Uji panas lembab adalah metode eksperimen yang umum digunakan dengan lima fungsi utama:
1. Evaluasi ketahanan bahan terhadap kelembapan dan panas
2. Verifikasi keandalan produk elektronik
3. Uji ketahanan bahan pelapis terhadap cuaca
4. Pelajari mekanisme penuaan bahan
5. Mengevaluasi keandalan dan kualitas produk
Fungsinya banyak digunakan di berbagai bidang;
Ituruang uji panas dan kelembaban suhu tinggi dan rendahmemenuhi semua kondisi untuk pengujian panas dan kelembaban. Jika produk Anda memerlukan uji panas dan kelembapan dan Anda memiliki persyaratan pembelian untuk ruang uji panas dan kelembapan, silakan klik untuk mempelajari lebih lanjut! Dan Anda dipersilakan untuk menghubungi kami ~
1. Apa yang dimaksud dengan uji panas lembab?
Teknologi uji panas lembab terutama digunakan dalam:
1. Menjelajahi dampak lingkungan lembab terhadap produk (eksperimen penelitian pada tahap pengembangan dan desain).
2. Identifikasi kinerja produk yang tahan lembab (pemeriksaan kualitas atau uji jenis selama tahap pengembangan dan produksi).
3. Evaluasi keamanan dan keandalan produk bila digunakan di lingkungan lembab (uji keamanan atau keandalan).
Indikator utama yang ditentukan setelah pengujian umumnya untuk memeriksa sifat listrik dan mekanik produk, dan juga untuk memeriksa korosi pada beberapa sampel.
Umumnya ada tiga jenis tes panas basah. Diantaranya, uji panas lembab konstan terutama cocok untuk produk listrik dan elektronik umum. Tingkat keparahan stresnya rendah dan persyaratan peralatan pengujiannya tidak tinggi.
Uji panas dan kelembapan bergantian cocok untuk produk dengan lingkungan yang keras dan kompleks. Uji kelembapan dan panas dalam standar militer sebenarnya merupakan pergantian panas dan kelembapan, dan cocok untuk produk militer atau produk komunikasi di lingkungan yang kompleks atau yang mungkin digunakan di lingkungan tersebut. Uji panas lembap atau panas lembap bergantian memiliki persyaratan suhu, kelembapan, durasi, dan siklus yang lebih ketat dibandingkan uji panas lembap konstan, dan uji panas lembap standar militer bahkan lebih ketat. Oleh karena itu, jika suatu produk telah mengalami panas lembap bergantian atau uji panas lembap yang disyaratkan oleh standar militer, uji panas lembap secara konstan tidak perlu dilakukan. Umumnya, untuk produk atau peralatan militer yang penting dan kritis, pengujian kelembaban dan panas yang konstan tidak akan dipilih saat merumuskan rencana pengujian keandalan atau menulis garis besar pengujian. Urutan tingkat keparahan dari tiga uji panas lembab, dari rendah ke tinggi, adalah "panas lembab konstan", kurang dari "panas lembab bergantian", kurang dari "panas lembab (standar militer)". Perlu dicatat bahwa tingkat keparahan tidak berarti bahwa lebih banyak proyek akan lebih baik.
2. Fenomena fisik kondisi pengujian panas lembab
Dalam uji higrotermal, suhu dan kelembapan bekerja sama membentuk beberapa fenomena fisik dan membuat permukaan atau bagian dalam sampel menjadi lembap.
