IP防水各等级详解所需测试设备及试验方法与条件

IP防水各等级详解所需测试设备及试验方法与条件

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IP防护等级是评估设备外壳对人接近危险部件、防止固件异物或水进入所提供的保护程度的重要指标。在产品设计和制造生产时，生产商可以根据防水等级系统的要求来设计和制造电子产品，以确保其在不同环境下具有适当的防护能力，这有助于提高产品的耐用性和可靠性。消费者也可以通过防水等级来比较不同品牌和型号的产品，了解它们在防水性能方面的差异，为不同的需求如雨天使用、水上活动使用等选择合适的产品。本文为大家介绍IP防护等级的定义、标准及各等级详解所需测试设备及试验方法与条件，以在实际工作中进行应用。

IP防护等级是什么？

IP防护等级是按相关标准规定的检验方法，确定外壳对人接近危险部件、防止固件异物或水进入所提供的保护程度，图例解析如下：

注意：数字越大表示其防护等级越高。

另外，当防护要求的等级高于上述特征数字表示的等级时，将通过在前2位数字后增加附加字母的方式来表达扩展范围，其也需要满足这些附加字母各自的要求。

参考标准

• GB/T 4208-2017/IEC 60529:2013 外壳防护等级(IP代码)：适用于额定电压不超过72.5kV，借助外壳防护的电气设备的防护分级，规定了外壳防护等级的测试方法和分类。
• GB/T 4942-2021 旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级：适用于旋转电机外壳防护等级的分级，规定了对外壳防护的要求和防护等级的标志，以及考核电机满足本标准要求而进行的试验。
• GB/T 30038-2013 道路车辆 电气电子设备防护等级（IP代码）：规定了道路车辆用电气电子设备外壳的防护等级(IP代码)、‌各防护等级要求及试验方法，‌适用于道路车辆电气电子系统/组件。‌
• DIN40050-9 Road vehicles Degrees of protection （IP Code）Protection against foreign objects water and access Electrical equipment：适用于对公路车辆之电气设备的IP-防护类型。
• ISO 20653 Road vehicles—Degrees of protection (IP code)—Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access

防水等级详细划分

1. 范围
   防水试验第二特征数字为1至9，即防护等级代码为IPX1至IPX9。

2. 各种等级的防水试验内容

1. IPX1

• 方法名称：垂直滴水试验。
• 试验设备：滴水试验装置及其试验方法。
• 试样放置：按试样正常工作位置摆放在以1r/min的旋转样品台上,样品顶部至滴水口的距离不大于200mm。
• 试验条件：滴水量为1.0+0.5mm/min；试验持续：10min。
• 试验意义：考核产品外壳对垂直滴落的小雨或水滴的防护能力。

2. IPX2

• 方法名称：倾斜15°滴水试验。
• 试验设备：滴水试验装置及其试验方法。
• 试样放置：使试样的一个与垂线成15°角,样品顶部至滴水口的距离不大于200mm,每试完一个面后,换另一个面,共四次。
• 试验条件：滴水量为3.0+0.5mm/min；试验持续：4×2.5min共10min。
• 试验意义：考核产品外壳对倾斜滴落的小雨或水滴的防护能力。

3. IPX3

• 方法名称：淋雨试验
• 摆管式淋水试验
• 试验设备：摆管式淋水溅水试验。
• 试样放置：选择适当半径的摆管，使样品台面高度处于摆管直径位置上，将试样放在样台上，使其顶部到样品喷水口的距离不大于200mm，样品台不旋转。
• 试验条件：水流量按摆管的喷水孔数计算,每孔为0.07L/min。淋水时，摆管中点两边各60°弧段内的喷水孔的喷水喷向样品。被试样品放在摆管半圆中心。摆管沿垂线两边各摆动60°，共120°。每次摆动(2×120°)约4s。
• 试验时间：连续淋水10min；试验5min后样品旋转90°。
• 试验意义：考核产品外壳对倾斜90°以内的降雨或降水的防护能力。
• 喷头式淋水试验
• 试验设备：手持式淋水溅水试验装置。
• 试样放置：使试验顶部到手持喷头喷水口的平行距离在300mm至500mm之间。
• 试验条件：试验时应安装带平衡重物的挡板，水流量根据管半径与开孔数确定，每孔平均水流速0.07L/min。
• 试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min(不包括安装面积)，最少5min。
• 试验意义：考核产品外壳对倾斜90°以内的降雨或降水的防护能力。

4. IPX4

• 方法名称：溅水试验。
• 摆管式溅水试验
• 试验设备和试样放置：选择适当半径的摆管，使样品台面高度处于摆管直径位置上，将试样放在样台上，使其顶部到样品喷水口的距离不大于200mm，样品台不旋转。
• 试验条件:水流量按摆管的喷水孔数计算,每孔为0.07L/min；喷水面积为摆管中点两边各90°弧段内喷水孔的喷水喷向样品。被试样品放在摆管半圆中心。摆管沿垂线两边各摆动180°，共约360°。每次摆动(2×360°)约12s。
• 试验时间：10min。
• 试验意义：考核产品外壳对180°以内的降淋雨或淋水的防护能力。
• 喷头式溅水试验
• 试验设备：手持式淋水溅水试验装置。
• 试样放置：设备上安装带平衡重物的挡板应拆去，使试验顶部到手持喷头喷水口的平行距离在300mm至500mm之间。
• 试验条件：试验时应安装带平衡重物的挡板，水流量根据管半径与开孔数确定，每孔平均水流速0.07L/min。
• 试验时间：即按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min(不包括安装面积)最少5min。
• 试验意义：考核产品外壳对180°以内的降淋雨或淋水的防护能力。

