עקרונות, שיטות, בעיות נפוצות ופתרונות של בדיקת חום לח

בדיקת חום לח היא שיטה ניסיונית נפוצה עם חמש פונקציות עיקריות:
1. העריכו את עמידות החומר בפני לחות וחום
2. ודא את מהימנותם של מוצרים אלקטרוניים
3. בדוק את עמידות מזג האוויר של חומרי ציפוי
4. למד את מנגנון ההזדקנות של חומרים
5. הערכת אמינות ואיכות המוצר
הפונקציות שלו נמצאות בשימוש נרחב בתחומים שונים;

התא בדיקת חום ולחות בטמפרטורה גבוהה ונמוכהעומד בכל התנאים לבדיקת חום ולחות. אם המוצר שלך דורש בדיקת חום ולחות ויש לך דרישות רכישה עבור תא בדיקת חום ולחות, אנא לחץ למידע נוסף! ואתה מוזמן מאוד לפנות אלינו~

1. מהי בדיקת חום לח?

טכנולוגיית בדיקת חום לח משמשת בעיקר ב:
1. חקור את ההשפעה של סביבה לחה על מוצרים (ניסויי מחקר בשלבי הפיתוח והתכנון).
2. זהה את הביצועים חסיני רטיבות של המוצר (בדיקת איכות או בדיקת סוג בשלבי הפיתוח והייצור).
3. העריכו את הבטיחות והאמינות של המוצר בשימוש בסביבה לחה (בדיקת בטיחות או אמינות).

האינדיקטורים העיקריים שנקבעו לאחר הבדיקה הם בדרך כלל לבדוק את התכונות החשמליות והמכניות של המוצר, וגם לבדוק את הקורוזיה של כמה דוגמאות.
בדרך כלל ישנם שלושה סוגים של בדיקות חום לח. ביניהם, בדיקת חום לחות קבועה מתאימה בעיקר למוצרי חשמל ואלקטרוניקה כלליים. רמת חומרת המתח נמוכה ודרישות ציוד הבדיקה אינן גבוהות.

בדיקת החום והלחות לסירוגין מתאימה למוצרים עם סביבות קשות ומורכבות. בדיקת הלחות והחום בתקנים צבאיים היא למעשה חום ולחות מתחלפים, ומתאימה למוצרים צבאיים או למוצרי תקשורת בסביבות מורכבות או שעשויות לשמש בסביבות כאלה. למבחן חום לח או חום לח לסירוגין יש דרישות מחמירות יותר לגבי טמפרטורה, לחות, משך ומחזוריות מאשר בדיקת חום לחות קבועה, ומבחן חום לח הסטנדרטי הצבאי מחמיר אף יותר. לכן, אם מוצר עבר חום לח לסירוגין או בדיקת חום לחות הנדרשת בסטנדרטים צבאיים, אין צורך לבצע בדיקת חום לחות קבועה. בדרך כלל, עבור מוצרים חשובים וקריטיים או ציוד צבאי, בדיקות לחות וחום קבועות לא ייבחרו בעת גיבוש תכניות בדיקת אמינות או כתיבת קווי מתאר לבדיקה. סדר החומרה של שלושת מבחני חום הלח, מנמוך לגבוה, הוא "חום לח מתמיד", פחות מ"חום לח לסירוגין", פחות מ"חום לח לחות (תקן צבאי). יש לציין שהחומרה אינה אומרת שיותר פרויקטים טובים יותר.

2. תופעות פיזיקליות של תנאי בדיקת חום לח
בבדיקה ההיגרו-תרמית, הטמפרטורה והלחות פועלות יחד כדי ליצור כמה תופעות פיזיקליות ולהפוך את פני השטח או פנים הדגימה ללחים.

