ما هو البيئة المدارية؟
اختبار البيئة الاستوائية هو اختبار بيئي مركب يتم من خلاله تقييم المنتج تحت درجة حرارة عالية ورطوبة عالية متواصلة، بالإضافة إلى تأثيرات الفطريات والغازات الملوثة إذا لزم الأمر.
الغرض من البيئة المدارية
والغرض من ذلك هو إجراء تقييم مشترك للتآكل ونمو الفطريات وتدهور العزل في المنتجات المخصصة للمناخات الاستوائية.
على أي منتجات يُطبَّق البيئة المدارية؟
- تصدير الأجهزة الإلكترونية إلى المناطق الاستوائية
- معدات الاتصالات السلكية واللاسلكية
- العبوات الخارجية
- المعدات الميدانية الدفاعية
في أي قطاعات يُستخدم البيئة المدارية؟
المواصفات المتعلقة بـ البيئة المدارية
- IEC 60068-2-30اختبار الحرارة الرطبة الدورية امتحان
- IEC 60068-2-60سلسلة من طرق الاختبار البيئي امتحان
- IEC 60068-2-10سلسلة من طرق الاختبار البيئي امتحان
- MIL-STD-810 Method 507
شروط البيئة المدارية
- درجة حرارة
- ارتفاع درجة الحرارة المحددة في المواصفات
- الرطوبة النسبية
- رطوبة عالية باستمرار (فوق 90%)
- Ek etkiler
- اختبارات الفطريات (IEC 60068-2-10) والغازات الملوثة (IEC 60068-2-60)، إذا لزم الأمر
- المدة
- محددة في المواصفات؛ عادة أسابيع
جهاز البيئة المدارية
- غرفة درجة الحرارة والرطوبة
- غرفة اختبار الفطريات وإعداد التلقيح
- غرفة الغاز الملوث
- جهاز قياس مقاومة العزل
متطلبات العينة لـ البيئة المدارية
- ينبغي اختبار العينة مع ترتيب الضميمة الفعلي
- يجب قياس مقاومة العزل الأولية ووظيفتها
- ويجب التخطيط لتعقيم العينة وتلقيحها لاختبار الفطريات
- يتم تحديد عدد العينات في المواصفات
مدة البيئة المدارية
ويستغرق البرنامج المركب أسابيع؛ اختبار الفطريات وحده يكون في حدود 28 يومًا.
إجراء البيئة المدارية
- 1يتم أخذ القياسات الأولية.
- 2يتم تطبيق دورات درجة الحرارة والرطوبة.
- 3ويتم إجراء التلقيح الفطري والحضانة إذا لزم الأمر.
- 4يتم تطبيق التعرض للغاز الملوث إذا لزم الأمر.
- 5ويتم تقييم العزل والوظيفة والحالة البصرية في نهاية البرنامج.
معايير قبول البيئة المدارية
يتم تحديد معيار القبول في المواصفات: استمرارية الوظيفة، ومقاومة العزل التي تصل إلى الحد، ونمو الفطريات لا يتجاوز الدرجة المحددة.
تقييم النتائج
يتم تصنيف التآكل ونمو الفطريات وتدهور العزل بشكل منفصل. يمكن أن تعطي التأثيرات المجمعة نتائج أكثر خطورة من الاختبارات الفردية.
تقرير البيئة المدارية
- المعايير المطبقة وتسلسل الاختبار
- درجة الحرارة والرطوبة والمدة
- شروط اختبار الفطريات والغازات
- العزل والوظيفة والنتائج البصرية
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- مواصفات معدات الاتصالات والدفاع
اختبارات بيئية ومناخية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار البيئة المدارية؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر الاختبارات البيئية ما إذا كان المنتج يتحمل عوامل بيئية مثل الحرارة والرطوبة والضغط والإشعاع الشمسي والغبار والماء والأجواء المسبِّبة للتآكل. والهدف ليس كسر المنتج بل استحضار الظروف التي سيواجهها طوال عمره بشكل مسرَّع.
تُشتق ملفات الاختبار من التعرض الفعلي للمنتج، وهذا الاشتقاق هو العمل الهندسي الحقيقي لهذا المجال. فجهاز يعمل في مكتب مغلق وآخر مثبَّت على عمود لا يُختبران بالملف نفسه. وتُحدد سلسلة IEC 60068 طرقًا عامة، وMIL-STD-810 ملفات عسكرية، وRTCA DO-160 ملفات طيران، وسلسلة ISO 16750 ملفات سيارات قائمة على الموقع. ويُنتج الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف تكلفة غير ضرورية وثقة زائفة معًا.
تُحاكي اختبارات الحرارة ثلاث ظواهر منفصلة، وتُنتج كل منها نمط عطل مختلفًا. تختبر الحرارة العالية/المنخفضة الثابتة قدرة المادة على العمل عند تلك الحرارة. وتُحدث دورة الحرارة إجهادًا عند وصلات المواد ذات معاملات التمدد المختلفة - وهنا تظهر تشققات اللحام. وتُكثِّف الصدمة الحرارية هذا التأثير عبر انتقال مفاجئ.
