一种模拟实际应用环境的湿尘测试装置及方法与流程

本发明涉及电子产品测试领域，更具体地说，涉及一种模拟实际应用环境的湿尘测试装置及方法。
背景技术：
：电子产品在客户端使用时，经常会由于灰尘原因造成的产品腐蚀、漏电流和绝缘击穿的失效。这些失效通常是由于产品在工作中冷却风扇吸入的灰尘吸附在单板上，加上环境湿度比较高，从而发生了腐蚀。灰尘通常会含有硫酸盐、硝酸盐、氯盐等可溶性盐，这些灰尘在干燥环境下是没有任何电气影响的，但当环境的相对湿度大于60％时，就会发生漏电流、绝缘降低和腐蚀等严重危害,详细失效机理见附图1和附图2。如图3和图4所示，现有最接近技术nebsgr-63-coreissue4中介绍的湿尘试验“hygroscopicdusttest”，这个试验方法主要参照了nebsgr1274-core中的测试方法：就是在pcba上喷涂薄薄的一层盐溶液(如na2s·9h2o等)，然后在90％rh下测量电路板的绝缘阻抗，要求不能小于ipc标准中的阻抗要求。gr1274中提到的方法有几个明显的缺点：(1)现有技术方法不能模拟产品实际的应用环境。(2)产品实际工作在灰尘的环境，灰尘会随着产品风道被吸入到产品内部从而沉降在pcba上。由于产品内部器件布局不一样，灰尘沉积的位置也会不一样。例如在某些高大器件背面可能实际不会积累灰尘，而现有技术并不能评估出哪些位置会积累灰尘，灰尘会积累多少(灰尘积累多少也会直接影响绝缘电阻的大小)。因此，现有技术不能模拟产品实际的应用环境。(3)现有技术不能完全复现产品的市场问题，试验有效性差。(4)此方法对pcb绝缘阻抗下降失效可能适用，但对pcba的腐蚀、漏电流等失效机理不能复现。(5)此方法有效性很差，不能完全复现产品实际使用的全部失效机理。除此之外，器件由于湿尘造成的绝缘降低、腐蚀等失效机理，此技术不能模拟。(6)现有技术采用类似na2s·9h2o的盐溶液，容易对环境和人体造成危害，而且获取渠道不是那么容易。(7)现有技术对喷涂设备要求精度很高，喷涂厚度不同，pcb的绝缘阻抗不一样。技术实现要素：本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有测试技术不能模拟自然条件的降尘环境缺陷，提供一种模拟实际应用环境的湿尘测试装置及方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种模拟实际应用环境的湿尘测试装置，该湿尘测试装置包括：自由降尘区、温湿度箱、控制柜，其中，该控制柜分别连接并控制该自由降尘区、该温湿度箱；该自由降尘区用于根据降尘参数模拟自然条件下的灰尘降落方式，对其中的待测品进行降尘处理；该温湿度箱用于根据预设自然环境模式调节该温湿度箱内的温度和/或湿度和/或空气流动性，以便在该预设自然环境模式下对该温湿度箱内的经过降尘处理的待测品进行组合试验。优选地，该湿尘测试装置还包括缓冲区，该缓冲区用于在该待测品在该自由降尘区完成降尘处理后且在置入该温湿度箱之前，对该待测品进行表面灰尘清理。优选地，该自由降尘区包括搅拌机构和降尘装置，该搅拌机构用于将灰尘进行均匀混合，该降尘装置用于模拟自然条件下的灰尘降落方式，对待测品进行降尘处理。优选地，该缓冲区包括：用于调节该待测品位置的升降平台；用于为该待测品进入或移出该缓冲区提供通道的双开门；用于连接该自由降尘区和该缓冲区的导轨，该待测品通过该导轨从该自由降尘区移动至该缓冲区。优选地，该温湿度箱包括：温度调节装置、湿度调节装置、以及风道，该温度调节装置用于按照预设温度调节该温湿度箱内的温度；该湿度调节装置用于按照预设湿度调节该温湿度箱内的湿度；该风道用于调节该温湿度箱内的空气流动性。优选地，该灰尘由硅藻土和氯化钠按照第一配比系数配置而成；或该灰尘由高岭土和氯化钠按照第二配比系数配置而成,其中该第一配比系数和第二配比系数可根据所选自然环境模式进行调整。