1. תופעת ספיחה:
מולקולות גז (מולקולות אדי מים בבדיקה היגרו-תרמית) עלולות להתנגש עם פני השטח של חומר מוצק (דגימה) בעת תנועה בחלל. כאשר מספר מסוים של מולקולות מתנגשים ברציפות במשטח המוצק, לפני שהוא חוזר לחלל, הוא חייב להיות בחומר המוצק (הדגימה). המשטח "נשאר" למשך זמן מסוים. בשלב זה, ריכוז הגז על פני השטח גבוה מריכוזו בחלל, וכתוצאה מכך נוצר עיבוי. תופעה זו של "שהייה" של גז על משטח מוצק נקראת ספיחה. לכן, ניתן לומר כי ספיחה היא גם תהליך ביניים בין עיבוי גז לאידוי על משטח מוצק. לפי תוצאות הניסוי, כמות ספיחת הגז קשורה לתכונות החומר המוצק, לטמפרטורה וללחץ של הגז בשיווי משקל. ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר והלחץ גבוה יותר, כושר הספיחה גדול יותר. (סטודנטים המעוניינים יכולים ללמוד ביטויי יחסים פונקציונליים)
ספיחה פיזית נגרמת על ידי משיכה של ואן דר ואלס, ושכבת הספיחה היא בדרך כלל שכבה מרובת מולקולות. מהירות הספיחה מהירה, האנרגיה הנדרשת לספיחה גם היא קטנה, והיא יכולה להתבצע בדרך כלל בטמפרטורות נמוכות. בבדיקת חום לח, ספיחה פיזית היא התופעה השכיחה ביותר.

2. תופעת עיבוי:
עיבוי הוא למעשה תופעת הספיחה של מולקולות מים על המדגם, אך הוא נוצר כאשר טמפרטורת הבדיקה עולה. במהלך שלב החימום, כאשר טמפרטורת פני הדגימה נמוכה מטמפרטורת נקודת הטל של האוויר שמסביב, אדי מים יתעבו לנוזל על פני הדגימה ויצרו טיפות מים. במהלך שלב החימום של בדיקת החום הלח לסירוגין, עקב האינרציה התרמית של הדגימה, עליית הטמפרטורה שלה מפגרת אחרי הטמפרטורה של תא הבדיקה. לכן, עיבוי מתרחש על פני השטח. כמות עיבוי פני השטח תלויה ביכולת החום של המדגם עצמו, כמו גם בקצב החימום והלחות היחסית בשלב החימום. בשלב הקירור של בדיקת החום והלחות לסירוגין, יופיע עיבוי גם בדופן הפנימית של המעטפת הסגורה.

3. תופעת דיפוזיה:
דיפוזיה היא תופעה פיזיקלית של תנועה מולקולרית. בתהליך הדיפוזיה, מולקולות נעות תמיד ממקום של ריכוז גבוה למקום של ריכוז נמוך. במהלך הבדיקה ההיגרותרמית, ניתן לבטא את קצב התפזרות אדי המים באוויר לחומרים בעלי ריכוז נמוך יותר על ידי חוק פיק. לכן, חדירת הלחות הנגרמת על ידי דיפוזיה בבדיקה ההיגרו-תרמית תלויה לא רק בלחות ובטמפרטורה המוחלטת בתנאי הבדיקה, אלא גם בחומר הדגימה.

