket av diffusjon i den hygrotermiske testen ikke bare av den absolutte fuktigheten og temperaturen i testforholdene, men også av prøvematerialet.

4. Absorpsjonsfenomen (også kalt sirkulasjonsfenomen).
Vanndamp kommer vanligvis inn i materialet gjennom hulrom. Hastigheten som vanndamp passerer gjennom gapet avhenger av størrelsen på hullet. Hvis størrelsen på porene er mindre enn diameteren til vannmolekylene, kan ikke vanndamp komme inn. Siden vanndamp er blandet med luft i rommet, er inngangshastigheten også nært knyttet til blandingsforholdet mellom vanndamp og luft. Når forholdet mellom vanndamp og luft er 1:1, tas mengden vanndamp tilsvarende den mettede luften ved 80 grader som grense. Alt over denne grensen kalles høyt damptrykk, og alt under denne grensen kalles lavt damptrykk. Deretter vil mekanismen for vanndamp som kommer inn i gapet bli diskutert separat:
① Vanndampinntrengningsmekanisme under lavt damptrykk: Når temperaturen og vanndamptrykket forblir uendret (tilsvarer en konstant fuktighets- og varmetest), kommer vanndamp inn i gapet hovedsakelig på grunn av diffusjon, og hastigheten avhenger hovedsakelig av luftmotstanden i gapet (permeabilitetskoeffisient) og hulromstørrelsen (størrelsen på hulrommene påvirker også inngangsraten, men ikke signifikant). Når temperaturen endres (tilsvarer den vekslende varme- og fuktighetstesten), tvinger vanndamptrykkforskjellen på begge sider av spalten luft som inneholder vanndamp til å passere gjennom. På dette tidspunktet er inngangshastigheten ikke bare relatert til gapmotstanden og gapstørrelsen, men også relatert til vanndamptrykkforskjellen i begge ender av gapet. Det kan sees at virkningsmekanismene til konstant fukt- og varmetesten og den vekslende fukt- og varmetesten er forskjellige.
② Under forhold med høyt damptrykk er inngangshastigheten til vanndamp relatert til diameteren til gapet. Når diameteren til gapet er mindre enn den gjennomsnittlige frie banen til vannmolekyler, er inntrengningen av vanndamp en molekylær strømning; når diameteren til gapet er større enn den gjennomsnittlige frie banen, er inngangshastigheten en viskøs strømning. Når gapdiameteren er mellom de to ovennevnte, er det overgangsflyt. Under høyt damptrykk endres inngangshastigheten til vanndamp med størrelsen på gapet, noe som indikerer at hvis temperaturen økes for å akselerere inntrengning av fuktighet, vil det være forskjellige hastigheter for forskjellige gapstørrelser, og akselerasjonsmultiplene vil være forskjellige .
For å oppsummere avhenger inntreden av vanndamp gjennom absorpsjon av temperatur og vanndamptrykk (absolutt fuktighet) og materialmaterialet.

5. Respirasjon:
Vi kaller utveksling av intern og ekstern luft forårsaket av temperaturendringer i hulrommet til den lukkede prøven respirasjon. Under avkjølingsstadiet av den vekslende varme- og fuktighetstesten, på grunn av det kraftige temperaturfallet, faller lufttemperaturen i det lukkede hulrommet eller kondens på den indre veggen av hulrommet reduserer trykket i hulrommet, og danner et sugefenomen og suger inn fuktig luft fra utsiden. Derfor er mengden tidevannsvolum som inhaleres under avkjølingsfasen av respirasjonen relatert til hastigheten på temperaturendringer og absolutt fuktighet. Dette pustefenomenet oppstår ikke bare når testtemperaturen veksler, men oppstår også når en prøve med et lukket skall, for eksempel en lukket roterende motor, gjennomgår intermitterende bevegelse og spolene i skallet vekselvis varmes eller avkjøles. Det er ikke uvanlig at motorprodukter som brukes under fuktige forhold absorberer fuktighet på grunn av denne respirasjonen, og kondenserer til vann for å samle seg i skallet i lang tid.


