Las pruebas ambientales de pequeñas muestras parecen simples desde el exterior. Algunas placas de circuito, sensores, piezas de plástico, revestimientos, partes de baterías o componentes de dispositivos médicos se colocan dentro de una cámara compacta, el programa comienza y los resultados aparecen varias horas o días después. En la práctica, las muestras más pequeñas a menudo crean los mayores problemas de medición.
Una cámara ambiental de benchtopTiene un volumen interno limitado, una respuesta térmica rápida y rutas de flujo de aire cercanas. Eso lo hace útil para laboratorios de I + D, verificaciones de materiales entrantes, detección de componentes electrónicos y validación temprana de productos. También significa que la colocación deficiente de la muestra, el flujo de aire bloqueado, la configuración de humedad incorrecta o la apertura frecuente de la puerta pueden cambiar el resultado lo suficiente como para causar fallas falsas o pases falsos.
La ubicación de la muestra no es un pequeño detalle. En una cámara de humedad de la temperatura del banco, la distancia entre el espécimen, la pared de la Cámara, el estante y la salida de aire afecta la cantidad de calor y humedad que llega a la superficie de la muestra.
Los muros de la cámara no son lo mismo que la zona aérea controlada. Durante las pruebas a baja temperatura, las superficies de las paredes pueden ser más frías que el aire. Durante las pruebas de alta temperatura, la pared puede almacenar calor e irradiarlo a las partes cercanas. Un alojamiento de sensor pequeño colocado directamente contra la pared lateral puede mostrar una respuesta diferente a la del mismo alojamiento colocado en la zona de flujo de aire central.
Para una prueba confiable de la cámara del banco, las muestras deben mantenerse al menos a 5 cm de la pared interior. Este espacio reduce los errores de efecto de pared y le da al aire circulante suficiente espacio para pasar alrededor de la muestra.
El apilamiento de piezas pequeñas ahorra tiempo, pero puede convertir una prueba en varias pruebas ocultas. La muestra superior puede recibir flujo de aire directo, mientras que la muestra inferior se encuentra en un bolsillo cálido y húmedo. Si las etiquetas, las almohadillas de goma, los ensamblajes de PCB o los cupones recubiertos se tocan entre sí, la transferencia de humedad y la conducción de calor pueden distorsionar el resultado.
Los ingenieros de LIB recomiendan dejar de 2 a 3 cm entre las muestras individuales. Para cupones planos, use estantes que los mantengan verticalmente o en un ligero ángulo, en lugar de colocarlos en una pila densa.
El flujo de aire es el medio de trabajo de una cámara de prueba ambiental. La temperatura y la humedad se controlan moviendo aire acondicionado a través del espacio de prueba. Cuando el flujo de aire está bloqueado, el controlador puede mostrar el valor de cámara correcto mientras la muestra ve una condición diferente.
El flujo de aire bloqueado puede causar:
· Estabilización lenta de la muestra
· Puntos fríos o calientes locales
· Exposición desigual a la humedad
· Condensación en un lado de una muestra
· Pobre repetibilidad entre lotes de prueba
Por ejemplo, un lote de pequeños conectores de plástico colocados en una bandeja sólida puede pasar una prueba de 40 °C y 93% RH porque la bandeja protege las partes inferiores de la exposición directa a la humedad. Cuando los mismos conectores se instalan más tarde en un producto, pueden absorber más humedad de lo que sugiere el resultado de laboratorio.
Use estantes perforados, Estantes abiertos o accesorios de malla siempre que sea posible. No coloque las muestras directamente delante de las aberturas de aire de suministro o de retorno. Mantenga los cables atados cuidadosamente y enrutados a través de un puerto de cable en lugar de dejarlos colgar en la ruta del flujo de aire.
Cámaras ambientales LIB benchtopUse la circulación de aire de suministro y retorno con estanterías perforadas para soportar una distribución de aire más uniforme, incluso cuando se prueban varias muestras pequeñas en una sola ejecución.
Una cámara compacta no es un gabinete de almacenamiento. Llenar todos los espacios disponibles puede parecer eficiente, pero a menudo reduce la calidad de la prueba.