4. תופעת ספיגה (נקראת גם תופעת מחזור).
אדי מים חודרים לחומר בדרך כלל דרך חללים. המהירות שבה אדי מים עוברים דרך הפער תלויה בגודל החור. אם גודל הנקבוביות קטן מקוטר מולקולות המים, אדי מים לא יכולים להיכנס. מכיוון שאדי מים מעורבבים עם אוויר בחלל, מהירות הכניסה שלו קשורה קשר הדוק גם ליחס הערבוב של אדי מים ואוויר. כאשר היחס בין אדי מים לאוויר הוא 1:1, כמות אדי המים המקבילה לאוויר הרווי ב-80 מעלות נלקחת כגבול. כל דבר שמעל לגבול זה נקרא לחץ אדים גבוה, וכל דבר מתחת לגבול זה נקרא לחץ אדים נמוך. לאחר מכן נדון בנפרד במנגנון אדי המים הנכנסים לפער:
① מנגנון כניסת אדי מים בלחץ אדים נמוך: כאשר הטמפרטורה ולחץ אדי המים נשארים ללא שינוי (שווה ערך לבדיקת לחות וחום קבועים), אדי מים נכנסים למרווח בעיקר בגלל דיפוזיה, ומהירותם תלויה בעיקר בהתנגדות האוויר ב הפער (מקדם חדירות) וגודל החללים (גודל החללים משפיע גם על שיעור הכניסה, אך לא באופן משמעותי). כאשר הטמפרטורה משתנה (שווה ערך לבדיקת חום ולחות מתחלפים), הפרש לחץ אדי המים משני צידי הפער מאלץ אוויר המכיל אדי מים לעבור דרכו. בשלב זה, קצב הכניסה אינו קשור רק להתנגדות הפער ולגודל הפער, אלא גם קשור להפרש לחץ אדי המים בשני קצוות הפער. ניתן לראות כי מנגנוני הפעולה של מבחן הלחות והחום הקבועים ומבחן הלחות והחום המתחלפים שונים.
② בתנאי לחץ אדים גבוהים, מהירות הכניסה של אדי מים קשורה לקוטר הפער. כאשר קוטר הפער קטן מהנתיב החופשי הממוצע של מולקולות מים, כניסת אדי המים היא זרימה מולקולרית; כאשר קוטר הפער גדול מהנתיב החופשי הממוצע, מהירות הכניסה היא זרימה צמיגה. כאשר קוטר הפער הוא בין השניים לעיל, זוהי זרימת מעבר. בלחץ אדים גבוה, מהירות הכניסה של אדי המים משתנה עם גודל הפער, מה שמצביע על כך שאם הטמפרטורה מוגברת כדי להאיץ את כניסת הלחות, יהיו קצבים שונים עבור גדלי מרווחים שונים, ומכפילי התאוצה יהיו שונים .
לסיכום, כניסת אדי מים דרך ספיגה תלויה בטמפרטורה ובלחץ אדי המים (לחות מוחלטת) ובחומר החומר.

5. נשימה:
אנו מכנים חילופי אוויר פנימי וחיצוני הנגרם כתוצאה משינויי טמפרטורה בחלל של הדגימה הסגורה נשימה. בשלב הקירור של בדיקת החום והלחות לסירוגין, עקב הירידה החדה בטמפרטורה, טמפרטורת האוויר בחלל הסגור יורדת או התעבות על הדופן הפנימית של החלל תקטין את הלחץ בחלל, ויווצר תופעת שאיבה. שואבת אוויר לח מבחוץ. לכן, כמות נפח הגאות הנשאפת במהלך שלב הקירור של הנשימה קשורה לקצב שינוי הטמפרטורה ולחות המוחלטת. תופעת נשימה זו מתרחשת לא רק כאשר טמפרטורת הבדיקה מתחלפת, אלא מתרחשת גם כאשר דגימה עם מעטפת סגורה, כמו מנוע מסתובב סגור, עוברת תנועה לסירוגין והסלילים במעטפת מתחממים או מתקררים לסירוגין. לא נדיר שמוצרים מוטוריים המשמשים בתנאי לחות סופגים לחות עקב נשימה זו, ומתעבים למים כדי להצטבר במעטפת למשך זמן רב.

3. השפעות הידרדרות של לחות על סוגים שונים של דגימות
יש בדרך כלל שתי צורות של לחות מדגם: האחת היא לחות פני השטח, אשר נגרמת בדרך כלל על ידי עיבוי וספיחת פני השטח; השני הוא לחות נפחית, הנגרמת על ידי דיפוזיה וספיגת אדי מים. לפעמים הלחות הנספגת על פני הדגימה מגיעה לרמה מסוימת, מה שגם תאיץ את נפח הלחות. עבור דגימות מסוג סגור עם חללים, למרות שהחלק הפנימי אינו חשוף ישירות לתנאי לחות גבוהים, הנשימה הנגרמת כתוצאה משינויים בטמפרטורת הבדיקה תגרום ללחות חיצונית לחדור פנימה דרך רווחים או סדקים, מה שיגרום ללחות פנימית. יחד עם זאת, תופעות דיפוזיה וספיגה יכולות גם לאפשר לחות לחדור לקליפה הסגורה דרך מרווחים. בנוסף, עבור חלק מהקליפות של חומרים אורגניים, כאשר ספיגת הלחות הנגרמת כתוצאה מתופעת הדיפוזיה מגיעה לרמה יציבה, הלחות יכולה לחדור דרך הקליפה ולהיכנס לקליפה. השפעת ההידרדרות של המדגם הנגרמת על ידי לחות על פני השטח והנפח מתייחסת לתכונות מכניות (גודל וחוזק) ותכונות לא מכניות (תכונות חשמליות ותכונות אחרות); שני שינויים.

