Cámara de ensayo de salpicaduras de agua según la norma ISO 16750-4 para ensayos de choque térmico con agua fría.
La cámara de ensayo de salpicaduras de agua KingPo KP-1023 está diseñada para realizar pruebas de choque térmico con agua fría en sistemas y componentes eléctricos y electrónicos de automóviles, de acuerdo con la norma ISO 16750-4:2023, apartado 5.4.2. Reproduce el rápido choque térmico que puede producirse cuando el agua fría entra en contacto repentino con un componente caliente instalado en una zona de salpicaduras de un vehículo.
El sistema combina el calentamiento del dispositivo bajo prueba (DUT), la preparación del agua a baja temperatura, la aplicación controlada de salpicaduras y el control programable del ciclo en una única plataforma de pruebas de laboratorio. Está diseñado para el desarrollo de componentes automotrices, la verificación de la fiabilidad, la cualificación de proveedores y las pruebas de laboratorio externas.
- Modelo: KP 1023
- Estándar primario: ISO-16750 4: 2023
- Método de prueba: Cláusula 5.4.2 — Prueba de salpicaduras de agua
- Objeto de prueba: Sistemas y componentes eléctricos y electrónicos para automóviles
- Propósito de la prueba: Evaluación del choque térmico por agua fría
- Temperatura de agua: 0 ° C hasta +4 ° C
- Entrega por salpicaduras: 3 L a 4 L / 3 s
- Distancia entre la boquilla y el dispositivo bajo prueba: 325 25 mm ±
- Ciclos de prueba: 100
- Aplicación tipica: Pruebas medioambientales y de fiabilidad para automóviles
Descripción general del producto
La prueba de choque térmico en agua fría ISO 16750-4 aborda una condición ambiental específica del sector automotriz: un componente se calienta durante el funcionamiento del vehículo y luego se expone repentinamente al agua fría de la carretera. Este cambio brusco de temperatura puede generar diferentes tasas de contracción entre carcasas, juntas, conectores, materiales de encapsulado y ensamblajes internos.
Entre los posibles mecanismos de fallo se incluyen el agrietamiento mecánico, el desplazamiento de los sellos, la pérdida de estanqueidad, la entrada de agua y la degradación eléctrica o funcional. Por lo tanto, la prueba es especialmente relevante para los componentes eléctricos y electrónicos instalados en lugares expuestos a las salpicaduras de la carretera.
El KP-1023 proporciona un entorno controlado para reproducir esta condición. El dispositivo bajo prueba (DUT) se puede calentar hasta la temperatura máxima especificada (Tmax) , mantenerla hasta alcanzar la condición térmica requerida y, posteriormente, exponerlo a un chorro repetible de agua fría. Los ciclos de prueba y la secuencia de tiempos se controlan mediante el PLC y la interfaz de pantalla táctil.
A diferencia de un probador de penetración de agua IP convencional, este equipo está diseñado principalmente para reproducir el choque térmico causado por el contacto de agua fría con un componente automotriz caliente. La temperatura del dispositivo bajo prueba, las condiciones de funcionamiento, la dirección de las salpicaduras y los criterios de aceptación deben seleccionarse de acuerdo con la especificación del producto y el plan de prueba correspondientes.
