ما هي غرفة اختبار الغبار؟
غرفة اختبار الغبار، المعروفة أيضًا باسم غرفة اختبار الرمل والغبار، هي جهاز مختبري دقيق مصمم لمحاكاة مناخات الرمال والغبار الطبيعية التي تحملها الرياح. تُحاكي هذه الغرفة البيئات الغبارية القاسية التي قد تواجهها المنتجات في الواقع من خلال التحكم الدقيق في معايير مثل تركيز الغبار (باستخدام مواد مثل أسمنت السيليكات وبودرة التلك)، وسرعة الرياح، ودرجة الحرارة، والرطوبة، داخل مساحة اختبار محكمة الغلق. ويتمثل هدفها الأساسي في تقييم سلامة إغلاق المنتج ومقاومته للتآكل.
ما هي المنتجات التي يستخدم لها؟
يتطلب أي منتج تقريبًا قد يتعرض لبيئات خارجية أو مليئة بالغبار إجراء اختبار الغبار:
صناعة السيارات: المصابيح الأمامية، لوحات القيادة، الموصلات، الأختام، أنظمة سحب الهواء.
الأجهزة الإلكترونية والأجهزة: الهواتف الذكية، والساعات الذكية، وكاميرات المراقبة الخارجية، والطائرات بدون طيار، ومحطات شحن السيارات الكهربائية.
العسكرية والفضائية: أنظمة توجيه الصواريخ، ومعدات الاتصالات، ومكونات المركبات العسكرية.
صناعة الإضاءة: مصابيح خارجية، وإضاءة الشوارع، وإضاءة المناظر الطبيعية.
الأجهزة المنزلية: المكانس الكهربائية الروبوتية، ووحدات تكييف الهواء الخارجية.
ما هي المعايير التي تتوافق معها؟
تلتزم إجراءات تصميم واختبار غرف اختبار الغبار التزامًا صارمًا بمختلف المعايير الدولية والوطنية لضمان نتائج موثوقة وقابلة للمقارنة. تشمل المعايير الأكثر شيوعًا ما يلي:
IEC 60529: هذا هو المعيار الأكثر شيوعًا، ويُعرّف تصنيفات IP (حماية من دخول الغبار). على وجه التحديد، يجب إجراء اختبارات IP5X (محمي من الغبار) وIP6X (مانع للغبار) باستخدام حجرة اختبار غبار.
GB/T 4208: المعيار الوطني الصيني، المكافئ لـ IEC 60529.
ISO 20653: المركبات الطرقية - درجات الحماية (رمز IP)، للمعدات الكهربائية في المركبات.
MIL-STD-810G: المعيار العسكري الأمريكي، الطريقة 510.5 مخصصة لبيئات الرمال والغبار، مع متطلبات صارمة للغاية للمركبات والمعدات العسكرية.
ASTM D4214: معيار من الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد.
كيف يتم معايرة الجهاز من حيث الدقة؟
المعايرة الدورية ضرورية لضمان دقة وموثوقية نتائج الاختبار. تُجرى المعايرة عادةً بواسطة جهات قياس خارجية معتمدة، وتركز على عدة مجالات رئيسية:
معايرة تركيز الغبار: استخدام ميزان دقيق لوزن الغبار الذي تم جمعه خلال فترة زمنية محددة، وحساب وضبط تركيز الغبار داخل الغرفة لتلبية المتطلبات القياسية.
معايرة سرعة الرياح: استخدام مقياس سرعة الرياح المعاير لقياس سرعة الرياح في نقاط متعددة داخل الغرفة، مع التأكد من أنها موحدة ومستقرة عند القيمة المحددة (على سبيل المثال، ≥1.5 متر/ثانية كما هو مطلوب من قبل العديد من المعايير).
معايرة درجة الحرارة: وضع مستشعر درجة الحرارة القياسي داخل مساحة العمل ومقارنة قراءة شاشة الغرفة بدرجة الحرارة الفعلية، ثم تصحيح أي انحرافات.
معايرة فرق الضغط: لاختبارات IP5X وIP6X، يجب الحفاظ على ضغط سلبي محدد بين داخل وخارج الحجرة. تُعد معايرة فرق الضغط هذا باستخدام مقياس ضغط دقيق خطوة بالغة الأهمية.
فحص شبكة الغربال: التأكد من أن غربال الشبكة السلكية المستخدم لتوزيع الغبار يتوافق مع حجم الشبكة المحدد، مما يضمن توزيع حجم جزيئات الغبار بشكل صحيح.
أ) تُقسّم مساحة عمل جهاز اختبار الغبار إلى طبقات عليا، ووسطى، وسفلية. تمر الطبقة الوسطى عبر المركز الهندسي A لمساحة العمل. وتقع نقاط القياس في الطبقات العليا، والوسطى، والسفلى.
ب) نقاط القياس يتم الإشارة إليها بالرموز O، A، B، C، D، E، F، G، H، J، K، L، M، N.
ج) نقاط قياس الرطوبة النسبية يتم الإشارة إليها بالرموز Oh، Dh، Hh، Lh.
د) يكون عدد ومواضع نقاط قياس سرعة الرياح وتركيز الغبار متطابقة تمامًا مع تلك الخاصة بنقاط قياس درجة الحرارة.
هـ) تقع نقاط القياس E، O، Oh، U في المراكز الهندسية للطبقات العليا والوسطى والسفلى على التوالي. تبلغ المسافة من نقاط القياس الأخرى إلى الجدار الداخلي للجهاز سدس طول الضلع المعني، على ألا تزيد المسافة القصوى عن 500 مم، وألا تقل المسافة الدنيا عن 50 مم.
و) عندما يكون حجم جهاز اختبار الغبار أقل من أو يساوي ٢ متر مكعب، توجد تسع نقاط لقياس درجة الحرارة و[العدد المقصود هنا] نقاط لقياس الرطوبة النسبية. مواضع النقاط كما هو موضح في الشكل أدناه: رسم تخطيطي لمواضع نقاط قياس درجة الحرارة والرطوبة عندما يكون حجم غرفة اختبار الغبار أقل من أو يساوي ٢ متر مكعب.
ز) عندما يزيد حجم حجرة اختبار الغبار عن ٢ متر مكعب، توجد ١٥ نقطة لقياس درجة الحرارة و٤ نقاط لقياس الرطوبة النسبية. تكون مواضع نقاط القياس كما هو موضح في الرسم التخطيطي لمواضع نقاط قياس درجة الحرارة والرطوبة لمعدات اختبار الغبار التي يزيد حجمها عن ٢ متر مكعب.
ح) عندما يكون حجم جهاز اختبار الغبار أقل من 0.05 متر مكعب أو أكبر من 50 مترًا مكعبًا، يُمكن تقليل أو زيادة عدد نقاط القياس بشكل مناسب. وحسب احتياجات الاختبار والمعايرة، يُمكن إضافة قياسات إضافية عند النقاط المشتبه بها ضمن مساحة عمل جهاز اختبار الغبار.