优选地，该组合试验包括：高温高湿工作测试、凝露工作测试、交变湿热工作、恒定湿热存储中的至少一种。本发明还提供一种模拟实际应用环境的湿尘测试方法，该方法包括：s1：将待测品根据预设的降尘参数进行自由降尘处理；s3：根据预设自然环境模式调节该待测品周围环境的温度和/或湿度和/或空气流动性，达到该预设自然环境模式对应的自然条件；s4：在该预设自然环境模式下对该待测品进行组合试验。优选地，该湿尘测试方法在步骤s1和步骤s3之间还可包括步骤s2，s2：对所述待测品进行表面灰尘清理。优选地，该方法还包括：s5：在该步骤s1，步骤s3和步骤s4中，若该待测品出现异常现象，立即停止测试，并分析异常原因。优选地，该方法还包括：s6：测试结束后，检测该待测品的外观和功能性能，将检测结果与预设标准进行比对，得出检测结果。优选地，该方法在步骤s1之前，还包括：s0：将该待测品在正常工作环境中运行预设时间，经历该预设时间后，若该待测品运行正常，则执行该步骤s1。优选地，该降尘处理使用的灰尘由硅藻土和氯化钠按照第一配比系数配置而成；或该降尘处理使用的灰尘由高岭土和氯化钠按照第二配比系数配置而成,其中该第一配比系数和第二配比系数可根据所选自然环境模式进行调整。优选地，上述组合试验包括：高温高湿工作测试、凝露工作测试、交变湿热工作、恒定湿热存储中的至少一种实施本发明的一种模拟实际应用环境的湿尘测试装置及方法，具有以下有益效果：该模拟实际应用环境的湿尘测试装置包括：自由降尘区、温湿度箱、控制柜，自由降尘区用于根据降尘参数模拟自然条件下的灰尘降落方式，对待测品进行降尘处理；温湿度箱用于在待测品在缓冲区完成清理后，根据预设自然环境模式调节温湿度箱内的温度和/或湿度和/或空气流通性，待测品在预设自然环境模式下进行组合测试。通过实施本发明，能够模拟自然条件下的降尘环境，使检测环境更接近产品的使用环境，提高检测质量，提高产品的可靠性。附图说明下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1-图4是本发明现有技术的技术方案示意图；图5是本发明一种模拟实际应用环境的湿尘测试装置第一实施例的结构示意图；图6是本发明一种模拟实际应用环境的湿尘测试装置第二实施例的结构示意图；图7是本发明一种模拟实际应用环境的湿尘测试方法的流程示意图。具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。第一实施例图5是本发明一种模拟实际应用环境的湿尘测试装置第一实施例的结构示意图。具体的，该模拟实际应用环境的湿尘测试装置包括：自由降尘区、温湿度箱、控制柜，其中，控制柜分别连接并控制自由降尘区和温湿度箱，控制柜可设置自由降尘区和温湿度箱的工作参数，并控制整个装置工作。自由降尘区和温湿度箱可采用紧邻设置，避免待测品在移动过程中外界条件干扰测试过程。可以理解，降尘区、温湿度箱均采用密封设置，从而保证内部环境稳定。自由降尘区用于根据降尘参数模拟自然条件下的灰尘降落方式，对其中的待测品进行降尘处理。待测品按照预设自然环境模式完成降尘后，移动至温湿度箱。根据预设自然环境模式调节温湿度箱内的温度和/或湿度和/或空气流通性，待测品在预设自然环境模式下进行组合测试，其中，部分组合测试为带电组合测试，完成测试。第二实施例图6是本发明一种模拟实际应用环境的湿尘测试装置第二实施例的结构示意图。本实施例与第一实施例的区别在于，该模拟实际应用环境的湿尘测试装置还包括缓冲区，控制柜分别连接并控制自由降尘区、缓冲区、温湿度箱，控制柜可设置自由降尘区、缓冲区、温湿度箱的工作参数，并控制整个装置工作。自由降尘区、缓冲区、温湿度箱可采用紧邻设置，避免待测品在移动过程中外界条件干扰测试过程，缓冲区设置在自由降尘区和温湿度箱之间。可以理解，降尘区、缓冲区、温湿度箱均采用密封设置，从而保证内部环境稳定。自由降尘区用于根据降尘参数模拟自然条件下的灰尘降落方式，对其中的待测品进行降尘处理。