4. הקשר בין תנאי בדיקת חום לח לבין סביבה לחה בפועל
תנאי הטמפרטורה והלחות של הבדיקה ההיגרו-תרמית מדמים בדרך כלל את התנאים הנדירים יותר בסביבה בפועל, ומשך ההשפעה ארוך בהרבה מזה שבסביבה בפועל. לכן, במונחים של סימולציה, זה יותר קשה מתנאים טבעיים ויש לו אפקט האצה על המדגם. על פי מנגנון הלחות הנגרם מכמה תופעות פיזיקליות שנדונו לעיל, ניתן לראות שתוצאות הבדיקה של דגימות של חומרים ומבנים שונים אינן זהות לחלוטין. לכן, קשה להשיג מקדם תאוצה אחיד עבור שיטת בדיקה היגרו-תרמית מלאכותית אוניברסלית. רק עבור מדגם עם תכונה ספציפית או בודדת, ניתן לקבוע מקדם תאוצה מתאים יותר לאחר ניתוח והשוואה ניסיונית. הקשר המקביל בין סיווג סביבות חמות ולחות לבין חומרת הבדיקה הוא בעיה שלא נפתרה לחלוטין מזה שנים רבות. רמת החומרה של שיטת בדיקת חום לחות מלאכותית מורכבת מתנאי הבדיקה ומספר מחזורי הבדיקה. תנאי הבדיקה תואמים בדרך כלל את תנאי השימוש הסביבתיים בפועל של המדגם, והבחירה במספר מחזורי הבדיקה מסובכת יותר. בדרך כלל, מספר מחזורי הבדיקה נקבע על סמך ניתוח מקיף של מאפייני הדגימה והשפעת הלחות והחום על המנגנון העיקרי שלה. ככלל, ניתן לבחור את מספר המחזורים המתאים לאחר השוואה בין התוצאות לתוצאות של בדיקות הפעלה טבעיות או בשטח וגילוי הקשר ביניהן. עם זאת, עד כה, אפילו בינלאומית, עדיין לא פותח מודל מתמטי ישים אוניברסלי כדי לבטא את הקשר בין בדיקות היגרו-תרמיות מלאכותיות לתנאים טבעיים. לכן, למרות שמספר המחזורים המועדף מומלץ בתקני שיטת הבדיקה, עדיין קיימות בעיות רבות ביישומים מעשיים.
תקופת בדיקת הלחות והחום היא הבסיס האמין ביותר לתקופת האחסון ארוכת הטווח של המוצר. הידע העדכני מראה שהגורם הבסיסי והחשוב ביותר המשפיע על קורוזיה, במיוחד במלאי, הוא הלחות היחסית במחסן. כאשר הלחות היחסית נמוכה, קצב הקורוזיה אינו עולה במהירות ככל שהטמפרטורה עולה. הם עוקבים אחר מערכת יחסים אמפירית כזו:

בנוסחה: A——דרגת חלודה
H——לחות יחסית (%)
t——טמפרטורה אטמוספרית (מעלה)
k——קבוע הקשור לסוג חומר המתכת

על פי קשר זה, ניתן לקבל דרגות קורוזיה של חומרי מתכת שונים בתנאים שונים. לפי קשר זה, כאשר הלחות היחסית (H) באטמוספירה היא 65%, דרגת הקורוזיה A=0, כלומר חומרי מתכת לא יחלידו בתנאים אלו. אולם כאשר הלחות היחסית גדולה מ-65%, המתכת תחליד, וככל שהלחות והטמפרטורה יעלו, מידת החלודה עולה בחדות.