Cada muestra tiene masa térmica. Las piezas de metal, la electrónica en macetas, las baterías y los polímeros densos absorben el calor lentamente. Si se cargan demasiados a la vez, la cámara necesita más tiempo para alcanzar condiciones estables. El control de la humedad también puede volverse desigual porque la carga de la muestra cambia la absorción de humedad dentro de la cámara.
Algunos estándares de humedad requieren que el volumen de la cámara de prueba sea al menos cinco veces el volumen total de las muestras de prueba. Esta regla es especialmente útil para equipos pequeños, ensamblajes y piezas disipadoras de calor porque deja suficiente volumen de aire libre para un acondicionamiento estable.
Para las cámaras del benchtop de 50L y 80L, elija el tamaño de la cámara basado en el diseño real del accesorio, no sólo las dimensiones externas de la muestra. Deje espacio libre arriba, Abajo y Alrededor del estante de muestras. Si Se utilizan cables, marcos de soporte, bandejas de carga o sensores, cuéntelos como parte de la carga de prueba.
Una Cámara emvrionmental de encimera puede ejecutar muchos perfiles, pero no todos los perfiles son significativos. Las condiciones de prueba deben provenir de un estándar del producto, especificaciones del cliente, requisitos de materiales o condiciones de uso en el campo.
Los estándares comunes de prueba de la cámara ambiental incluyen las siguientes condiciones:
Estándar o método de prueba | Parámetros típicos | Uso común |
IEC 60068-2-78 calor húmedo, estado estable | 30 o 40 °C, 85-93% RH; duraciones como 12 h, 24 h, 2 D, 4 D, 10 d, 21 d o 56 d | Electrónica, componentes, pequeños equipos |
IEC 60068-2-30 calor húmedo, cíclico | 25 °C a 55 °C con RH no inferior a 95%; ciclo de 24 h | Resistencia de condensación, simulación del clima tropical |
ASTM D2247 | Alrededor de 38 °C a 100% RH con condensación en superficies recubiertas | Revestimientos, paneles pintados, sustratos tratados |
Pruebas de 85/85 al estilo JEDEC | 85 °C y 85% RH, a menudo con polarización eléctrica para dispositivos | Fiabilidad de semiconductores y electrónica |
Un entorno como 60 ° C y 90% HR puede ser grave, pero la gravedad por sí sola no es una buena prueba. La condición debe coincidir con el modo de falla que se está estudiando.
La duración de la prueba debe comenzar después de que la muestra alcance la condición especificada, no simplemente cuando la pantalla de la cámara alcanza el punto de ajuste. Una pequeña tapa de plástico puede estabilizarse rápidamente. Un Módulo sensor en maceta o un bloque de metal puede retrasarse detrás del aire de la Cámara 20 minutos, 60 minutos o más.
Para el trabajo de calificación, registre la regla de estabilización en el informe de prueba. Para muestras críticas, conecte un sensor al cuerpo de la muestra o inserte una sonda cerca del núcleo de la muestra.
Las pruebas de humedad a menudo se malinterpretan. La alta humedad y la condensación no son la misma condición de prueba. Algunos estándares no requieren condensación, mientras que otros la crean deliberadamente.
La condensación se forma cuando la superficie de la muestra es más fría que el aire húmedo circundante. Esto puede suceder durante la rampa, después de la apertura de la puerta o cuando una muestra densa se calienta más lentamente que el aire de la cámara. En piezas electrónicas pequeñas, las gotas pueden unir conductores, debilitar la resistencia al aislamiento o dejar residuos minerales después del secado.
IEC 60068-2-78 El calor húmedo de estado estable se usa generalmente para estudiar la alta humedad sin condensación. ASTM D2247, por el contrario, se basa en 100% RH y condensación para evaluar la resistencia al agua de los recubrimientos.
Haga coincidir el perfil de la prueba con el estándar. Use transiciones más lentas para piezas sensibles a la humedad. Evite colocar muestras frías en una cámara cálida y húmeda. No coloque muestras debajo de superficies donde pueda gotear agua.
Las cámaras de humedad de temperatura LIB utilizan una ventana de visualización de vidrio con aislamiento anticondensación y un control de deshumidificación inteligente para reducir el riesgo de que las gotas de agua caigan directamente sobre las muestras durante las pruebas de humedad.