Especificaciones técnicas
Configuración del equipo
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Modelo | KP 1023 |
| Espacio de trabajo interno | 1300 × 900 × 900 mm (profundidad × ancho × alto) |
| Dimensiones máximas del dispositivo bajo prueba | 700 x 700 × 500 mm |
| Capacidad de carga máxima | 150 kg |
| Rango de temperatura de calentamiento | Temperatura ambiente de +10 °C a 200 °C |
| Fluctuación de temperatura | 2 ± ° C |
| Desviación de temperatura | 2 ± ° C |
| Puerto de prueba | Φ100 mm |
| Sistema de control | Control eléctrico PLC |
| Interfaz de operación | Pantalla táctil a color de 7 pulgadas |
| Modo de prueba | Prueba de choque con agua fría/salpicaduras |
| Configuración del ciclo | Ciclos predeterminados: 100; programable de 0 a 9999. |
| Alimentación eléctrica | Alimentación trifásica de 380 V CA, 50 Hz* |
Parámetros de la prueba de salpicaduras de agua
| Parámetro | Condición de prueba |
|---|---|
| Método de referencia | ISO 16750-4:2023, Cláusula 5.4.2 |
| Temperatura de agua | 0 ° C a + 4 ° C |
| Duración de la salpicadura | 3 s |
| Entrega de agua | De 3 a 4 litros durante el chapoteo. |
| Distancia entre la boquilla y el dispositivo bajo prueba | 325 25 mm ± |
| Cobertura de salpicaduras | Diseñado para cubrir el ancho del dispositivo bajo prueba (DUT) correspondiente. |
| Ciclos de prueba estándar | 100 |
| Orientación del DUT | Representante de la instalación en el vehículo |
| Acondicionamiento del dispositivo bajo prueba | A la temperatura máxima especificada según el plan de pruebas aplicable. |
Los valores indicados anteriormente distinguen las condiciones del método de prueba de la capacidad física de la cámara. La temperatura máxima (Tmax) y el modo de funcionamiento del dispositivo bajo prueba (DUT) aplicables se determinan según las especificaciones del componente, y no mediante una temperatura universal ISO 16750-4.
Cómo funciona la prueba de choque con agua fría
La prueba consiste en exponer un dispositivo bajo prueba (DUT) calentado a una breve aplicación de agua casi congelada. El gradiente de temperatura resultante genera tensiones mecánicas y térmicas en los materiales, las interfaces y las estructuras de sellado.
Una secuencia de prueba típica es:
Montar el DUT
El componente se instala en una orientación que representa su posición real en el vehículo. Los soportes deben reproducir las condiciones de instalación pertinentes sin proteger involuntariamente las superficies expuestas a salpicaduras.
Acondicione el dispositivo bajo prueba a Tmax.
El dispositivo bajo prueba se calienta a la temperatura máxima especificada para la prueba.
La etapa de calentamiento debe permitir que el dispositivo bajo prueba alcance la condición térmica requerida antes de la exposición al agua fría. La temperatura máxima (Tmax) depende del componente y de las especificaciones de prueba aplicables; no debe ajustarse automáticamente a la capacidad máxima de la cámara de 200 °C.
Aplicar el chorro de agua fría
Se aplica agua fría a una temperatura de entre 0 °C y +4 °C durante 3 segundos , suministrándose entre 3 y 4 litros durante el chorro.
La boquilla se coloca a la distancia requerida del dispositivo bajo prueba (DUT) y la cobertura de salpicaduras se ajusta según el ancho expuesto correspondiente.
Mantenga la secuencia de pruebas requerida.
Tras la salpicadura, la prueba procede de acuerdo con la temporización del ciclo definida y las condiciones de funcionamiento del dispositivo bajo prueba (DUT).
Repita la prueba
Normalmente, la secuencia se repite durante 100 ciclos , a menos que una especificación del cliente o un plan de pruebas acordado definan lo contrario.
Tras las pruebas, el dispositivo bajo prueba se evalúa de acuerdo con los criterios de aceptación funcionales, eléctricos, mecánicos y de sellado aplicables.
¿Por qué se requiere esta prueba?
La prueba de salpicaduras de agua no es simplemente una prueba de resistencia al agua.
Cuando un componente caliente se enfría repentinamente, las superficies exteriores pueden contraerse mucho más rápido que las estructuras internas. Además, los distintos materiales reaccionan de forma diferente al cambio de temperatura.
Esto puede revelar debilidades que podrían no aparecer durante los ciclos de temperatura convencionales o las pruebas de agua a temperatura ambiente, tales como:
- agrietamiento de las carcasas o de los materiales de encapsulación;
- desplazamiento o daño de los sellos;
- deterioro de las interfaces de unión;
- pérdida de estanqueidad del recinto;
- penetración de agua a través de juntas sometidas a tensión;
- fuga en el conector o en la entrada del cable;
- Fallo eléctrico tras repetidos choques térmicos.
Para los ingenieros de confiabilidad automotriz, reproducir la condición combinada de dispositivo bajo prueba caliente + agua fría es, por lo tanto, importante al evaluar componentes instalados en ubicaciones expuestas del vehículo.