3. Forringelseseffekter av fuktighet på ulike typer prøver
Det er generelt to former for prøvefuktighet: den ene er overflatefuktighet, som vanligvis er forårsaket av kondens og overflateadsorpsjon; den andre er volumetrisk fuktighet, som er forårsaket av vanndampdiffusjon og absorpsjon. Noen ganger når fuktigheten adsorbert på overflaten av prøven et visst nivå, noe som også vil øke volumet av fuktighet. For prøver av lukket type med hulrom, selv om interiøret ikke er direkte utsatt for forhold med høy luftfuktighet, vil respirasjonen forårsaket av endringer i testtemperaturen føre til at ekstern fuktighet kommer inn i det indre gjennom hull eller sprekker, og forårsaker intern fuktighet. Samtidig kan diffusjons- og absorpsjonsfenomener også tillate fuktighet å komme inn i det lukkede skallet gjennom hull. I tillegg, for noen skall av organiske materialer, når fuktighetsabsorpsjonen forårsaket av diffusjonsfenomenet når et stabilt nivå, kan fuktigheten trenge gjennom skallet og komme inn i skallet. Forringelseseffekten av prøven forårsaket av fuktighet på overflaten og volumet refererer til mekaniske egenskaper (størrelse og styrke) og ikke-mekaniske egenskaper (elektriske egenskaper og andre egenskaper); to endringer.


4. Forholdet mellom testforhold for fuktig varme og faktisk fuktig miljø
Temperatur- og fuktighetsforholdene til den hygrotermiske testen simulerer generelt de sjeldnere forholdene i det faktiske miljøet, og varigheten av effekten er mye lengre enn i det faktiske miljøet. Derfor, når det gjelder simulering, er det tøffere enn naturlige forhold og har en akselerasjonseffekt på prøven. I henhold til fuktmekanismen forårsaket av flere fysiske fenomener diskutert ovenfor, kan det ses at testresultatene av prøver av forskjellige materialer og strukturer ikke er helt like. Derfor er det vanskelig å oppnå en enhetlig akselerasjonskoeffisient for en universell kunstig hygrotermisk testmetode. Bare for en prøve med en spesifikk eller enkelt egenskap kan en mer passende akselerasjonskoeffisient bestemmes etter analyse og eksperimentell sammenligning. Det tilsvarende forholdet mellom klassifiseringen av varme og fuktige miljøer og testens alvorlighetsgrad er et problem som ikke har blitt fullstendig løst på mange år. Alvorlighetsnivået til testmetoden for kunstig fuktig varme er sammensatt av testforholdene og antall testsykluser. Testforholdene tilsvarer generelt de faktiske miljøforholdene for bruk av prøven, og valget av antall testsykluser er mer komplisert. Vanligvis bestemmes antall testsykluser basert på en omfattende analyse av egenskapene til prøven og påvirkningen av fuktighet og varme på dens hovedmekanisme. Generelt kan passende antall sykluser velges etter å ha sammenlignet resultatene med resultatene av naturlige eller feltoperasjonstester og funnet ut forholdet mellom dem. Men så langt, selv internasjonalt, er det ennå ikke utviklet en universelt anvendelig matematisk modell for å uttrykke forholdet mellom kunstige hygrotermiske tester og naturlige forhold. Derfor, selv om det foretrukne antall sykluser anbefales i testmetodestandardene, er det fortsatt mange problemer i praktiske applikasjoner.
Fuktighets- og varmetestperioden er det mest pålitelige grunnlaget for den langsiktige lagringsperioden for produktet. Dagens kunnskap viser at den grunnleggende og viktigste faktoren som påvirker korrosjon, spesielt i varelager, er den relative fuktigheten i lageret. Når den relative luftfuktigheten er lav, øker ikke korrosjonshastigheten raskt når temperaturen øker. De følger et slikt empirisk forhold:

news-400-89

I formelen: A——rustgrad
H——Relativ fuktighet (%)
t——Atmosfærisk temperatur (grad)
k——konstant relatert til typen metallmateriale

I henhold til dette forholdet kan korrosjonsgradene til forskjellige metallmaterialer under forskjellige forhold oppnås. I følge dette forholdet, når den relative fuktigheten (H) i atmosfæren er 65 %, vil korrosjonsgraden A=0, som betyr at metallmaterialer ikke vil ruste under disse forholdene. Men når den relative luftfuktigheten er større enn 65 % vil metallet ruste, og når fuktigheten og temperaturen øker, øker rustgraden kraftig.

