Buồng thử nghiệm nước bắn theo tiêu chuẩn ISO 16750-4 dùng cho thử nghiệm sốc nước lạnh.

Tiêu chuẩn ISO 16750-4 về thử nghiệm sốc nước lạnh đề cập đến một điều kiện môi trường cụ thể trong ngành ô tô: một bộ phận trở nên nóng trong quá trình vận hành xe và sau đó đột ngột tiếp xúc với nước lạnh trên đường. Sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng này có thể tạo ra tốc độ co ngót khác nhau giữa vỏ, gioăng, đầu nối, vật liệu đổ khuôn và các cụm lắp ráp bên trong.

Các cơ chế hỏng hóc có thể xảy ra bao gồm nứt vỡ cơ học, gioăng bị xê dịch, mất độ kín, nước xâm nhập và suy giảm điện hoặc chức năng. Do đó, thử nghiệm này đặc biệt phù hợp với các linh kiện điện và điện tử được lắp đặt ở những vị trí tiếp xúc với nước bắn từ đường.

Thiết bị KP-1023 cung cấp môi trường được kiểm soát để tái tạo điều kiện này. Thiết bị cần kiểm tra (DUT) có thể được làm nóng đến nhiệt độ tối đa (Tmax) đã chỉ định , giữ ở nhiệt độ đó cho đến khi đạt được điều kiện nhiệt độ yêu cầu, và sau đó được tiếp xúc với nước lạnh có thể lặp lại. Chu kỳ thử nghiệm và thời gian trình tự được điều khiển thông qua PLC và giao diện màn hình cảm ứng.

Khác với máy kiểm tra thấm nước IP thông thường, thiết bị này chủ yếu nhằm mục đích tái tạo hiện tượng sốc nhiệt do nước lạnh tiếp xúc với linh kiện ô tô nóng. Nhiệt độ của thiết bị cần kiểm tra (DUT), điều kiện hoạt động, hướng bắn nước và tiêu chí chấp nhận phải được lựa chọn theo thông số kỹ thuật sản phẩm và kế hoạch thử nghiệm hiện hành.

Thông sô ky thuật

Cấu hình thiết bị

Thông số thử nghiệm nước bắn

Các giá trị nêu trên phân biệt điều kiện phương pháp thử nghiệm với khả năng vật lý của buồng thử nghiệm. Nhiệt độ Tmax và chế độ hoạt động của thiết bị cần thử nghiệm (DUT) được xác định bởi thông số kỹ thuật của linh kiện chứ không phải bởi một nhiệt độ tiêu chuẩn ISO 16750-4 chung.

Cách thức hoạt động của thử nghiệm sốc nước lạnh

Thử nghiệm này cho phép thiết bị cần kiểm tra (DUT) được làm nóng tiếp xúc với nước gần nhiệt độ đóng băng trong thời gian ngắn. Sự chênh lệch nhiệt độ này tạo ra ứng suất cơ học và nhiệt lên vật liệu, các giao diện và cấu trúc làm kín.

Một chuỗi kiểm tra điển hình bao gồm:

Tại sao bài kiểm tra này là cần thiết

Thử nghiệm phun nước không chỉ đơn thuần là thử nghiệm khả năng chống nước.

Khi một bộ phận nóng đột ngột được làm nguội, bề mặt bên ngoài có thể co lại nhanh hơn đáng kể so với cấu trúc bên trong. Các vật liệu khác nhau cũng phản ứng khác nhau với sự thay đổi nhiệt độ.

Điều này có thể làm lộ ra những điểm yếu mà có thể không xuất hiện trong quá trình kiểm tra chu kỳ nhiệt độ thông thường hoặc kiểm tra nước ở nhiệt độ phòng, chẳng hạn như:

• nứt vỡ vỏ hoặc vật liệu bao bọc;
• sự chuyển động hoặc hư hỏng của các gioăng;
• sự xuống cấp của các mối nối liên kết;
• Mất độ kín của vỏ bọc;
• Nước thấm qua các mối nối chịu lực;
• Rò rỉ tại đầu nối hoặc điểm vào cáp;
• Sự cố điện sau khi bị sốc nhiệt nhiều lần.