1. Fenomena adsorpsi:
Molekul gas (molekul uap air pada uji higrotermal) dapat bertabrakan dengan permukaan zat padat (sampel) ketika bergerak di ruang angkasa. Ketika sejumlah molekul tertentu terus menerus bertabrakan dengan permukaan padat, sebelum kembali ke ruang angkasa, molekul tersebut harus berada di dalam zat padat (sampel). Permukaan "tetap" untuk jangka waktu tertentu. Pada saat ini, konsentrasi gas di permukaan lebih tinggi daripada konsentrasinya di ruang angkasa sehingga terjadi kondensasi. Fenomena gas yang “bertahan” pada permukaan padat disebut adsorpsi. Oleh karena itu, adsorpsi juga dapat dikatakan sebagai proses peralihan antara kondensasi gas dan penguapan pada permukaan padat. Berdasarkan hasil percobaan, besarnya adsorpsi gas berhubungan dengan sifat bahan padat, suhu dan tekanan gas pada kesetimbangan. Semakin rendah suhu dan semakin tinggi tekanan, semakin besar kapasitas adsorpsinya. (Siswa yang tertarik dapat mempelajari ekspresi hubungan fungsional)
Adsorpsi fisik disebabkan oleh gaya tarik van der Waals, dan lapisan adsorpsi umumnya merupakan lapisan multi-molekul. Kecepatan adsorpsinya cepat, energi yang dibutuhkan untuk adsorpsi juga kecil, dan umumnya dapat dilakukan pada suhu rendah. Dalam uji panas lembab, adsorpsi fisik adalah fenomena yang paling umum.
2. Fenomena kondensasi:
Kondensasi sebenarnya merupakan fenomena adsorpsi molekul air pada sampel, namun terjadi ketika suhu pengujian meningkat. Selama tahap pemanasan, ketika suhu permukaan sampel lebih rendah dari suhu titik embun udara sekitar, uap air akan mengembun menjadi cairan pada permukaan sampel membentuk tetesan air. Selama tahap pemanasan uji panas lembap bergantian, karena inersia termal sampel, kenaikan suhunya tertinggal dari suhu ruang uji. Oleh karena itu, terjadi kondensasi di permukaan. Besarnya kondensasi permukaan bergantung pada kapasitas panas sampel itu sendiri, serta laju pemanasan dan kelembapan relatif selama tahap pemanasan. Selama tahap pendinginan uji panas dan kelembapan bergantian, kondensasi juga akan muncul di dinding bagian dalam cangkang tertutup.
3. Fenomena difusi:
Difusi adalah fenomena fisik gerak molekul. Dalam proses difusi, molekul selalu berpindah dari tempat yang konsentrasinya tinggi ke tempat yang konsentrasinya rendah. Selama uji higrotermal, laju difusi uap air di udara ke dalam bahan dengan konsentrasi lebih rendah dapat dinyatakan dengan hukum Fick. Oleh karena itu, intrusi uap air yang disebabkan oleh difusi dalam uji higrotermal tidak hanya bergantung pada kelembapan absolut dan suhu dalam kondisi pengujian, tetapi juga pada bahan sampel.
4. Fenomena penyerapan (disebut juga fenomena sirkulasi).
Uap air memasuki material umumnya melalui rongga. Kecepatan uap air melewati celah tersebut bergantung pada ukuran lubang. Jika ukuran pori-pori lebih kecil dari diameter molekul air maka uap air tidak dapat masuk. Karena uap air bercampur dengan udara di ruang angkasa, kecepatan masuknya juga berkaitan erat dengan perbandingan pencampuran uap air dan udara. Jika perbandingan uap air dan udara adalah 1:1, maka jumlah uap air yang setara dengan udara jenuh pada suhu 80 derajat diambil sebagai batasnya. Tekanan uap apa pun yang berada di atas batas ini disebut tekanan uap tinggi, dan apa pun yang berada di bawah batas ini disebut tekanan uap rendah. Kemudian mekanisme uap air masuk ke celah tersebut akan dibahas tersendiri:
① Mekanisme masuknya uap air pada tekanan uap rendah: Ketika suhu dan tekanan uap air tetap tidak berubah (setara dengan uji kelembaban dan panas yang konstan), uap air memasuki celah terutama karena difusi, dan kecepatannya terutama bergantung pada hambatan udara di kesenjangan (koefisien permeabilitas) dan ukuran rongga (ukuran rongga juga mempengaruhi tingkat masuknya, tetapi tidak signifikan). Ketika suhu berubah (setara dengan uji panas dan kelembaban bergantian), perbedaan tekanan uap air di kedua sisi celah memaksa udara yang mengandung uap air untuk melewatinya. Saat ini, laju masuk tidak hanya berkaitan dengan ketahanan celah dan ukuran celah, tetapi juga terkait dengan perbedaan tekanan uap air di kedua ujung celah. Terlihat bahwa mekanisme kerja uji lembab dan panas konstan serta uji lembab dan panas bergantian berbeda.