Enten det er langtidslagring eller akselerert korrosjonstesting, er en annen vanlig punktmatrisekorrosjon. De fleste av dem skyldes støt i prosessen med å dyppe maling og emballasje, "inneslutninger" i smelteprosessen (for det meste jerninneslutninger), og "støvinneslutninger" forårsaket av støt og riper i stemplingsprosessen. Før overflatebehandling, Ingen reparasjonsoverflate funnet. Derfor er punktrust også den vanskeligste kilden til korrosjon å eliminere. Respirasjonen i avkjølingsstadiet av den vekslende fuktige varmetesten er mer åpenbar for visse typer prøver. Derfor er kjølehastigheten og fuktighetsproblemene spesielt vektlagt i testmetoden. Større temperaturendringer i vekslende fuktig varme, høyere relativ fuktighet under kjøling og lang varighet med høy luftfuktighet vil forverre isolasjonsfuktigheten.

5. Betydningen av fuktig varmetest
Konstant fuktighet og varme unngår kondens ved først å heve temperaturen og deretter heve fuktigheten (først avfukting og deretter avkjøling), noe som hovedsakelig forårsaker produktfeil gjennom adsorpsjon, absorpsjon og diffusjon av vanndamp av prøven i et miljø med høy temperatur og høy luftfuktighet .
Vekslende fuktig varme bruker den vekslende prosessen med kondensering og tørking forårsaket av temperatursykluser under forhold med høy luftfuktighet for å få vanndampen som kommer inn i prøvens indre til å puste, og dermed akselerere korrosjonsprosessen.


6. Avbruddsbehandling av fuktig varmetest
1. Test av konstant fuktighet og varme
Når testen tvinges til å avbrytes på grunn av spesielle årsaker, som for eksempel et plutselig strømbrudd under testen, anbefales det å operere på følgende måte:
1) Hvis miljøforholdene i boksen ikke overskrider det tillatte feilområdet under avbruddet, bør avbruddstiden betraktes som en del av den totale testtiden (vanligvis slås strømmen på i tide for å gjenopprette miljøet i boksen etter et øyeblikkelig strømbrudd);
2) Når testforholdene er lavere enn den nedre grensen for den tillatte feilen under avbruddsprosessen, bør det nødvendige testmiljøet nås igjen, og testtiden utenfor feilområdet bør elimineres til den angitte testtiden er fullført;
3) Hvis en testsituasjon oppstår, anbefales det å stoppe testen og teste på nytt med en ny prøve. Hvis det bedømmes av relevant teknisk personell at overskridelse av de påkrevde testbetingelsene ikke direkte vil føre til skade på egenskapene til testprøven, eller prøven. Hvis produktet er et reparerbart produkt, kan det behandles i henhold til artikkel 2. Hvis prøven mislykkes i påfølgende tester, bør testresultatene anses som ugyldige.

