ما هو درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2؟
اختبار درجة الحرارة المرتفعة هو اختبار بيئي يتم فيه الاحتفاظ بالعينة عند درجة حرارة عالية محددة لمدة محددة لتقييم الوظيفة والسلامة الهيكلية. يتم تعريفها على أنها الحرارة الجافة في المواصفة IEC 60068-2-2.
الغرض من درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
والغرض من ذلك هو التحقق من أن المنتج يظل آمنًا ويعمل عند أعلى درجة حرارة سيواجهها أثناء الخدمة أو التخزين.
على أي منتجات يُطبَّق درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2؟
- الأجهزة الإلكترونية ووحدات التحكم
- معدات السيارات والسكك الحديدية
- أنظمة البطارية
- تجهيزات الإضاءة
- الكابلات والموصلات
في أي قطاعات يُستخدم درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2؟
المواصفات المتعلقة بـ درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
- IEC 60068-2-2اختبار درجة الحرارة المرتفعة (الحرارة الجافة). امتحان
شروط درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
- درجة حرارة
- محدد في معيار المنتج؛ النطاقات النموذجية 55، 70، 85، 125 درجة مئوية
- المدة
- محددة في المواصفات؛ عادة 16 أو 72 أو 96 ساعة
- حالة التشغيل
- تم تعريفه بشكل منفصل على أنه تشغيلي أو متوقف عن التشغيل (التخزين)
- معدل التدفئة
- معدل الزيادة المتحكم فيه المحدد في المعيار
جهاز درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
- غرفة درجة الحرارة القابلة للبرمجة
- تسجيل درجة الحرارة متعدد القنوات
- جهاز مراقبة الوظائف
- محاكاة إمدادات الطاقة والحمل
متطلبات العينة لـ درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
- يجب تثبيت العينة في تكوين التركيب النموذجي الخاص بها
- يجب التحقق من الوظيفة قبل الاختبار
- يجب توفير دوران الهواء الحر في الغرفة
- يجب تحديد مواضع المزدوجات الحرارية لدرجات حرارة النقطة الحرجة
مدة درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
يعتمد على وقت المكوث المحدد في المواصفات؛ عادة من يوم إلى أربعة أيام.
إجراء درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
- 1يتم وضع العينة في الغرفة ويتم توصيل المزدوجات الحرارية.
- 2يتم إجراء فحص الوظيفة الأولي.
- 3يتم رفع درجة الحرارة إلى القيمة المستهدفة بالمعدل المحدد.
- 4يتم الاحتفاظ بدرجة الحرارة لمدة محددة؛ تتم مراقبة الوظيفة في الاختبار التشغيلي.
- 5يتم إجراء عودة متحكم فيها إلى درجة الحرارة المحيطة.
- 6يتم إجراء فحص الوظيفة النهائي والفحص البصري.
معايير قبول درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
يتم تحديد معيار القبول في معيار المنتج: استمرارية الوظيفة، وعدم تجاوز درجة حرارة السطح الحد الأقصى، وعدم وجود تشوه هيكلي.
تقييم النتائج
يتم تسجيل ما إذا كانت الخسارة الوظيفية تحدث أثناء الاختبار أو بعده بشكل منفصل. يتم تقييم التشوه وتغير اللون في الأجزاء البلاستيكية.
تقرير درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
- تم تطبيق المعيار
- درجة الحرارة والمدة وحالة التشغيل
- المواقف الحرارية ودرجات الحرارة المقاسة
- حالة الوظيفة والفحص البصري
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- لفد 2014/35/الاتحاد الأوروبي
- مواصفات معدات السيارات والسكك الحديدية
اختبارات بيئية ومناخية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار درجة حرارة مرتفعة؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر الاختبارات البيئية ما إذا كان المنتج يتحمل عوامل بيئية مثل الحرارة والرطوبة والضغط والإشعاع الشمسي والغبار والماء والأجواء المسبِّبة للتآكل. والهدف ليس كسر المنتج بل استحضار الظروف التي سيواجهها طوال عمره بشكل مسرَّع.
تُشتق ملفات الاختبار من التعرض الفعلي للمنتج، وهذا الاشتقاق هو العمل الهندسي الحقيقي لهذا المجال. فجهاز يعمل في مكتب مغلق وآخر مثبَّت على عمود لا يُختبران بالملف نفسه. وتُحدد سلسلة IEC 60068 طرقًا عامة، وMIL-STD-810 ملفات عسكرية، وRTCA DO-160 ملفات طيران، وسلسلة ISO 16750 ملفات سيارات قائمة على الموقع. ويُنتج الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف تكلفة غير ضرورية وثقة زائفة معًا.
تُحاكي اختبارات الحرارة ثلاث ظواهر منفصلة، وتُنتج كل منها نمط عطل مختلفًا. تختبر الحرارة العالية/المنخفضة الثابتة قدرة المادة على العمل عند تلك الحرارة. وتُحدث دورة الحرارة إجهادًا عند وصلات المواد ذات معاملات التمدد المختلفة - وهنا تظهر تشققات اللحام. وتُكثِّف الصدمة الحرارية هذا التأثير عبر انتقال مفاجئ.