5. IPX5

• 方法名称：喷水试验。
• 试验设备：喷嘴的喷水口内径为6.3mm。
• 试验条件：使试验样品至喷水口相距为2.5~3m，水流量为12.5L/min(750L/h).
• 试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min(不包括安装面积)最少3min。
• 试验意义：考核产品外壳对喷水的防护能力。

6. IPX6

• 方法名称：强烈喷水试验。
• 试验设备：喷嘴的喷水口内径为12.5mm。
• 试验条件：使试验样品至喷水口相距为2.5～3m，水流量为（100±5）L/min。
• 试验时间：最少3min。
• 试验意义：考核产品外壳对强烈喷水的防护能力。

7. IPX7

• 方法名称：短时浸水试验。
• 试验设备：浸水箱。
• 试验条件：其尺寸应使试样放进浸水箱后，样品底部到水面的距离至少为1m。试样顶部到水面距离至少为0.15m。试验时间:30min。
• 试验意义：考核产品外壳对浅浸水的防护能力。

8. IPX8

• 方法名称:持续潜水试验。
• 试验设备试验条件和试验时间:由供需（买卖）双方商定.其严酷程度应比IPX7高。
• 试验意义：考核产品外壳对浸水的防护能力，浸水深度根据产品的用途，技术规格书，合同等确定。

9. IPX9

• 方法名称：高压喷射试验。
• 试验设备：喷嘴的喷水口内径为12.5mm。
• 对于外壳尺寸不超250mm
• 试验条件：喷水角度:0°，30°，60°，90°(4个位置)；喷水孔数:4个；样品台转速:5±1rpm；距离为100～150mm，每个位置30秒；流量为14～16L/min，喷水压力0.9N～1.2N,水温要求80±5℃。
• 试验时间：每个位置30秒×4共120秒。
• 对于外壳大于等于250mm
• 试验条件：从各个方向喷射覆盖外壳表面，并且喷射角度尽可能垂直于喷射表面。；样品台转速:5±1rpm；距离为150～200mm，持续时间每平方米1min，最少3min；流量为14～16L/min，喷水压力0.9N～1.2N,水温要求80±5℃
• 试验时间：每个位置30秒×4共120秒。
• 试验意义：考核产品外壳对高温高压喷水的防护能力。

3. 试验接受的条件
   产品外壳经过上述试验后应坚持外壳进水情况。产品进水量和耐电压试验的要求应该在相应产品的标准、规范、技术规格书或合同中规定。试验完成后，应擦拭干净外部的水分，轻拿轻放，根据相关标准进行耐电压试验，然后在不改变样品状态的情况下拆机检查进水情况。不得颠倒产品或者剧烈晃动产品，进而导致进水状态改变。一般来说，如果进水应不足以影响设备的正常操作或破坏安全性，进水不得积聚在可能导致爬电距离减小的部件上，不得进入带电部件。

IP防护等级防水测试设备

Delta德尔塔仪器的IPX防水检测仪器设备已广泛应用于国内各海关技术中心和产品质量监督检验院所、国内外知名第三方检测认证实验室和国内外知名的电子电器生产厂家。设备性能达到有国际先进水平，性价比高。整套IPX1～9K级防水试验设备为实验室打包交钥匙工程，整体采用SUS304#不锈钢制造，耐锈耐腐蚀，长期使用不堵塞；IPX1～8级整体采用一个综合控制柜控制，操作简单。防水实验室设备共包含有：

• IPX1/2垂直滴水试验装置（带15度倾斜的旋转样品台）；
• IPX3/4智能摆管淋水试验装置（带电随动自动转台）；
• IPX5/6冲水试验装置（带供水装置和ф6.3mm、ф12.5mm喷头）；
• IPX7/8浸水试验装置（50M水深，带水位显示、高度测量尺）；
• IPX9K高温高压喷射试验箱（1m³内箱容积，最高水温85℃）；
• IPX1～8级防水试验装置综合控制柜；
• 辅助供水、净水制水、过滤系统（配合以上产品使用）。

以上部分用户可以根据实际情况选择相应标准的试验设备进行试验。根据客户的具体要求，该套设备包含IPX1～8～9K防水测试的功能。根据雨水对被测试样产品的作用方式的不同，目前防水试验有淋雨试验、滴水试验、冲水试验、浸水试验、外壳防护等多种不同的试验方法。不同标准根据试验目的及试验对象的不同，对水试验均提出了不同的要求，其中最常用的水试验标准有GB/T 2423.38（IEC 60068-2-18），GB/T4208-2017（IEC60529：2013）、ISO20653和GJB150A（MIL-STD-810G），各标准中对水试验的试验方法如下图：

防水实验室安装场地要求：

1）场地要做成防水的，地面要有排水沟槽，大约宽50mm，深30mm，沟槽盖板材质叶304#不锈钢材质，厚度约3.0mm；四周铺一圈。

2）场地内的照明、插座开关等要防水。

3）设备电源：电压AC220V 50Hz；功率：约5KW。

4）水源要引到室内，出水四分水管。

5）设备控制箱房在门外，里面设备与控制箱要留直径100MM穿线孔。

6）防水实验室面积：约60㎡;至少需要 宽4m深5m高3m以上。

IPX9K高温高压喷射试验箱

IPX1～X9防水等级实验室整体施工效果

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