Aplicación de la norma ISO 16750-4:2023
La norma ISO 16750-4:2023 — Vehículos de carretera — Condiciones ambientales y ensayos de equipos eléctricos y electrónicos — Parte 4: Cargas climáticas aborda las tensiones ambientales climáticas a las que se someten los sistemas y componentes eléctricos y electrónicos instalados en o dentro de vehículos de carretera.
Para el KP-1023, el método pertinente es:
El equipo está diseñado específicamente para este método de salpicadura de agua fría. No debe interpretarse como un sistema de prueba completo para todas las pruebas climáticas contempladas en la norma ISO 16750-4.
Nota sobre referencias anteriores a la norma ISO 16750-4
La documentación anterior de KingPo y las ediciones anteriores de la norma ISO 16750-4 pueden hacer referencia a la cláusula 4.2 o a una numeración de figuras más antigua.
Para los nuevos proyectos basados en la edición de 2023, la referencia aplicable debe confirmarse como ISO 16750-4:2023, Cláusula 5.4.2.
Cuando las especificaciones del cliente aún hagan referencia a una edición ISO anterior o a un método de prueba OEM derivado de ella, proporcione la edición exacta y la cláusula de prueba antes de realizar el presupuesto.
Tamaño, orientación y cobertura de salpicaduras del dispositivo bajo prueba (DUT)
La geometría del dispositivo bajo prueba es importante a la hora de seleccionar y configurar un sistema de choque térmico con agua fría.
El modelo KP-1023 admite muestras de hasta 700 × 700 × 500 mm con una carga máxima declarada de 150 kg , dentro de su espacio de trabajo de 1300 × 900 × 900 mm.
El dispositivo bajo prueba (DUT) debe montarse según su posición de instalación representativa. La dirección de las salpicaduras debe corresponder a la exposición ambiental prevista en el lugar de montaje del vehículo.
Para una superficie bajo prueba (DUT) amplia, una sola boquilla podría no proporcionar la cobertura suficiente. En tales casos, se debe revisar la disposición de la boquilla y seleccionar la configuración adecuada.
Para componentes que requieren exposición desde varias direcciones, el procedimiento de prueba aplicable y la disposición del dispositivo bajo prueba deben confirmarse antes de la fabricación del dispositivo de sujeción.
Diseño de la cámara de ensayo y del sistema de control
El KP-1023 está diseñado para realizar pruebas ambientales repetidas en el sector automotriz e incorpora características destinadas a simplificar la configuración, la observación y el control del ciclo.
Las características clave de construcción y funcionamiento incluyen:
- Cámara interior de acero inoxidable SUS316 para el entorno de prueba húmedo;
- Fondo de la cámara en forma de embudo para facilitar la recogida y el drenaje del agua de prueba;
- Control de pruebas basado en PLC con una pantalla táctil a color de 7 pulgadas;
- Control programable de conteo de ciclos y secuencia;
- Capacidad de calentamiento del dispositivo bajo prueba hasta 200 °C;
- preparación integrada de agua a baja temperatura para el proceso de salpicadura;
- Ventana de observación para monitorizar el dispositivo bajo prueba durante las pruebas;
- Puerto de acceso de Φ100 mm para cables de alimentación o señal externos del dispositivo bajo prueba (DUT);
- Estructura de cámara aislada para el control de la temperatura;
- Posicionamiento y orientación de salpicaduras configurables del dispositivo bajo prueba (DUT);
- Protección eléctrica y de control para el funcionamiento del laboratorio.
Los elementos de fijación, las conexiones de alimentación y las interfaces de medición necesarios para el dispositivo bajo prueba deben definirse para cada proyecto, en lugar de asumir que son universales.
Sistema de prueba de fluidos y agua
Para la cláusula 5.4.2 de la norma ISO 16750-4:2023 , el agua es el fluido de prueba básico.
El sistema de agua KP-1023 se utiliza para preparar y suministrar el fluido de prueba frío bajo condiciones controladas de temperatura y salpicaduras.