בין אם מדובר באחסון לטווח ארוך או בבדיקת קורוזיה מואצת, אחד שכיח נוסף הוא קורוזיה נקודתית. רובם נובעים מבליטות בתהליך טבילת צבע ואריזה, "תכלילים" בתהליך ההיתוך (בעיקר תכלילי ברזל), ו"תכלילי אבק" הנגרמים עקב בליטות ושריטות בתהליך ההטבעה. לפני טיפול פני השטח, לא נמצא משטח תיקון. לכן, חלודה נקודתית היא גם מקור הקורוזיה הקשה ביותר להעלמה. הנשימה בשלב הקירור של בדיקת החום הלח לסירוגין ברורה יותר עבור סוגים מסוימים של דגימות. לכן, בעיות מהירות הקירור והלחות מודגשות במיוחד בשיטת הבדיקה. שינויי טמפרטורה גדולים יותר בחום לח לסירוגין, לחות יחסית גבוהה יותר במהלך הקירור ומשך זמן ארוך של לחות גבוהה יחמירו את רטיבות הבידוד.

5. המשמעות של בדיקת חום לח
לחות וחום קבועים מונעים עיבוי על ידי העלאת הטמפרטורה ולאחר מכן העלאת הלחות (תחילה הסרת לחות ולאחר מכן קירור), מה שגורם בעיקר לכשל במוצר באמצעות ספיחה, ספיגה ודיפוזיה של אדי מים על ידי המדגם בסביבת טמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה. .
חום לח לסירוגין משתמש בתהליך לסירוגין של עיבוי וייבוש הנגרם על ידי מחזורי טמפרטורה בתנאי לחות גבוהים כדי לגרום לאדי המים הנכנסים לחלק הפנימי של הדגימה לנשום, ובכך להאיץ את תהליך הקורוזיה.

6. עיבוד הפרעה של בדיקת חום לח
1. בדיקת לחות וחום קבועים
כאשר נאלץ להפסיק את הבדיקה מסיבות מיוחדות כמו הפסקת חשמל פתאומית במהלך הבדיקה, מומלץ לפעול באופן הבא:
1) אם תנאי הסביבה בקופסה אינם חורגים מטווח השגיאה המותר במהלך ההפרעה, יש לראות את זמן ההפרעה כחלק מזמן הבדיקה הכולל (בדרך כלל, הכוח מופעל בזמן כדי לשחזר את הסביבה בקופסה לאחר הפסקת חשמל מיידית);
2) כאשר תנאי הבדיקה נמוכים מהגבול התחתון של השגיאה המותרת במהלך תהליך ההפרעה, יש להגיע שוב לסביבת הבדיקה הנדרשת, ולבטל את זמן הבדיקה מחוץ לטווח השגיאה עד להשלמת זמן הבדיקה שצוין;
3) אם מתרחש מצב בדיקה, מומלץ להפסיק את הבדיקה ולבצע בדיקה חוזרת עם דגימה חדשה. אם ייקבע על ידי הצוות הטכני הרלוונטי כי חריגה מתנאי הבדיקה הנדרשים לא תגרום לפגיעה ישירה במאפייני מדגם הבדיקה, או לדוגמא אם המוצר הוא מוצר בר תיקון, ניתן לעבד אותו לפי סעיף 2. אם המדגם נכשל במבחנים הבאים, יש לראות בתוצאות הבדיקה כלא חוקיות.

2. שיטת בדיקת חום ולחות מתחלפים (בדיקת עמידות לחות).
1) בדיקת חום לח ברמת הציוד
כאשר הבדיקה מופרעת עקב נסיבות מיוחדות כמו הפסקת חשמל פתאומית במהלך הבדיקה, מומלץ לפעול באופן הבא:
① אם תנאי הסביבה בקופסה אינם חורגים מטווח השגיאה המותר במהלך ההפרעה, יש לראות את זמן ההפסקה כחלק מזמן הבדיקה הכולל;
② כאשר תנאי הסביבה בקופסה נמוכים מהגבול התחתון של השגיאה המותרת במהלך ההפרעה, יש להפעיל מחדש את הבדיקה מנקודת הסיום של המחזור התקף האחרון לפני ההפרעה (כלומר, המחזור שבו נקודת ההפרעה נמצאת ממוקם אינו חוקי);
③ אם הבדיקה התרחשה, מומלץ להפסיק את הבדיקה ולבצע בדיקה חוזרת עם דגימה חדשה. אם ייקבע על ידי הצוות הטכני הרלוונטי כי חריגה מתנאי הבדיקה הנדרשים לא תגרום לפגיעה ישירה במאפייני דגימת הבדיקה, או שהדגימה היא עבור מוצרים הניתנים לתיקון, ניתן להחזיר את הסביבה בקופסה לתנאי הסביבה הנדרשים. ניתן להמשיך בבדיקה. אם המדגם נכשל בבדיקות הבאות, יש לראות בתוצאות הבדיקה כלא חוקיות.
2). בדיקת חום לח ברמת המכשיר
כאשר הבדיקה מופרעת עקב נסיבות מיוחדות כמו הפסקת חשמל פתאומית במהלך הבדיקה, לפני השלמת מספר המחזורים שצוין (למעט המחזור האחרון), אם לא מתרחשת יותר ממבחן אמצע בלתי צפוי אחד, ניתן לבצע את המחזור מחדש. אם מתרחשת הפסקת בדיקה בלתי צפויה במהלך המחזור האחרון, יידרש מחזור ללא הפרעה בנוסף לחידוש המחזור. כל הפרעה של יותר מ-24 שעות מחייבת ביצוע מחדש של הבדיקה מתחילתו ועד סופו.

