Камера пыли и песка: принцип действия, устройство, порядок проведения испытаний
На жизненный цикл изделия при эксплуатации оказывают влияние многие факторы. К ним относятся не только влажность и температура, но и пыль, песок, ветер. Чтобы установить устойчивость объекта к механическому воздействию мелких компонентов, созданы камеры песка и пыли.
Реализация камер пыли и песка
Пыль приводит к повреждениям, если воздействие усилено ветром. Поэтому многие изделия, эксплуатация которых проводится в уличных условиях, подвергают тестированию на стойкость к абразивным компонентам. Особенно востребованы камеры песка и пыли в автомобилестроении, производстве авиатехники, электро- и радиотоваров, приборов измерения. Стоимость зависит от размера и функционала оборудования.
Техника способна проверить не только абразивную устойчивость. Она также предназначена для тестирования объектов на притяжение пыли, поскольку при эксплуатации это может вызвать электрический заряд.
Виды испытаний в камере пыли и песка
В камерах испытания проводятся двумя способами воздействий:
- динамической пыли;
- статистической пыли.
В первом случае при испытании проверяется устойчивость изделия к механическому действию пыли на его поверхность. Во втором - как поведет себя внутренняя изоляция при нахождении объекта в условиях высокой запылённости.
Техника имитирует условия, которые схожи с насыщением пылью в пустынях. Эксперимент проводится в следующем порядке:
- размещение изделия на полке в испытательной полости;
- воздействие струей пыли на объект.
Виды тестирований на воздействие песком и пылью в оборудовании:
- уровень покрытия и проникновения во внутренний объем изделия;
- непостоянный поток частиц на образец;
- статическое воздействие.
Устройство камеры
В оборудовании проводятся испытания изделий посредством изменения следующих параметров среды:
- температура;
- влажность;
- время эксперимента;
- скорость распространения потока.
При тестировании применяют смеси с разным составом, размером компонентов, плотностью и насыщенностью.
Техника статистического воздействия включает:
- рабочее пространство;
- прибор подачи потока;
- полку для образца;
- конвейер;
- систему вентиляции для вывода и циркуляции пыли.
Техника динамического воздействия отличается конструкцией. В ней присутствует ветровой канал замкнутого типа. Продув обеспечивается осевым вентилятором, который приводит в движение электродвигатель. Вибрация при этом минимальна, благодаря системе амортизации.
Испытательное оборудование динамической пыли включает:
- рабочее пространство;
- устройство для измерения потока;
- вентилятор;
- полку;
- каркас;
- электродвигатель;
- магнитные элементы;
- шибер и редуктор;
- канал для воздуха.
Принцип работы техники
Основная полость камеры выполняется из нержавейки. Дверца оснащается окном для наблюдения за происходящим внутри. Предусмотрена возможность удаления пыли с окна для хорошей видимости. Дверка герметично закрывается и не допускает попадания частиц пыли и песка во внешнюю среду.
Внутри полости для изделия оборудована специальная полка. Покрытия стен выполнены из полимеров, чтобы абразивные воздействия компонентов не повредили внутренние поверхности.
Подача компонентов в рабочее пространство осуществляется одновременным потоком с двух сторон:
- с днища вертикальной струёй;
- через центрифугу, размещённую в верхней части полости.
Струя из сухих компонентов поступает на объект в течение 3 часов. При этом быстрота струи достигает 15 м/сек, а насыщенность пылевыми частицами - 5 гр/м3.
Специальное устройство обеспечивает равномерное распределение компонентов в рабочем пространстве. Частицы подаются в полость с определенной быстротой, регулируемой частотным преобразователем. Он воздействует на поток, плавно изменяя его скорость. Она может составлять 0-16 м/с.
Внутри потока располагается канал заборного устройства. Вакуумный насос подключается к испытуемому образцу и определяет его защищённость от пылевого состава. Вакуумным насосом служит аспиратор высокого давления, измеряющий мощность всасывания во время забора воздуха.
При проведении испытаний образец размещают в рабочей камере так, чтобы воздействовать на него максимально естественно, подобно условиям при эксплуатации.
Состав и насыщенность пылевого состава, а также длительность процесса зависят от цели эксперимента. Одинаковый результат будет получен, если уменьшить время обработки и увеличить концентрацию потока. Влажность в рабочей полости должна составлять 30-50%.
Автоматическое управление в камерах пыли
Настраивать и регулировать параметры оборудования можно вручную или автоматически. Техника оборудована понятным интерфейсом и предполагает установку различных функций: от скорости потока до размера пылевых частиц. Оператор задаёт нужный режим и может изменять параметры в процессе испытания
Система управления камеры представлена цифровой панелью с сенсорным дисплеем. Программируемый контроллер допускает автоматическое регулирование и контроль за процессом.
Защиту от перегрева и иных неблагоприятных воздействий выполняют датчики. Чтобы предотвратить засорение оборудования и обеспечить нужную концентрацию веществ, система контролирует количество компонентов в автоматическом режиме. Пыль не попадает в окружающую среду и давление внутри сохраняется на допустимом уровне, благодаря вентиляции.
Модели оснащаются ТЭНами или нагревателями, чтобы техника производила замеры в широком промежутке температур при заданной насыщенности струи пылевыми частицами. ТЭНы, расположенные во внутреннем пространстве, влияют на значение теплового режима и поддерживают его на определенном уровне. Это необходимо, чтобы пыль была сухой на протяжении всего испытания.