Las especificaciones de prueba anteriores o los procedimientos específicos del cliente pueden requerir aditivos para la detección de fugas u otros fines de evaluación. Si se requiere polvo, sal, colorantes u otro aditivo, esto debe indicarse antes de la cotización, ya que la composición del fluido puede afectar:
- tanques;
- zapatillas;
- tubería;
- válvulas;
- filtros;
- boquillas;
- focas;
- procedimientos de limpieza y mantenimiento.
Por lo tanto, el fluido aplicable debe definirse según las especificaciones de prueba del cliente, en lugar de asumirse a partir de una edición ISO anterior.
Objetos de prueba típicos
El KP-1023 es adecuado para sistemas o componentes eléctricos y electrónicos de automóviles que puedan estar expuestos a agua fría mientras están calientes, sujeto al tamaño del dispositivo bajo prueba (DUT) del equipo y a los límites de carga.
Los ejemplos típicos incluyen:
No todos los componentes automotrices requieren automáticamente esta prueba. En primer lugar, deben considerarse la ubicación prevista de instalación en el vehículo y la exposición ambiental real.
Antes de confirmar la configuración del equipo, también se deben revisar los conjuntos de gran tamaño teniendo en cuenta las dimensiones de la cámara, la capacidad de carga de 150 kg, los accesorios necesarios y la protección contra salpicaduras.
Uso típico en laboratorio
El KP-1023 está destinado a organizaciones que realizan pruebas ambientales y de confiabilidad en el sector automotriz, incluyendo:
Para estos usuarios, la repetibilidad es solo una parte de la decisión de compra. El sistema de prueba también debe ser compatible con el dispositivo bajo prueba (DUT), el accesorio, los cables, las condiciones de funcionamiento requeridas y los recursos del laboratorio.
Diferencias con las pruebas de agua IP convencionales
La prueba de salpicaduras de agua según la norma ISO 16750-4 y la prueba de estanqueidad con código IP no deben considerarse procedimientos intercambiables.
El KP-1023 está diseñado para reproducir el choque térmico por agua fría en un componente caliente de un vehículo.
En comparación, normas como la ISO 20653 y la IEC 60529 definen principalmente pruebas de protección contra la entrada de agua bajo condiciones específicas del código IP.
Por lo tanto, un componente puede requerir tanto pruebas de choque térmico ambiental como pruebas de protección IP independientes, dependiendo de las especificaciones del producto.
Cuando se cumplen ambos requisitos, el laboratorio debe identificar la norma y el método de ensayo aplicables antes de seleccionar el equipo.
Cumplimiento y garantía regulatoria
El KingPo KP-1023 está diseñado para cumplir con la cláusula 5.4.2 de la norma ISO 16750-4:2023, relativa a la prueba de salpicaduras de agua para componentes eléctricos y electrónicos de automoción. La configuración final de la prueba debe confirmarse con la edición de la norma aplicable, las características del dispositivo bajo prueba (DUT), la orientación de montaje, el modo de funcionamiento y cualquier requisito específico del fabricante o del cliente.
Proporciona las condiciones ambientales controladas necesarias para realizar la prueba, pero la conformidad del dispositivo bajo prueba depende del procedimiento de prueba completo, los criterios de aceptación, los registros de medición y la trazabilidad de la calibración. Para los laboratorios acreditados, el alcance de la calibración y los requisitos de documentación deben definirse antes de la entrega.
Consulta técnica y asistencia de expertos
Para confirmar la configuración adecuada del KP-1023, proporcione la siguiente información:
- Norma, edición y cláusula aplicables
- Tipo, dimensiones y peso del dispositivo bajo prueba (DUT)
- Tmax requerida
- Orientación de montaje del dispositivo bajo prueba y dirección de salpicaduras
- Requisitos de interfaz de cable o señal, dispositivo bajo prueba alimentado
- Cualquier requisito especial de fluido de prueba, calibración o documentación.
KingPo podrá confirmar la idoneidad de la cámara, la disposición de los accesorios y las salpicaduras, la interfaz eléctrica y el alcance de la documentación antes de realizar el presupuesto.
Cámara de prueba de salpicaduras de agua ISO 16750-4
Preguntas frecuentes sobre la cámara de ensayo de salpicaduras de agua según la norma ISO 16750-4
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