低氣壓下的可靠性測試該如何進行

2024-11-15 14:45:03

最近很多人在問我如何做低氣壓下的可靠性測試，該如何來選取測試條件？
一時有點摸不清頭腦，怎么一下子這個要求會火了，我能直接想到的就是GB 9706.1-2020中關(guān)于對于爬電距離和電氣間隙的距離要求是新增了關(guān)于海拔高度（也就是對應(yīng)的大氣壓力）的考量，但是也沒有直接要求提供在低氣壓下的可靠性要求。詳細(xì)問了幾個小伙伴后才發(fā)現(xiàn)，原來最近被審評發(fā)補需要提供這個方面的研究資料的很多。好吧，既然如此，趁著從北京回江陰的高鐵上，閑著也是閑著，那就幫人幫到底，今天一起來聊聊這個主題。

GB 9706.1-2020中關(guān)于低氣壓的要求，相信大家都很熟悉了，就不在此累述了。

來看看一提到可靠性測試，大家肯定會想到的GB/T 14710-2009 醫(yī)用電器環(huán)境要求及試驗方法, 很可惜，這個標(biāo)準(zhǔn)中雖然有氣候環(huán)境條件的不同情況分組，并且在基準(zhǔn)條件中也提到了大氣壓力的要求，但是還是沒有明確的要求需要考慮低氣壓下的相關(guān)測試。

試驗機

即使在最新發(fā)布的《YY/T1837-2022 醫(yī)療電氣設(shè)備可靠性通用要求》和《YY/T1813-2022 醫(yī)用電氣設(shè)備使用可靠性信息收集與評估方法》中也沒有明確相關(guān)的測試要求和細(xì)節(jié)。

好吧，這就能理解為什么大家這么痛苦了，但是誰讓我是活雷鋒呢。既然國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)找不到相關(guān)的，那咱就離開看看國際標(biāo)準(zhǔn)好了。

關(guān)于可靠性的IEC 標(biāo)準(zhǔn)其實有很多，但是鑒于IEC 60601-1 系列標(biāo)準(zhǔn)一般都會參照IEC 60068系列和IEC 60721系列標(biāo)準(zhǔn)來給產(chǎn)品做可靠性分類并定義相關(guān)的測試要求。那我們就從這兩個系列標(biāo)準(zhǔn)來入手。順道多說一句：其實這兩個系列標(biāo)準(zhǔn)是相輔相成的, IEC 60068 系列標(biāo)準(zhǔn)是各種環(huán)境條件下的測試方法，而IEC 60721是基于各種預(yù)期使用環(huán)境來對產(chǎn)品進行分類，進而采用或者修改IEC 60068的測試方法來進行相應(yīng)的測試。

IEC 60068是一系列的環(huán)境測試方法標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)有70多個，其中跟低大氣壓相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有四個：

IEC 60068-2-13 Environmental testing – Part 2-13: Tests – Test M: Low air pressure

IEC 60068-2-39 Environmental testing – Part 2-39: Tests – Tests and guidance: Combined temperature or temperature and humidity with low air pressure tests

IEC 60068-2-40 Basic environmental testing procedures – Part 2-40: Tests – Test Z/AM: Combined cold/Low air pressure tests

IEC 60068-2-41 Basic environmental testing procedures – Part 2-40: Tests – Test Z/BM: Combined Dry Heat/Low air pressure tests

試驗機

基于IEC 60721 可能會對IEC 60068的方法有調(diào)整或決定，我們先不深入看這三個標(biāo)準(zhǔn)，直接來看IEC 60721是如何來分類和定義相關(guān)測試要求。

IEC 60721系列標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行有效的大概有近40個。

試驗機

其中的IEC 60721-4-X 就是指導(dǎo)如何來修正或過渡IEC 60721-3下的分類和IEC 60068對應(yīng)的測試方法的。

IEC 60721-4-0, Classification of environmental conditions Part 4-0: Guidance for the correlation and transformation of environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC 60068 Introduction

IEC 60721-4-1, Classification of environmental conditions – Part 4-1: Guidance for the correlation and transformation of environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC 60068 – Storage

IEC 60721-4-2, Classification of environmental conditions – Part 4-2: Guidance for the correlation and transformation of the environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC 60068 – Transportation

IEC 60721-4-3, Classification of environmental conditions – Part 4-3: Guidance for the correlation and transformation of the environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC 60068 – Stationary use at weather-protected locations

IEC 60721-4-4, Classification of environmental conditions – Part 4-4: Guidance for the correlation and transformation of the environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC 60068 – Stationary use at non-weather-protected locations

IEC 60721-4-5, Classification of environmental conditions – Part 4-5: Guidance for the correlation and transformation of the environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC 60068 – Ground vehicle installations

IEC 60721-4-6:2001, Classification of environmental conditions – Part 4-6: Guidance for the correlation and transformation of the environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC 60068 – Ship environmen

IEC 60721-4-7, Classification of environmental conditions – Part 4-7: Guidance for the correlation and transformation of the environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC 60068 – Portable and non-stationary use

其中每個標(biāo)準(zhǔn)又基于產(chǎn)品的存儲，運輸和各種使用方法下的不同展開每個相關(guān)測試方法的定義。話不多說，直接來看各種低氣壓下的測試條件和要求，但是由于每個情形下不同的環(huán)境要求還會有不同的分類，為了簡化篇幅，我們以最嚴(yán)苛的分類來看。

試驗機

所以總結(jié)下來就是一般只需要考慮70kPa下30分鐘的測試就好。當(dāng)然需要注意的是，IEC 60721 中也明確了：For sealed equipment or for equipment containing/processing liquids, test M of IEC 60068-2-13 is recommended. For normal applications where the effect of air pressure is evaluated at the component level, no test is recommended.

（對于密封設(shè)備或包含/處理液體的設(shè)備，建議使用 IEC 60068-2-13 的測試方法M。對于正常使用已經(jīng)在組件級別評估了氣壓影響的，不建議進行測試。）

當(dāng)然IEC 60068 也好還是IEC 60721 也好，都只是一個參考，大家還是需要基于自己產(chǎn)品實際的預(yù)期使用海拔高度和預(yù)期使用環(huán)境的特征來決定相應(yīng)的測試條件， IEC 60068-2-13中給出了不同海拔高度對應(yīng)的大氣壓力值，并且推薦的暴露時間分別為5min， 30min， 2h， 4h 和16h。

試驗機

– 5 分鐘足以證明大多數(shù)類型組件的功能。

– 30 分鐘足以證明大多數(shù)類型設(shè)備的功能。

– 2 小時穩(wěn)定時間和功能測試。

– 4 小時穩(wěn)定時間、功能測試和穩(wěn)健驗證。

– 16 小時用于可以預(yù)期隨時間變化的地方，例如軟材料緩慢膨脹、氣密密封泄漏。
大家可以基于以上信息來綜合決定低氣壓下的測試條件和方法。

低氣壓試驗箱