7. קביעת מרחב עבודה יעיל לבדיקת חום לח
בדיקת חום לח, כולל בדיקת חום לחות קבועה, בדיקת חום לחות לסירוגין, ובדיקת מחזור משולבת טמפרטורה/לחות.
בדיקת חום ולחות קבועה GB/T 2423.3 מציינת סובלנות לטמפרטורה של ±2 מעלות.
סובלנות הטמפרטורה המצוינת בארבע רמות הטמפרטורה של בדיקת חום ולחות קבועים GB/T2423.9Cb היא ±2 מעלות וסבילות הלחות היחסית היא ±3%.
בטמפרטורה הגבולית העליונה המצוינת ב-GB/T 2423.4 בדיקת חום ולחות לסירוגין: סבילות הטמפרטורה היא ±2% וסובלנות הלחות היחסית היא ±3%; בטמפרטורת הגבול התחתון, סובלנות הטמפרטורה היא ±3 מעלות; דרישת הלחות היחסית היא 95%.
בטמפרטורת הגבול העליון של מחזור חשיפת הלחות במבחן המחזור המשולב של טמפרטורה/לחות של GB/T 2423.34ZD, סבילות הטמפרטורה היא ±2 מעלות וסבילות הלחות היחסית היא ±3%. לחות יחסית היא פרמטר הקשור לטמפרטורה. טמפרטורות שונות בתיבה יובילו ללחות יחסית שונה. ההבדל בלחות היחסית קשור גם לשיטת הלחות שלו, מהירות הרוח, דיוק הבקרה וכו'. שיטות הלחות וקצבי מחזור האוויר קבועים בדרך כלל, ודיוק הבקרה ניתן להבטיח רק באמצעות תחזוקה טובה, טיפול ונהלי תפעול נכונים. מרחב העבודה האפקטיבי שלו קטן בדרך כלל מזה של בדיקת טמפרטורה גבוהה, מכיוון שרק הפרשי טמפרטורה קטנים ותנודות טמפרטורה קטנות יכולים להבטיח שהפרש הלחות היחסית יישאר בערך קטן.
GB/T 2423.3 מציין: על מנת לשמור על סבילות הלחות היחסית המצוינת בתקן זה בטווח הנדרש, הפרש הטמפרטורה בין כל שתי נקודות בחלל העבודה לא צריך להיות גדול ממעלה אחת בכל רגע, ולטווח קצר. גם תנודות טמפרטורה חייבות להישמר בטווח קטן יותר. קביעת החלל היעיל לבדיקות חום ולחות שונות חייבת להיבחן גם על ידי מדידת לחות יחסית. זאת כדי להבטיח שהדגימה שנבדקה תישאר תמיד בטווח הסבילות שצוין בעת ​​ביצוע בדיקות חום ולחות שונות.

מוזמן לפנות אלינו לבירור, צוות BOTO ישרת אותך מכל הלב!

איש קשר:

דובדבן:

Whatsapp/Wechat: +86-13761261677

Email: sale3@botomachine.com

בוב:

Whatsapp/Wechat: +86-17312673599

Email: sales23@botomachine.com