一、目的與適用范圍
規(guī)范沙塵試驗箱在吹塵（Dust Blowing）、吹砂（Sand Blowing）及降塵（Dust Settling）三種程序下的風速設(shè)定、驗證與日常核查方法，確保試件暴露量與自然環(huán)境等效，適用于最大尺寸 ≤ 2 m 的電子、汽車、軍工及光伏組件。
二、引用標準
GB/T 2423.37-2021 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第 2 部分：試驗 L：沙塵試驗
IEC 60068-2-68：1997 Environmental testing – Part 2-68：Test L：Dust and sand
MIL-STD-810H Method 510.7 程序 I、II、III
GB/T 5170.14-2018 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備基本參數(shù)檢定方法 沙塵試驗設(shè)備
三、風速對試驗有效性的影響機理
動能傳遞：沙粒撞擊能量 E=½mv²，速度不足將導致磨蝕效應缺失；
粉塵滲透：低風速無法克服試件表面邊界層，塵埃沉積量下降 30 % 以上；
熱交換：高速氣流會引入強迫對流散熱，改變試件溫升曲線，需與溫度設(shè)定耦合考量。
四、程序級風速要求與容差
程序 作用與粒徑 名義風速 容差 測點位置 校準周期
吹塵 (Dust) < 75 µm 石英粉，模擬沙漠浮塵 1.5 m/s ～ 8.9 m/s ±0.3 m/s 試件前緣 50 mm 垂直面 1 周
吹砂 (Sand) 150 µm ～ 850 µm，模擬高速砂擊 18 m/s ～ 29 m/s ±2 m/s 試件中心線，距噴嘴 3 m 1 月
降塵 (Settling) < 75 µm，模擬自然沉降 ≤ 0.2 m/s ±0.05 m/s 試件上方 100 mm 水平面 1 周
注：
a) 吹塵程序允許在設(shè)備性能冗余條件下采用 10 m/s 以內(nèi)其他風速，但需在報告中注明并附速度譜；
b) 吹砂 29 m/s 對應 MIL-STD-810H 的極端陣風，若試件服役環(huán)境低于該值，可按實際剪裁，但不得低于 18 m/s，否則無法產(chǎn)生有效碰撞能量；
c) 降塵風速 > 0.2 m/s 會吹散已沉積塵層，導致沉積量誤差 > 15 %，必須嚴格上限。
五、風速測量與溯源
5.1 儀器
使用經(jīng) CNAS 認可的 0.2 級熱線風速儀（分辨率 0.01 m/s，采樣頻率 1 Hz）或 ISO 3966 標準皮托管；傳感器直徑 ≤ 8 mm，以減小流場擾動。
5.2 測點布置
a) 吹塵：試件前 50 mm、后 50 mm、左 50 mm、右 50 mm 四點平均；
b) 吹砂：以試件幾何中心為基準，沿氣流方向 1 m、2 m、3 m 三點，確保 3 m 處速度達到 18 m/s 以上；
c) 降塵：試件上方 100 mm 水平面，九宮格點取平均。
5.3 校準曲線
在空載條件下，從 0 m/s 升至額定最大值，每 2 m/s 記錄一次，繪制“變頻器頻率–風速”曲線，R² ≥ 0.995；曲線保存在設(shè)備檔案，更換皮帶、風機或變頻器后須重測。
六、常見問題與糾正措施
現(xiàn)象 可能原因 糾正措施
吹砂速度僅 15 m/s 皮帶打滑、噴嘴磨損 更換三角皮帶（型號 SPZ），噴嘴直徑磨損 > 1 mm 時更換碳化鎢內(nèi)襯
吹塵速度波動 ±0.8 m/s 變頻器 PID 增益過高 將 P 值從 30 降至 15，I 值從 5 s 調(diào)至 10 s
降塵速度 0.25 m/s 循環(huán)風機殘余轉(zhuǎn)速 關(guān)閉主風機，僅保留頂部層流風扇，頻率降至 5 Hz
沙塵濃度達標但速度低 濾網(wǎng)堵塞 50 % 以上 清理 HEPA 前置濾網(wǎng)，壓差 < 100 Pa 為合格
七、安全與維護
高速段試驗前確認箱門安全聯(lián)鎖正常，風速 > 20 m/s 時門密封條耐壓 ≥ 2 kPa；
每月檢查噴嘴磨損量，用卡尺測內(nèi)徑，圓度誤差 > 0.5 mm 需更換；
每季度對風速儀進行期間核查，與標準皮托管比對，偏差 > 2 % 時送校；
試驗結(jié)束后先降風速至 < 5 m/s 再關(guān)機，防止沙塵回流損壞風機。
八、記錄與報告
風速校準原始記錄應包含：日期、環(huán)境溫度、濕度、大氣壓、測點坐標、平均值、標準差、最大偏差、校準員簽字；
試驗報告給出“風速–時間”曲線截圖，并注明是否符合 GB/T 2423.37 的等級 La、Lb 或 Lc。
沙塵試驗的重復性與再現(xiàn)性高度依賴風速的精準控制。現(xiàn)場人員只需嚴格執(zhí)行“程序–測點–容差”三步法，定期校準、及時糾偏，即可確保每一次吹塵、吹砂、降塵均與自然環(huán)境等效，為產(chǎn)品的密封設(shè)計與可靠性驗證提供可信數(shù)據(jù)。
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