待测品按照预设自然环境模式完成降尘后，可移动至缓冲区，缓冲区用于待测品在自由降尘区完成降尘处理后对待测品进行表面灰尘清理；以防止直接进入温湿度箱后对温湿度箱造成腐蚀。进一步，缓冲区包括用于调节待测品位置的升降平台，可通过升降平台调节待测品的高度，方便进行表面灰尘清理。作为选择，为方便待测品移动，在自由降尘区和缓冲区之间设置用于连接自由降尘区和缓冲区的导轨，在导轨上放置样品车，待测品放置在样品车上。使待测品通过导轨从自由降尘区移动至缓冲区。在缓冲区和温湿度箱之间设置用于连接缓冲区和温湿度箱的导轨，在导轨上放置样品车，使待测品通过导轨从缓冲区移动至温湿度箱。作为选择，用于为待测品进入或移出缓冲区提供通道的双开门。自由降尘区和缓冲区之间设置一道双开门，缓冲区和温湿度箱之间设置一道双开门，双开门在待测品跨区域移动时打开，在待测品位于测试区测试时关闭。进一步，以下分别上述实施例中的自由降尘区、缓冲区、温湿度箱进行具体说明。自由降尘区用于根据降尘参数模拟自然条件下的灰尘降落方式，对其中的待测品进行降尘处理；在不同的环境中，例如城市、乡村、室内、室外、工厂等，灰尘是组成成分、颗粒大小、以及尘降密度等是不同的，表1给出了根据gb/t4797.6的尘降要求的典型的沙尘降密度。表1表1典型的沙尘沉降密度单位为毫克每平方米小时地区沙尘沉积量乡村和郊区0.4～15城市15～40工业区40～80本发明中降尘参数包括但不限于灰尘组成成分、颗粒大小、尘降密度、降尘时间等，在测试过程中，根据预设自然环境模式设置具体的降尘参数，自由降尘区根据降尘参数进行降尘。可以理解，在实施本发明的技术方案之前，首先要获取待测品的工作环境中的降尘参数。进一步，自由降尘区包括搅拌机构和降尘装置，搅拌机构用于将灰尘的原料进行均匀混合，并通过降尘装置模拟自然条件下的灰尘降落方式，对待测品进行降尘处理。例如，降尘装置可通过风道实现，风道吸入灰尘，灰尘通过风道降落到待测品上。优选地，本发明的灰尘选用接近自然界灰尘的组成成分，或灰尘作用等同于自然界灰尘所起的作用。例如，灰尘可由硅藻土和氯化钠按照第一配比系数配置而成；或灰尘可由高岭土和氯化钠按照第二配比系数配置而成。可以理解，第一配比系数和第二配比系数可根据所选预设自然环境模式进行适应性调整，本领域技术人员可根据需要进行配置。另外，对本发明提供的原料进行等同替换的，也属于本发明的保护范围。待测品按照预设自然环境模式完成降尘后，可移动至缓冲区，缓冲区用于待测品在自由降尘区完成降尘处理后对待测品进行表面灰尘清理；以防止直接进入温湿度箱后对温湿度箱造成腐蚀。优选地，缓冲区包括用于调节待测品位置的升降平台，可通过升降平台调节待测品的高度，方便进行表面灰尘清理。待测品在缓冲区完成表面灰尘清理后，移动至温湿度箱。温湿度箱用于在待测品在缓冲区完成清理后，根据预设自然环境模式调节温湿度箱内的温度和/或湿度和/或空气流通性，待测品在预设自然环境模式下进行组合测试，其中，部分组合测试为带电组合测试，完成测试。具体的，温湿度箱包括温度调节装置、湿度调节装置、以及风道，温度调节装置用于按照预设温度调节温湿度箱内的温度；湿度调节装置用于按照预设湿度调节温湿度箱内的湿度；风道用于调节温湿度箱内的空气流动性。可以理解，温湿度箱还包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器用于获取温湿度箱内的实时温度，并将监测数据上传至控制柜，控制柜根据监测温度与预设温度进行温度调节。湿度传感器用于获取温湿度箱内的实时湿度，并将监测数据上传至控制柜，控制柜根据监测湿度与预设湿度进行湿度调节。优选地，本发明的模拟实际应用环境的湿尘测试装置，组合测试包括但不限于高温高湿工作测试、凝露工作测试、交变湿热工作、恒定湿热存储等，每种带点组合试验需要设置：温度、湿度、时间、电应力、时间等。