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防水试验是常见的环境可靠性试验项目，通过模拟户外或使用环境恶劣的场景，对电子产品及设备进行防水能力测试，常用来测试样品外壳、密封件在试验后，能否保证良好的工作性能。

一、防水试验的方法

当今比较权威的军用及民用防水试验的方法主要有：

GB/T 2423.38 / IEC60068-2-18 《电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 R：水试验方法和导则》；

GB/T 4208 / IEC60529 《外壳防护等级(IP 代码)》；

GJB 150.8A 淋雨试验；

MIL-STD-810G：506.4 Rain。

二、对试验设备的要求

1．人造雨试验设备

样品的固定装置（支架）应小于样品的底面积，固定装置（支架）实际是一个能以1转/min的旋转速度转动的转台，转台轴线与样品轴线的偏心距为100mm。也可是一不转动的台子，但其支架能在任何试验位置上夹住样品。

2．滴水装置

（1）国标和IEC标准中的滴水箱

滴嘴间隔尺寸应为20mm或25mm，底部至样品的最高距离应能调至0.2m或2m，底部的面积要大于样品的俯视图。放置样品的转台以1rpm的速度转动，偏心距（转台轴线与样品轴线的距离）为100mm。也可以是一个不转动的台子，但支架能在任何试验位置上夹住样品。

（2）国军标和美军标中的滴水箱

可用于带风源的淋雨试验和稳态淋雨试验。滴水箱上以方格网状排列的滴嘴其间隔应为20mm或25mm。当伴有规定风速的风时，应确保该降雨喷洒到整个样品上。对稳态雨水分配器位置要足够高，采用的滴水高度应确保水滴的最终速度均为9m/s。

3．喷淋装置

喷淋装置所有喷嘴应产生水压约为276kPa的方格喷淋网阵或其他形式的交错水网阵，以达到最大的表面覆盖。在每0.56m2接受淋雨的表面范围内，距样品表面48mm处至少应有一个喷嘴。必要时可调整此距离以实现喷淋网的交叠。

4．摆管

在国标、IEC标准和外壳防护标准中用摆管来模拟洒水系统喷出的水、车轮溅出的水。摆管最大允许半径为1600mm。摆动角度为2×60°共120°。

5．喷淋和冲水装置

喷淋装置和冲水龙头主要用于模拟产品在运输、存储、使用过程中可能会经受到的冲水环境，这种环境来源于大暴雨、风吹大雨、洒水装置、车轮溅水、冲水或猛烈海浪等。

三、四种模拟现场的防水试验方法

1．滴水箱法

该方法是采用滴水箱来考核垂直方向和与垂直方向15°范围内的滴水对外壳防水的能力。

（1）考核垂直方向滴水时：外壳（样品）整个面上产生均匀流水，放置样品的转台以1rpm的速度转动，偏心距为100mm，滴水箱的底部要大于样品的俯视图，水流量为1mm/min，试验时间为10min。

（2）考核外壳（样品）与垂直方向倾斜15°滴水时：在样品的4个倾斜位置上各暴露2.5min，共10min，水流量为3mm/min。

2．摆管或喷淋喷头法

该方法采用摆管来考核产品外壳防水的能力。摆管最大允许半径为1600mm。

（1）摆管——防淋水

把外壳（样品）放在摆管半圆中心，摆管沿垂线两边各摆60°，每次摆2×60°共120°，时间为4s，总试验时间5min，然后样品沿水平方向转动90°，再试验5min。摆管最大允许半径1600mm。如还不能保证全部淋到，则优先使用手持式喷淋喷头。