Do đó , đối với các kỹ sư độ tin cậy trong ngành ô tô, việc tái tạo điều kiện kết hợp giữa thiết bị cần kiểm tra (DUT) nóng và nước lạnh là rất quan trọng khi đánh giá các bộ phận được lắp đặt ở những vị trí tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài xe.

Ứng dụng tiêu chuẩn ISO 16750-4:2023

Tiêu chuẩn ISO 16750-4:2023 — Xe cơ giới đường bộ — Điều kiện môi trường và thử nghiệm thiết bị điện và điện tử — Phần 4: Tải trọng khí hậu đề cập đến các tác động môi trường khí hậu đối với các hệ thống và linh kiện điện và điện tử được lắp đặt trên hoặc trong xe cơ giới đường bộ.

Đối với KP-1023, phương pháp thích hợp là:

Thiết bị này được thiết kế đặc biệt dựa trên phương pháp phun nước lạnh. Tuy nhiên, nó không nên được hiểu là một hệ thống thử nghiệm hoàn chỉnh cho mọi thử nghiệm khí hậu được nêu trong tiêu chuẩn ISO 16750-4.

Ghi chú về các tài liệu tham khảo ISO 16750-4 trước đó

Các tài liệu KingPo trước đây và các phiên bản trước của ISO 16750-4 có thể tham chiếu đến Điều khoản 4.2 hoặc cách đánh số hình cũ hơn.

Đối với các dự án mới dựa trên phiên bản năm 2023, tài liệu tham khảo áp dụng cần được xác nhận là ISO 16750-4:2023, Điều khoản 5.4.2.

Khi yêu cầu kỹ thuật của khách hàng vẫn tham chiếu đến phiên bản ISO cũ hơn hoặc phương pháp thử nghiệm của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) được phát triển từ phiên bản đó, vui lòng cung cấp phiên bản và điều khoản thử nghiệm chính xác trước khi báo giá.

Kích thước, hướng và phạm vi bao phủ của thiết bị cần kiểm tra (DUT)

Hình dạng hình học của thiết bị cần kiểm tra (DUT) rất quan trọng khi lựa chọn và cấu hình hệ thống sốc nước lạnh.

Máy KP-1023 hỗ trợ các mẫu có kích thước lên đến 700 × 700 × 500 mm với tải trọng tối đa được nhà sản xuất công bố là 150 kg , trong không gian làm việc 1300 × 900 × 900 mm của nó.

Thiết bị cần kiểm tra (DUT) phải được lắp đặt theo vị trí lắp đặt tiêu biểu của nó. Hướng tia nước bắn phải tương ứng với điều kiện môi trường dự kiến ​​tại vị trí lắp đặt trên xe.

Đối với một thiết bị cần kiểm tra (DUT) có kích thước lớn, một vòi phun có thể không cung cấp đủ độ phủ trên bề mặt cần thiết. Trong những trường hợp như vậy, cần xem xét lại cách bố trí tia phun và lựa chọn cấu hình vòi phun phù hợp.

Đối với các linh kiện cần được chiếu xạ từ nhiều hướng, quy trình thử nghiệm và cách bố trí thiết bị cần kiểm tra (DUT) cần được xác nhận trước khi chế tạo giá đỡ.

Thiết kế buồng thử nghiệm và hệ thống điều khiển

KP-1023 được thiết kế để thử nghiệm môi trường ô tô lặp đi lặp lại và tích hợp các tính năng nhằm đơn giản hóa việc thiết lập, quan sát và kiểm soát chu kỳ.

Các đặc điểm chính về cấu trúc và vận hành bao gồm:

• Buồng bên trong bằng thép không gỉ SUS316 cho môi trường thử nghiệm ẩm ướt;
• Đáy buồng dạng phễu giúp thu gom và thoát nước thử nghiệm;
• Điều khiển thử nghiệm dựa trên PLC với màn hình cảm ứng màu 7 inch;
• Điều khiển trình tự và số chu kỳ có thể lập trình;
• Khả năng gia nhiệt của thiết bị cần kiểm tra (DUT) lên đến 200°C;
• Hệ thống chuẩn bị nước nhiệt độ thấp tích hợp cho quy trình phun sương;
• Cửa sổ quan sát để theo dõi thiết bị cần kiểm tra trong quá trình thử nghiệm;
• Cổng truy cập Φ100 mm dành cho cáp nguồn hoặc cáp tín hiệu bên ngoài của thiết bị cần kiểm tra (DUT);
• Cấu trúc buồng cách nhiệt để kiểm soát nhiệt độ;
• Vị trí đặt thiết bị cần kiểm tra (DUT) và hướng tia nước bắn có thể cấu hình;
• Hệ thống bảo vệ điện và điều khiển cho hoạt động phòng thí nghiệm.