② Dalam kondisi tekanan uap tinggi, kecepatan masuknya uap air berhubungan dengan diameter celah. Ketika diameter celah lebih kecil dari rata-rata jalur bebas molekul air, masuknya uap air disebut aliran molekul; ketika diameter celah lebih besar dari rata-rata jalur bebas, kecepatan masuknya adalah aliran kental. Jika diameter celah berada di antara dua diameter di atas, maka itu adalah aliran transisi. Di bawah tekanan uap tinggi, kecepatan masuknya uap air berubah seiring dengan besarnya celah, yang menunjukkan bahwa jika suhu dinaikkan untuk mempercepat masuknya uap air, akan ada laju yang berbeda untuk ukuran celah yang berbeda, dan kelipatan percepatannya akan berbeda. .
Ringkasnya, masuknya uap air melalui penyerapan bergantung pada suhu dan tekanan uap air (kelembaban absolut) serta bahan materialnya.
5. Respirasi:
Kami menyebut pertukaran udara internal dan eksternal yang disebabkan oleh perubahan suhu di rongga respirasi sampel tertutup. Selama tahap pendinginan uji panas dan kelembaban bergantian, akibat penurunan suhu yang tajam, suhu udara dalam rongga tertutup turun atau kondensasi pada dinding bagian dalam rongga akan menurunkan tekanan dalam rongga sehingga membentuk fenomena penghisapan dan menghisap udara lembab dari luar. Oleh karena itu, besarnya volume tidal yang dihirup selama fase pendinginan respirasi berhubungan dengan laju perubahan suhu dan kelembaban absolut. Fenomena pernapasan ini tidak hanya terjadi ketika suhu pengujian berganti-ganti, tetapi juga terjadi ketika sampel dengan cangkang tertutup, seperti motor berputar tertutup, mengalami gerakan terputus-putus dan kumparan di dalam cangkang tersebut memanas atau mendingin secara bergantian. Tidak jarang produk motor yang digunakan dalam kondisi lembab menyerap kelembapan akibat respirasi tersebut, dan mengembun menjadi air hingga terakumulasi di dalam cangkang dalam waktu yang lama.
3. Efek kerusakan kelembaban pada berbagai jenis sampel
Umumnya ada dua bentuk kelembapan sampel: satu adalah kelembapan permukaan, yang biasanya disebabkan oleh kondensasi dan adsorpsi permukaan; yang lainnya adalah uap air volumetrik, yang disebabkan oleh difusi dan penyerapan uap air. Terkadang kelembapan yang teradsorpsi pada permukaan sampel mencapai tingkat tertentu, yang juga akan mempercepat volume kelembapan. Untuk sampel tipe tertutup yang berlubang, meskipun bagian dalamnya tidak terkena langsung pada kondisi kelembaban tinggi, namun respirasi yang disebabkan oleh perubahan suhu pengujian akan menyebabkan uap air eksternal masuk ke bagian dalam melalui celah atau retakan sehingga menyebabkan uap air internal. Pada saat yang sama, fenomena difusi dan penyerapan juga memungkinkan uap air masuk ke cangkang tertutup melalui celah. Selain itu, pada beberapa cangkang bahan organik, ketika penyerapan air akibat fenomena difusi mencapai tingkat yang stabil, maka uap air tersebut dapat menembus cangkang dan masuk ke dalam cangkang. Efek kerusakan sampel yang disebabkan oleh kelembaban pada permukaan dan volume mengacu pada sifat mekanik (ukuran dan kekuatan) dan sifat non-mekanis (sifat listrik dan sifat lainnya); dua perubahan.