وثمة تمييز أيضًا في اختبار الرطوبة. فالحرارة الرطبة الثابتة تُظهر انتشار الرطوبة داخل المادة وتأثيرها على خصائص العزل. أما الحرارة الرطبة الدورية فتُحدث تكاثفًا: إذ تتكون قطرات الماء على السطح المُبرَّد، وهذا أشد عنفًا بكثير من الرطوبة الجافة. ويظهر نفاذ الماء إلى الأغلفة وزيادة تيار التسرب والتآكل عادةً في الاختبار الدوري.
تُعد الحماية من الغبار والماء مجال عمل منفصلاً ويُعبَّر عنها برمز IP. والنقطة الجديرة بالذكر هنا أن اختبار IP ليس اختبار متانة: فهو يُظهر توفر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة، لا مقاومة الغمر طويل الأمد أو الغسل بالضغط.
أكثر الأخطاء شيوعًا في هذه العائلة هو ترجمة نتيجة اختبار مباشرة إلى تنبؤ بالعمر. فالاختبارات المسرَّعة مصممة للمقارنة والتحقق من التصميم؛ ولا يمكن إنشاء تحويل موثوق بين ساعات الحجرة وسنوات الميدان إلا بنموذج تسريع خاص بالمادة ومعايَر وفق بيانات ميدانية.
تُحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار. فإبقاء المنتج في حجرة حرارية ثم تشغيله لا يُظهر ما حدث أثناء الاختبار. وفي التطبيقات الحرجة، يُشغَّل المنتج طوال الاختبار وتُراقَب معاييره؛ ولا يمكن رصد الأعطال المتقطعة التي تظهر وتختفي إلا بهذه الطريقة.
مجموعات الطرق في هذا المجال
درجة حرارة
الحرارة الجافة والبرودة وتغيّر درجة الحرارة والصدمة الحرارية؛ ملفات ثابتة ودورية.
رطوبة
الحرارة الرطبة الثابتة والحرارة الرطبة الدورية؛ والدورات المصحوبة بتكثف أكثر شدة.
الماء والغبار
اختبارات الحماية IP: التنقيط والرش والنفاثات والغمر والإحكام ضد الغبار.
الإشعاع والشيخوخة
التقادم المسرَّع بقوس الزينون والأشعة فوق البنفسجية الفلورية، ومحاكاة الإشعاع الشمسي.
الضغط والارتفاع
اختبارات الضغط المنخفض (الارتفاع) والتغير السريع للضغط.
الغلاف الجوي المسبِّب للتآكل
رذاذ الملح، وتآكل الغازات المختلطة المتدفقة (محاكاة الأجواء الصناعية)، واختبارات العفن والفطريات.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تحويل مدة الاختبار إلى عمر ميداني؛ والتحويل الذي يتم دون نموذج تسريع مضلِّل.
- يُنتج تغيّر دورة درجة الحرارة ودرجة الحرارة الثابتة أنماط عطل مختلفة؛ ولا يحل أحدهما محل الآخر.
- إذا لم يُشغَّل المنتج أثناء الاختبار، تبقى الأعطال المتقطعة غير مرئية؛ وتحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار.
- لا تُعد الحماية IP دليلاً على المتانة؛ بل تُظهر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة.
- يزيد الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف التكلفة ويمنح ثقة زائفة.
- يؤثر ترتيب التثبيت والتوجيه على النتيجة؛ ويجب أن يوثق التقرير ذلك.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من التصميم والتأهيل
- إعلان فئة الحماية ونطاق درجة حرارة التشغيل
- إعادة إنتاج الأعطال الميدانية في المختبر وتحليل السبب الجذري
- اعتماد مكونات المورد
- قرارات مدة الضمان وشروط التخزين
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول درجة حرارة مرتفعة — IEC 60068-2-2
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع درجة حرارة مرتفعة؟
تم تنفيذ درجة حرارة مرتفعة في النطاق IEC 60068-2-2, ISO 16750-4, MIL-STD-810 Method 501 و RTCA DO-160 Section 4. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها درجة حرارة مرتفعة؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على الأجهزة الإلكترونية ووحدات التحكم, معدات السيارات والسكك الحديدية, أنظمة البطارية, تجهيزات الإضاءة و الكابلات والموصلات. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ درجة حرارة مرتفعة؟
المعلمات المحددة هي: درجة حرارة — محدد في معيار المنتج؛ النطاقات النموذجية 55، 70، 85، 125 درجة مئوية, المدة — محددة في المواصفات؛ عادة 16 أو 72 أو 96 ساعة و حالة التشغيل — تم تعريفه بشكل منفصل على أنه تشغيلي أو متوقف عن التشغيل (التخزين). الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ درجة حرارة مرتفعة؟
يجب تثبيت العينة في تكوين التركيب النموذجي الخاص بها, يجب التحقق من الوظيفة قبل الاختبار و يجب توفير دوران الهواء الحر في الغرفة. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق درجة حرارة مرتفعة؟
يعتمد على وقت المكوث المحدد في المواصفات؛ عادة من يوم إلى أربعة أيام. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة درجة حرارة مرتفعة التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تحديد معيار القبول في معيار المنتج: استمرارية الوظيفة، وعدم تجاوز درجة حرارة السطح الحد الأقصى، وعدم وجود تشوه هيكلي.