（2）喷淋喷头——防溅水

用50kPa~100kPa的手持式喷淋喷头喷淋，试验时水压要恒定，试验时间按表面积计算1min/m2，最少5min。

3．淋水龙头法

该方法是采用直径为6.3mm和12.5mm的喷嘴分别考核外壳防喷水和防强烈喷水的能力。

（1）防一般喷水

- 喷嘴直径为6.3mm；

- 水流量为（12.5±0.625）L/min；

- 喷嘴至外壳（样品）外壳表面距离为2.5m~3m；

- 试验时间按表面积计算（1min/m2），最少3min。

（2）防强烈喷水

- 喷嘴直径为12.5mm；

- 水流量为（100±5）L/min；

- 喷嘴至外壳表面距离为2.5m~3m；

- 试验时间按外壳（样品）表面积计算（1min/m2），最少3min。

4．潜水（浸水）箱法

该方法是采用潜水（浸水）箱分别考核外壳经受短时间和长时间潜水（浸水）能力，外壳（样品）要按安装好状态全部浸水中。

（1）0.15m~1m短时间潜水

- 高度小于850mm的外壳（样品）的最低点，应低于水面1000mm；

- 高度等于或大于850mm样品的最高点，应低于水面150mm；

- 试验时间为30min；

- 水温与外壳（样品）温差不大于5K。

（2）持续潜水

按实际使用中产品的持续潜水要求而要求。

四、外壳防护等级（IP代码）

对于外壳防水，有下列用于考核产品的8种IP防水等级：

- IPX1 垂直滴水，采用滴水箱垂直方向滴水。

- IPX2 倾斜滴水，采用滴水箱倾斜15°滴水。

- IPX3 淋水，采用（a）摆管式淋雨；（b）喷淋式淋雨。

- IPX4 溅水，采用喷淋式-溅水。

- IPX4K 溅水，采用（a）摆管式淋雨；（b）喷淋式淋雨。

- IPX5 喷水，采用淋水龙头（喷嘴直径为6.3mm）。

- IPX6 猛烈喷水，采用强烈喷水（喷嘴直径为12.5mm）。

- IPX7 短时间浸水，采用30min短时间潜（浸）水。

- IPX8 连续浸水，采用持续潜（浸）水，潜（浸）水时间按产品要求。

五、防水试验设计技术和试验技术

1．试验用水

试验所用的水应是优质清洁的自来水，但也可使用海水（根据需要）。试验时水的杂质可导致水流量减少或不稳定，对低水压供水的试验设备尤为重要。滴水试验方法对水孔阻塞问题特别敏感，为了避免喷嘴被堵塞，应对试验用水采取过滤和软化预防措施。如果水的消耗量低于100L/h的试验，应使用过滤水或蒸馏水，PH值应为6.5~7.2，电阻率不低于500Ω·m，水温应为（25±10）℃。为了便于显示泄漏，允许在水中加入可溶性的燃料，如荧光素，以帮助定位和分析任何水渗漏。

某些样品在进行水试验时，可能要求在喷水期间或喷水以后对试验样品进行电气性能测量。电气测量范围可能包括直接暴露于水的表面，以及那些通过孔或泄露进水而湿润的内表面。在这种情况下，可能需要保证试验用水是不导电的，如蒸馏水或去离子水。

需要考虑的特征是水对样品的腐蚀，水试验方法不希望产生腐蚀现象，但在某种情况下，可能由于疏忽而产生腐蚀。为避免腐蚀，使用蒸馏水或去离子水是比较理想的。然而，还应注意 纯水会受空气中或试验样品表面污染物质的沾污。

当化学或电化学作用产生影响时，腐蚀生成物可能出现在水试验之后某些时间内，对此应有所考虑和加以注意。

2．温度

为达到一个好的试验效果，应使样品内产生负压，为此要确保样品的温度比水的温度至少高10℃，加热的时间为样品达到温度稳定所需的最少时间，必要时可升高（加热）样品温度，也可降低水温。

3．试验的程序和要求

试验前首先对样品进行外观检查和机械、电性能检测。特别应注意对样品的表面情况、防护盖、密封性能的检查。样品按使用姿态放入淋雨箱中。若需要在使用状态下进行试验，则应将电缆、管道等接上。不用的插座、接口、管道都应封严。试验时，样品在实际使用中可能经受到的淋雨面，均应经受规定的降雨强度、降雨角度和持续时间的试验。如果在实际使用中，产品在雨中仍需工作，则应在工作状态下进行试验，并可按照要求进行中间测量。试验结束后，对样品进行外观检查和机械、电性能检测。如果在外观、结构检查时，发现有显著的水渗入样品的现象，为了安全，可以将水抽出后再进行电性能检测。

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