4. Hubungan antara kondisi pengujian panas lembab dan lingkungan lembab sebenarnya
Kondisi suhu dan kelembaban uji higrotermal umumnya mensimulasikan kondisi yang lebih jarang terjadi di lingkungan sebenarnya, dan durasi efeknya jauh lebih lama dibandingkan di lingkungan sebenarnya. Oleh karena itu, dalam simulasi, ini lebih keras daripada kondisi alam dan memiliki efek percepatan pada sampel. Berdasarkan mekanisme kelembaban yang disebabkan oleh beberapa fenomena fisika yang telah dibahas di atas, terlihat bahwa hasil pengujian sampel bahan dan struktur yang berbeda tidak persis sama. Oleh karena itu, sulit untuk mendapatkan koefisien percepatan terpadu untuk metode uji higrotermal buatan universal. Hanya untuk sampel dengan properti tertentu atau tunggal, koefisien percepatan yang lebih tepat dapat ditentukan setelah analisis dan perbandingan eksperimental. Hubungan yang sesuai antara klasifikasi lingkungan panas dan lembab dan tingkat keparahan pengujian merupakan masalah yang belum terselesaikan sepenuhnya selama bertahun-tahun. Tingkat keparahan metode pengujian panas lembab buatan terdiri dari kondisi pengujian dan jumlah siklus pengujian. Kondisi pengujian umumnya sesuai dengan kondisi lingkungan aktual penggunaan sampel, dan pemilihan jumlah siklus pengujian lebih rumit. Biasanya, jumlah siklus pengujian ditentukan berdasarkan analisis komprehensif terhadap karakteristik sampel dan pengaruh kelembaban dan panas pada mekanisme utamanya. Umumnya, jumlah siklus yang tepat dapat dipilih setelah membandingkan hasilnya dengan hasil uji operasi alam atau lapangan dan mengetahui hubungan di antara keduanya. Namun, sejauh ini, bahkan secara internasional, model matematika yang dapat diterapkan secara universal belum dikembangkan untuk mengungkapkan hubungan antara uji higrotermal buatan dan kondisi alam. Oleh karena itu, meskipun jumlah siklus yang disarankan direkomendasikan dalam standar metode pengujian, masih banyak masalah dalam penerapan praktisnya.
Periode pengujian kelembaban dan panas adalah dasar yang paling dapat diandalkan untuk periode penyimpanan produk dalam jangka panjang. Pengetahuan saat ini menunjukkan bahwa faktor dasar dan terpenting yang mempengaruhi korosi, terutama pada persediaan, adalah kelembaban relatif di gudang. Ketika kelembaban relatif rendah, laju korosi tidak meningkat dengan cepat seiring dengan meningkatnya suhu. Mereka mengikuti hubungan empiris berikut:
Dalam rumusnya: A—derajat karat
H—Kelembaban relatif (%)
t—Suhu atmosfer (derajat)
k —— konstanta yang berhubungan dengan jenis bahan logam
Berdasarkan hubungan ini, derajat korosi bahan logam yang berbeda dalam kondisi berbeda dapat diperoleh. Berdasarkan hubungan ini, ketika kelembaban relatif (H) di atmosfer adalah 65%, maka derajat korosi A=0 berarti bahan logam tidak akan berkarat pada kondisi tersebut. Namun, bila kelembapan relatif lebih besar dari 65%, logam akan berkarat, dan seiring dengan peningkatan kelembapan dan suhu, derajat karat meningkat tajam.