La velocidad de rampa controla qué tan rápido se mueve la cámara de una temperatura a otra. Afecta el estrés térmico, el riesgo de condensación y el retraso de la muestra.
Una rampa de 3 ° C/min puede exponer plásticos, juntas de soldadura, adhesivos, sellos y recubrimientos a una tensión diferente a una rampa de 1 ° C/min. Las muestras pequeñas pueden seguir el aire de la Cámara rápidamente, mientras que las muestras densas responden lentamente. Si no se informa de la tasa de rampa, la prueba puede ser difícil de repetir.
Utilice la tasa de rampa requerida por el estándar de prueba o la especificación del cliente. Cuando no se da ninguna tasa, elija una tasa que coincida con la condición de campo del producto.
Las cámaras de sobremesa LIB admiten una velocidad de calentamiento de 3 ° C/min y una velocidad de enfriamiento de 1 ° C/min, con velocidades de rampa personalizadas disponibles para ciclos de temperatura y pruebas de cambio rápido. Esto ayuda a los laboratorios a probar materiales con diferente sensibilidad al choque térmico.
La apertura de la puerta de la Cámara es una de las formas más rápidas de dañar la estabilidad de la prueba. Incluso una abertura corta puede causar una gran perturbación en una cámara pequeña.
Cuando la puerta se abre, el aire acondicionado se escapa y entra el aire de la habitación. A baja temperatura, se puede formar escarcha. A alta humedad, el aire de la habitación puede cambiar el equilibrio de humedad. En una cámara compacta, el volumen de aire es pequeño, por lo que la recuperación puede tardar más de lo esperado en comparación con el tiempo total de prueba.
Para una prueba de RH de 85 ° C y 85%, una abertura de puerta corta puede desencadenar condensación en superficies de muestra más frías. Para una prueba de baja temperatura, puede agregar humedad que luego se congela en el evaporador o la muestra.
Planifique las inspecciones antes de que comience la prueba. Utilice la ventana de observación siempre que sea posible. Si se requiere acceso a la mitad de la prueba, detenga la prueba, registre el tiempo y los valores de la Cámara, mantenga la abertura corta y luego permita que la cámara y la muestra se reestabilicen antes de continuar con el recuento de exposición.
El controlador de la cámara mide el aire de la cámara. No siempre representa el núcleo de la muestra, la Junta de soldadura, la capa de recubrimiento, la línea adhesiva o la superficie de la celda de la batería.
El aire cambia rápidamente. Las muestras cambian más lentamente. Una parte de aluminio de 50g puede quedar muy por detrás de la pantalla durante el calentamiento y la refrigeración. Una Pieza de plástico con baja conductividad térmica puede mostrar una temperatura superficial cercana al aire mientras su núcleo permanece más frío.
Esta diferencia es importante cuando la regla de Pasar/fallar depende del tiempo de exposición. No se debe contar una prueba de 2 horas a-40 ° C antes de que la muestra alcance realmente la condición objetivo.
Utilice sensores de muestra cuando pruebe piezas densas, electrónica motorizada, baterías, módulos sellados o muestras con retraso térmico conocido. Coloque el sensor de forma repetible: cinta, pinza o sonda incrustada, según el material.
Cámaras ambientales LIB benchtopSe puede configurar con sensores de temperatura de muestra externos y puertos de cable personalizados, lo que permite el registro de temperatura de muestra en tiempo real y la grabación de datos del informe de prueba.
Una pequeña cámara climática confiable aún puede producir malos datos si se mantiene mal. Sensores de deriva. Las juntas de la puerta se desgastan. Los sistemas de humedad recogen residuos. Los filtros de aire se obstruyen.
Los valores de desviación y fluctuación de temperatura son significativos solo cuando los sensores están calibrados. Las Cámaras ambientales de la encimera LIB proporcionan una fluctuación de temperatura de ± 0,5 ° C, una desviación de temperatura de ± 2,0 ° C, un rango de humedad de 20% a 98% RH y una desviación de humedad de ± 2.5% RH. Estos valores admiten pruebas repetibles, pero aún se necesitan registros de calibración para auditorías e informes de clientes.