Cần phải xác định rõ các thông số kỹ thuật của thiết bị cần kiểm tra (DUT), kết nối nguồn và giao diện đo lường cho từng dự án cụ thể, thay vì giả định chúng là chung cho tất cả.

Kiểm tra hệ thống chất lỏng và nước

Đối với Điều khoản 5.4.2 của tiêu chuẩn ISO 16750-4:2023 , nước là chất lỏng thử nghiệm cơ bản.

Hệ thống nước KP-1023 được sử dụng để chuẩn bị và cung cấp dung dịch thử nghiệm lạnh trong điều kiện nhiệt độ và bắn tóe được kiểm soát.

Các thông số kỹ thuật thử nghiệm trước đây hoặc quy trình cụ thể của khách hàng có thể yêu cầu chất phụ gia để phát hiện rò rỉ hoặc cho các mục đích đánh giá khác. Nếu cần sử dụng bụi, muối, chất tạo màu hoặc chất phụ gia khác, điều này cần được nêu rõ trước khi báo giá vì thành phần chất lỏng có thể ảnh hưởng đến:

• xe tăng;
• máy bơm;
• đường ống;
• van;
• bộ lọc;
• vòi phun;
• con dấu;
• quy trình vệ sinh và bảo trì.

Do đó, chất lỏng áp dụng cần được xác định theo tiêu chuẩn thử nghiệm của khách hàng chứ không phải dựa trên giả định từ phiên bản ISO cũ hơn.

Các đối tượng kiểm thử điển hình

KP-1023 thích hợp cho các hệ thống hoặc linh kiện điện và điện tử ô tô có thể tiếp xúc với nước lạnh khi đang nóng, tùy thuộc vào kích thước và giới hạn tải của thiết bị cần kiểm tra (DUT).

Các ví dụ điển hình bao gồm:

Không phải mọi bộ phận ô tô đều tự động yêu cầu thử nghiệm này. Trước tiên cần xem xét vị trí lắp đặt dự kiến ​​trên xe và điều kiện môi trường thực tế.

Các cụm thiết bị lớn cũng cần được xem xét kỹ lưỡng dựa trên kích thước buồng, khả năng chịu tải 150 kg, các phụ kiện cần thiết và phạm vi che phủ chống bắn tóe trước khi cấu hình thiết bị được xác nhận.

Ứng dụng điển hình trong phòng thí nghiệm

KP-1023 được thiết kế cho các tổ chức thực hiện thử nghiệm môi trường và độ tin cậy trong ngành ô tô, bao gồm:

Đối với những người dùng này, khả năng lặp lại chỉ là một phần của quyết định mua hàng. Hệ thống thử nghiệm cũng phải phù hợp với thiết bị cần thử nghiệm (DUT), giá đỡ, cáp, điều kiện hoạt động yêu cầu và các tiện ích phòng thí nghiệm.

Sự khác biệt so với phương pháp kiểm tra nước IP thông thường

Thử nghiệm khả năng chống nước bắn tóe theo tiêu chuẩn ISO 16750-4 và thử nghiệm khả năng chống nước theo tiêu chuẩn IP không nên được coi là các quy trình có thể thay thế cho nhau.

Thiết bị KP-1023 được thiết kế để mô phỏng hiện tượng sốc nhiệt do nước lạnh tác động lên một bộ phận nóng của xe.

Ngược lại, các tiêu chuẩn như ISO 20653 và IEC 60529 chủ yếu quy định các thử nghiệm bảo vệ chống xâm nhập nước trong điều kiện mã IP cụ thể.

Do đó, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật sản phẩm, một linh kiện có thể cần cả thử nghiệm sốc nhiệt môi trường và thử nghiệm bảo vệ IP riêng biệt.

Khi cả hai yêu cầu đều được đáp ứng, phòng thí nghiệm cần xác định tiêu chuẩn và phương pháp thử nghiệm áp dụng trước khi lựa chọn thiết bị.