Baik itu penyimpanan jangka panjang atau pengujian korosi yang dipercepat, hal umum lainnya adalah korosi matriks titik. Sebagian besar disebabkan oleh benturan pada proses pencelupan cat dan kemasan, “inklusi” pada proses peleburan (kebanyakan inklusi besi), dan “inklusi debu” akibat benturan dan goresan pada proses pengecapan. Sebelum perawatan permukaan, Tidak ditemukan permukaan perbaikan. Oleh karena itu, karat titik juga merupakan sumber korosi yang paling sulit dihilangkan. Respirasi pada tahap pendinginan uji panas lembap bergantian lebih jelas terlihat pada jenis sampel tertentu. Oleh karena itu, masalah kecepatan pendinginan dan kelembapan menjadi perhatian khusus dalam metode pengujian. Perubahan suhu yang lebih besar pada panas lembap yang bergantian, kelembapan relatif yang lebih tinggi selama pendinginan, dan kelembapan tinggi dalam durasi yang lama akan memperburuk kelembapan insulasi.
5. Pentingnya uji panas lembab
Kelembapan dan panas yang konstan menghindari kondensasi dengan terlebih dahulu menaikkan suhu dan kemudian menaikkan kelembapan (pertama menghilangkan kelembapan dan kemudian mendinginkan), yang terutama menyebabkan kegagalan produk melalui adsorpsi, penyerapan dan difusi uap air oleh sampel dalam lingkungan suhu tinggi dan kelembaban tinggi .
Panas lembab yang bergantian menggunakan proses kondensasi dan pengeringan bergantian yang disebabkan oleh siklus suhu dalam kondisi kelembaban tinggi yang menyebabkan uap air yang masuk ke bagian dalam sampel bernafas, sehingga mempercepat proses korosi.
6. Interupsi proses uji panas lembab
1. Uji kelembaban dan panas yang konstan
Jika pengujian terpaksa dihentikan karena alasan khusus seperti listrik padam secara tiba-tiba selama pengujian, disarankan untuk melakukan pengoperasian dengan cara berikut:
1) Jika kondisi lingkungan di dalam kotak tidak melebihi rentang kesalahan yang diijinkan selama gangguan, waktu gangguan harus dianggap sebagai bagian dari total waktu pengujian (umumnya, daya dihidupkan tepat waktu untuk memulihkan lingkungan di dalam kotak setelahnya pemadaman listrik seketika);
2) Ketika kondisi pengujian lebih rendah dari batas bawah kesalahan yang diijinkan selama proses interupsi, lingkungan pengujian yang diperlukan harus dicapai kembali, dan waktu pengujian di luar rentang kesalahan harus dihilangkan hingga waktu pengujian yang ditentukan selesai;
3) Jika terjadi situasi pengujian, disarankan untuk menghentikan pengujian dan menguji ulang dengan sampel baru. Jika dinilai oleh tenaga teknis terkait bahwa melebihi kondisi pengujian yang disyaratkan tidak akan secara langsung menyebabkan kerusakan pada karakteristik sampel uji, atau sampel. Jika produk tersebut merupakan produk yang dapat diperbaiki, maka dapat diproses sesuai dengan Pasal 2. Jika sampel gagal dalam pengujian berikutnya, hasil pengujian harus dianggap tidak valid.
2. Metode pengujian panas dan kelembaban (uji ketahanan kelembaban) bergantian
1) Uji panas lembab tingkat peralatan
Jika pengujian terhenti karena keadaan khusus seperti listrik padam secara tiba-tiba selama pengujian, disarankan untuk melakukan pengoperasian dengan cara berikut:
① Jika kondisi lingkungan di dalam kotak tidak melebihi rentang kesalahan yang diperbolehkan selama interupsi, waktu interupsi harus dianggap sebagai bagian dari total waktu pengujian;
② Ketika kondisi lingkungan di dalam kotak lebih rendah dari batas bawah kesalahan yang diijinkan selama interupsi, pengujian harus dimulai kembali dari titik akhir siklus valid terakhir sebelum interupsi (yaitu, siklus di mana titik interupsi berada) terletak tidak valid);
③ Jika pengujian telah terjadi, disarankan untuk menghentikan pengujian dan menguji ulang dengan sampel baru. Jika dinilai oleh tenaga teknis terkait bahwa melebihi kondisi pengujian yang disyaratkan tidak akan secara langsung menyebabkan kerusakan pada karakteristik sampel uji, atau sampel tersebut Untuk produk yang dapat diperbaiki, lingkungan di dalam kotak dapat dikembalikan ke kondisi lingkungan yang disyaratkan dan tes dapat dilanjutkan. Jika sampel gagal pada pengujian berikutnya, hasil pengujian dianggap tidak valid.