Un plan de mantenimiento práctico debe incluir:
· Comprobación de sellos de puerta y presión de pestillo
· Limpieza del interior de la cámara después de las pruebas de humedad
· Inspección de estantes, puertos de cable y caminos de drenaje
· Uso de agua limpia para la operación de la humedad
· Revisión de la historia de la alarma después de largas pruebas
· Programación de calibración periódica del sensor
LIB proporciona soporte de recordatorio de calibración regular, asistencia de diagnóstico remoto y un equipo de posventa de habla inglesa disponible 5 × 12 para usuarios globales.
La Cámara derecha es la que se adapta a la muestra, el accesorio, el enrutamiento de cables, el estándar y el flujo de trabajo. El volumen interno por sí solo no es suficiente.
Una CÁMARA DE 50L a menudo es adecuada para sensores pequeños, cupones de PCB, conectores, piezas de plástico compactas, paneles de revestimiento pequeños y tareas de I + D de sobremesa. Una cámara de 80L ofrece más espacio para accesorios más grandes, más espacio entre las muestras y una mejor administración de cables para pruebas eléctricas.
Al comparar cámaras 50L y 80L, compruebe las dimensiones internas, no solo el volumen. Una muestra larga puede necesitar la cámara más grande incluso cuando su volumen total es pequeño.
Se deben seleccionar el control de humedad, los puertos de cable, los sensores de muestra, las ventanas de visualización, los estantes y los accesorios personalizados antes de la compra. Una Cámara utilizada para el envejecimiento pasivo de plástico puede necesitar una configuración diferente a la de una cámara utilizada para conjuntos electrónicos alimentados en condiciones 85/85.
| Mini cámaras de humedad de temperatura Mini cámaras de control ambiental de la humedad de la temperatura | |||||
Una lista de verificación simple evita muchos costos de repetición de la prueba. También facilita la defensa de los informes cuando un cliente o auditor pregunta cómo se realizó la prueba.
Confirme el estándar, la temperatura, la humedad, la duración, la velocidad de la rampa y los criterios de pase/fallo. Compruebe el estado de la calibración. Coloque las muestras al menos a 5 cm de las paredes de la cámara y deje 2-3 cm entre las muestras. Asegúrese de que el estante o el accesorio no bloquee el flujo de aire.
Evite abrir la puerta. Esté atento a la condensación, las alarmas anormales, el largo tiempo de estabilización o el comportamiento inesperado de la muestra. Cuando se prueban las muestras alimentadas, controle las condiciones de la cámara y la temperatura de la muestra.
Registre los datos finales de la Cámara, la apariencia de la muestra, el tiempo de recuperación y cualquier interrupción. Para los recubrimientos, tenga en cuenta Las ampollas, el ablandamiento, la pérdida de adherencia o la decoloración. Para la electrónica, registre las comprobaciones funcionales, la resistencia de aislamiento, la corrosión visible y el estado del conector.
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Coloque las muestras en el área de trabajo central, mantenga al menos 5 cm de las paredes de la Cámara, deje 2-3 cm entre las muestras y evite bloquear el suministro o el flujo de aire de retorno. Seleccione la temperatura, la humedad, la tasa de rampa y la duración del estándar de prueba relevante o el requisito del cliente.
Las muestras deben colocarse lejos de paredes, puertas, salidas de aire y salidas de ventilación. La mejor posición suele estar en un estante perforado en la zona de flujo de aire principal, con suficiente espacio abierto alrededor de cada superficie de muestra.
Las causas comunes incluyen cámaras sobrecargadas, flujo de aire bloqueado, espaciado deficiente de la muestra, ajustes de humedad incorrectos, velocidades de rampa no declaradas, apertura de la puerta durante la prueba, deriva del sensor y tiempo de exposición de conteo antes de que la muestra se haya estabilizado.
Use el perfil de humedad correcto, evite poner muestras frías en aire húmedo cálido, controle las tasas de rampa, mantenga las muestras alejadas de las trayectorias de goteo y permita que la cámara se estabilice. Para las pruebas de calor húmedo sin condensación, las condiciones como 40 ° C y 93% RH deben controlarse con cuidado.
Una CÁMARA DE 50L suele ser suficiente para piezas pequeñas, cupones de PCB, sensores y muestras de material compacto. Una cámara de 80L es mejor cuando se necesitan accesorios, cables, mayor espacio o múltiples grupos de muestras. El diseño de la muestra debe decidir el tamaño de la cámara.
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