وثمة تمييز أيضًا في اختبار الرطوبة. فالحرارة الرطبة الثابتة تُظهر انتشار الرطوبة داخل المادة وتأثيرها على خصائص العزل. أما الحرارة الرطبة الدورية فتُحدث تكاثفًا: إذ تتكون قطرات الماء على السطح المُبرَّد، وهذا أشد عنفًا بكثير من الرطوبة الجافة. ويظهر نفاذ الماء إلى الأغلفة وزيادة تيار التسرب والتآكل عادةً في الاختبار الدوري.
تُعد الحماية من الغبار والماء مجال عمل منفصلاً ويُعبَّر عنها برمز IP. والنقطة الجديرة بالذكر هنا أن اختبار IP ليس اختبار متانة: فهو يُظهر توفر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة، لا مقاومة الغمر طويل الأمد أو الغسل بالضغط.
أكثر الأخطاء شيوعًا في هذه العائلة هو ترجمة نتيجة اختبار مباشرة إلى تنبؤ بالعمر. فالاختبارات المسرَّعة مصممة للمقارنة والتحقق من التصميم؛ ولا يمكن إنشاء تحويل موثوق بين ساعات الحجرة وسنوات الميدان إلا بنموذج تسريع خاص بالمادة ومعايَر وفق بيانات ميدانية.
تُحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار. فإبقاء المنتج في حجرة حرارية ثم تشغيله لا يُظهر ما حدث أثناء الاختبار. وفي التطبيقات الحرجة، يُشغَّل المنتج طوال الاختبار وتُراقَب معاييره؛ ولا يمكن رصد الأعطال المتقطعة التي تظهر وتختفي إلا بهذه الطريقة.
مجموعات الطرق في هذا المجال
درجة حرارة
الحرارة الجافة والبرودة وتغيّر درجة الحرارة والصدمة الحرارية؛ ملفات ثابتة ودورية.
رطوبة
الحرارة الرطبة الثابتة والحرارة الرطبة الدورية؛ والدورات المصحوبة بتكثف أكثر شدة.
الماء والغبار
اختبارات الحماية IP: التنقيط والرش والنفاثات والغمر والإحكام ضد الغبار.
الإشعاع والشيخوخة
التقادم المسرَّع بقوس الزينون والأشعة فوق البنفسجية الفلورية، ومحاكاة الإشعاع الشمسي.
الضغط والارتفاع
اختبارات الضغط المنخفض (الارتفاع) والتغير السريع للضغط.
الغلاف الجوي المسبِّب للتآكل
رذاذ الملح، وتآكل الغازات المختلطة المتدفقة (محاكاة الأجواء الصناعية)، واختبارات العفن والفطريات.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تحويل مدة الاختبار إلى عمر ميداني؛ والتحويل الذي يتم دون نموذج تسريع مضلِّل.
- يُنتج تغيّر دورة درجة الحرارة ودرجة الحرارة الثابتة أنماط عطل مختلفة؛ ولا يحل أحدهما محل الآخر.
- إذا لم يُشغَّل المنتج أثناء الاختبار، تبقى الأعطال المتقطعة غير مرئية؛ وتحدد المراقبة الوظيفية قيمة الاختبار.
- لا تُعد الحماية IP دليلاً على المتانة؛ بل تُظهر الحماية في ظروف محددة وقصيرة المدة.
- يزيد الاختبار المُطبَّق دون اختيار ملف التكلفة ويمنح ثقة زائفة.
- يؤثر ترتيب التثبيت والتوجيه على النتيجة؛ ويجب أن يوثق التقرير ذلك.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من التصميم والتأهيل
- إعلان فئة الحماية ونطاق درجة حرارة التشغيل
- إعادة إنتاج الأعطال الميدانية في المختبر وتحليل السبب الجذري
- اعتماد مكونات المورد
- قرارات مدة الضمان وشروط التخزين
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول البيئة المدارية
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع البيئة المدارية؟
تم تنفيذ البيئة المدارية في النطاق IEC 60068-2-30, IEC 60068-2-60, IEC 60068-2-10 و MIL-STD-810 Method 507. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها البيئة المدارية؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على تصدير الأجهزة الإلكترونية إلى المناطق الاستوائية, معدات الاتصالات السلكية واللاسلكية, العبوات الخارجية و المعدات الميدانية الدفاعية. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ البيئة المدارية؟
المعلمات المحددة هي: درجة حرارة — ارتفاع درجة الحرارة المحددة في المواصفات, الرطوبة النسبية — رطوبة عالية باستمرار (فوق 90%) و Ek etkiler — اختبارات الفطريات (IEC 60068-2-10) والغازات الملوثة (IEC 60068-2-60)، إذا لزم الأمر. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ البيئة المدارية؟
ينبغي اختبار العينة مع ترتيب الضميمة الفعلي, يجب قياس مقاومة العزل الأولية ووظيفتها و ويجب التخطيط لتعقيم العينة وتلقيحها لاختبار الفطريات. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق البيئة المدارية؟
ويستغرق البرنامج المركب أسابيع؛ اختبار الفطريات وحده يكون في حدود 28 يومًا. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة البيئة المدارية التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تحديد معيار القبول في المواصفات: استمرارية الوظيفة، ومقاومة العزل التي تصل إلى الحد، ونمو الفطريات لا يتجاوز الدرجة المحددة.