2. Testmetode for vekslende varme og fuktighet (fuktighetsmotstandstest).
1) Test av fuktig varme på utstyrsnivå
Når testen avbrytes på grunn av spesielle omstendigheter som et plutselig strømbrudd under testen, anbefales det å operere på følgende måte:
① Hvis miljøforholdene i boksen ikke overskrider det tillatte feilområdet under avbruddet, bør avbruddstiden betraktes som en del av den totale testtiden;
② Når miljøforholdene i boksen er lavere enn den nedre grensen for den tillatte feilen under avbruddet, bør testen startes på nytt fra sluttpunktet av den siste gyldige syklusen før avbruddet (det vil si syklusen der avbruddspunktet er lokalisert er ugyldig);
③ Hvis testen har funnet sted, anbefales det å stoppe testen og teste på nytt med en ny prøve. Hvis det bedømmes av relevant teknisk personell at overskridelse av de påkrevde testbetingelsene ikke direkte vil føre til skade på egenskapene til testprøven, eller prøven er For reparerbare produkter, kan miljøet i boksen gjenopprettes til de nødvendige miljøforholdene og testen kan fortsettes. Hvis prøven mislykkes i påfølgende tester, bør testresultatene anses som ugyldige.
2). Enhetsnivå fuktig varmetest
Når testen avbrytes på grunn av spesielle omstendigheter som et plutselig strømbrudd under testen, før det spesifiserte antall sykluser (ekskludert siste syklus) er fullført, hvis ikke mer enn én uventet midttest oppstår, kan syklusen gjøres om. Hvis det oppstår et uventet testbrudd i løpet av den siste syklusen, vil en uavbrutt syklus være nødvendig i tillegg til å gjøre om syklusen. Ethvert avbrudd på mer enn 24 timer krever at testen gjentas fra start til slutt.


7. Bestemmelse av effektiv arbeidsplass for fuktig varmetest
Fuktig varmetest, inkludert konstant fuktig varmetest, alternerende fuktig varmetest og temperatur/fuktighet kombinert syklustest.
GB/T 2423.3 konstant varme- og fuktighetstest spesifiserer en temperaturtoleranse på ±2 grader.
Temperaturtoleransen spesifisert i de fire temperaturnivåene i GB/T2423.9Cb konstant varme- og fuktighetstest er ±2 grader og den relative fuktighetstoleransen er ±3%.
Ved den øvre grensetemperaturen spesifisert i GB/T 2423.4 test av vekslende varme og fuktighet: temperaturtoleransen er ±2 % og relativ fuktighetstoleranse er ±3 %; ved den nedre grensetemperaturen er temperaturtoleransen ±3 grader; kravet til relativ fuktighet er 95 %.
Ved den øvre grensetemperaturen for fuktighetseksponeringssyklusen i den kombinerte syklustesten for temperatur/fuktighet i GB/T 2423.34ZD, er temperaturtoleransen ±2 grader og den relative fuktighetstoleransen er ±3%. Relativ fuktighet er en parameter relatert til temperatur. Ulike temperaturer i boksen vil føre til ulik relativ fuktighet. Forskjellen i relativ fuktighet er også relatert til dens fuktingsmetode, vindhastighet, kontrollnøyaktighet osv. Fuktingsmetoder og luftsirkulasjonshastigheter er generelt faste, og kontrollnøyaktighet kan kun garanteres gjennom godt vedlikehold, stell og korrekte driftsprosedyrer. Dens effektive arbeidsplass er generelt mindre enn høytemperaturtesting, fordi bare små temperaturforskjeller og små temperatursvingninger kan sikre at den relative fuktighetsforskjellen forblir på en liten verdi.
GB/T 2423.3 påpeker: For å holde den relative fuktighetstoleransen spesifisert i denne standarden innenfor det påkrevde området, bør temperaturforskjellen mellom to punkter i arbeidsrommet ikke være større enn 1 grad til enhver tid, og på kort sikt temperatursvingninger må også holdes innenfor et mindre omfang. Bestemmelse av effektiv plass for ulike varme- og fuktighetstester må også bedømmes ved å måle relativ fuktighet. Dette er for å sikre at den testede prøven alltid holder seg innenfor det spesifiserte toleranseområdet når det utføres ulike varme- og fuktighetstester.

 

Velkommen til å kontakte oss for forespørsel, BOTO-teamet vil tjene deg helhjertet!

 

Kontakt:

Sherry:

Whatsapp/Wechat: +86-13761261677

Email: sale3@botomachine.com

 

Bob:

Whatsapp/Wechat: +86-17312673599

Email: sales23@botomachine.com

Sende bookingforespørsel

whatsapp

teams

E-post

Forespørsel