2). Uji panas lembab tingkat perangkat
Ketika pengujian dihentikan karena keadaan khusus seperti pemadaman listrik secara tiba-tiba selama pengujian, sebelum menyelesaikan jumlah siklus yang ditentukan (tidak termasuk siklus terakhir), jika tidak terjadi lebih dari satu pengujian tengah yang tidak terduga, siklus dapat diulang. Jika penghentian pengujian yang tidak terduga terjadi selama siklus terakhir, siklus tanpa gangguan akan diperlukan selain mengulangi siklus tersebut. Gangguan apa pun yang lebih dari 24 jam mengharuskan pengujian diulang dari awal hingga akhir.
7. Penentuan ruang kerja efektif untuk uji panas lembab
Uji panas lembab, termasuk uji panas lembab konstan, uji panas lembab bergantian, dan uji siklus gabungan suhu/kelembaban.
Uji panas dan kelembapan konstan GB/T 2423.3 menetapkan toleransi suhu ±2 derajat.
Toleransi suhu yang ditentukan dalam empat tingkat suhu uji panas dan kelembaban konstan GB/T2423.9Cb adalah ±2 derajat dan toleransi kelembaban relatif adalah ±3%.
Pada suhu batas atas yang ditentukan dalam GB/T 2423.4 uji panas dan kelembapan bergantian: toleransi suhu ±2% dan toleransi kelembaban relatif ±3%; pada suhu batas bawah, toleransi suhu adalah ±3 derajat; persyaratan kelembaban relatif adalah 95%.
Pada suhu batas atas siklus paparan kelembaban dalam uji siklus gabungan suhu/kelembaban GB/T 2423.34ZD, toleransi suhu ±2 derajat dan toleransi kelembaban relatif ±3%. Kelembaban relatif adalah parameter yang berhubungan dengan suhu. Suhu yang berbeda di dalam kotak akan menyebabkan kelembapan relatif yang berbeda. Perbedaan kelembapan relatif juga terkait dengan metode pelembapan, kecepatan angin, keakuratan pengendalian, dll. Metode pelembapan dan laju sirkulasi udara umumnya tetap, dan keakuratan pengendalian hanya dapat dijamin melalui pemeliharaan, perawatan, dan prosedur pengoperasian yang benar. Ruang kerja efektifnya umumnya lebih kecil dibandingkan pengujian suhu tinggi, karena hanya perbedaan suhu yang kecil dan fluktuasi suhu yang kecil yang dapat memastikan bahwa perbedaan kelembaban relatif tetap pada nilai yang kecil.
GB/T 2423.3 menunjukkan: Untuk menjaga toleransi kelembaban relatif yang ditentukan dalam standar ini dalam kisaran yang disyaratkan, perbedaan suhu antara dua titik di ruang kerja tidak boleh lebih dari 1 derajat setiap saat, dan bersifat jangka pendek. fluktuasi suhu juga harus dijaga dalam lingkup yang lebih kecil. Penentuan ruang efektif untuk berbagai pengujian panas dan kelembapan juga harus dinilai dengan mengukur kelembapan relatif. Hal ini untuk memastikan bahwa sampel yang diuji selalu berada dalam kisaran toleransi yang ditentukan saat melakukan berbagai pengujian panas dan kelembaban.
Selamat datang untuk menghubungi kami untuk pertanyaan, tim BOTO akan melayani Anda dengan sepenuh hati!
Kontak:
Sherry:
Whatsapp/Wechat: +86-13761261677
Email: sale3@botomachine.com
Bob:
Whatsapp/Wechat: +86-17312673599
Email: sales23@botomachine.com