如表2所示，给出了几种组合测试的具体参数设置，这几种组合测试仅用于说明不同实际应用环境下设置的温湿度箱的参数，可根据待测品的测试需求进行适应性调整。表2图7是本发明一种模拟实际应用环境的湿尘测试方法的流程示意图。具体的，该模拟实际应用环境的湿尘测试方法可应用于上述的模拟实际应用环境的湿尘测试装置，包括：可选步骤s0：将待测品在正常工作环境中运行预设时间，经历预设时间后，若待测品运行正常，说明该待测品在测试前为合格产品，则执行步骤s1；若待测品运行异常，说明该待测品在测试前已出现问题，不能继续进行测试，需要更换待测品。此处的预设时间可根据不同的待测品测试要求进行适应性选择，例如4小时。可以理解，在实施本发明的技术方案之前，首先要获取待测品的工作环境中的降尘参数。步骤s1：对待测品进行自由降尘处理。将待测品放入自由降尘区，设置降尘参数，进行自由降尘处理。降尘参数包括但不限于：灰尘组成成分、颗粒大小、尘降密度、降尘时间等，在测试过程中，根据预设自然环境模式设置具体的降尘参数，自由降尘区根据降尘参数进行降尘。具体的，自由降尘区包括搅拌机构和降尘装置，搅拌机构用于将灰尘的原料进行均匀混合，并通过降尘装置模拟自然条件下的灰尘降落方式，对待测品进行降尘处理。例如，通过风道进行降尘。优选地，本发明的灰尘选用接近自然界灰尘的组成成分，或灰尘作用等同于自然界灰尘所起的作用。例如，灰尘可由硅藻土和氯化钠按照第一配比系数配置而成；或灰尘可由高岭土和氯化钠按照第二配比系数配置而成。可以理解，第一配比系数和第二配比系数可根据所选预设自然环境模式进行适应性调整，本领域技术人员可根据需要进行配置。另外，对本发明提供的原料进行等同替换的，也属于本发明的保护范围。待测品按照预设自然环境模式完成降尘后，移动至缓冲区，执行可选步骤s2。优选地，移送过程通过自由降尘区和缓冲区之间设置的导轨实现。步骤s3：待测品在缓冲区完成清理后，移送至温湿度箱，根据预设自然环境模式调节温湿度箱内的温度和/或湿度和/或空气流通性，达到预设自然环境模式对应的自然条件。具体的，温湿度箱包括：温度调节装置、湿度调节装置、以及风道，温度调节装置用于按照预设温度调节温湿度箱内的温度；湿度调节装置用于按照预设湿度调节温湿度箱内的湿度；风道用于调节温湿度箱内的空气流动性。可以理解，温湿度箱还包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器用于获取温湿度箱内的实时温度，并将监测数据上传至控制柜，控制柜根据监测温度与预设温度进行温度调节。湿度传感器用于获取温湿度箱内的实时湿度，并将监测数据上传至控制柜，控制柜根据监测湿度与预设湿度进行湿度调节。温湿度箱用于在待测品在缓冲区完成清理后，根据预设自然环境模式调节温湿度箱内的温度和/或湿度和/或空气流通性，达到所述预设自然环境模式对应的自然条件。步骤s4：将待测品在预设自然环境模式进行组合试验，完成测试。具体的，本发明的模拟实际应用环境的湿尘测试装置，组合测试包括但不限于：高温高湿工作测试、凝露工作测试、交变湿热工作、恒定湿热存储等，每种组合试验需要设置：温度、湿度、时间、电应力、时间等。如表2所示，给出了几种组合试验的具体参数设置，这几种组合测试仅用于说明不同实际应用环境下设置的温湿度箱的参数，可根据待测品的测试需求进行适应性调整。一些实施例中，在步骤s1之后步骤s3之前，还包括可选步骤s2：对待测品进行表面灰尘清理。待测品在自由降尘区完成降尘处理后，移送至缓冲区，对待测品进行表面灰尘清理，以防止直接进入温湿度箱后对温湿度箱造成腐蚀。优选地，缓冲区包括用于调节待测品位置的升降平台，可通过升降平台调节待测品的高度，方便进行表面灰尘清理。待测品在缓冲区完成清理后，移送至温湿度箱。优选地，移送过程通过缓冲区和温湿度箱之间设置的导轨实现。可选步骤s5：在步骤s1至步骤s4中，若待测品出现异常现象，例如出现打火、炸机等，立即停止测试，并分析异常原因。可选步骤s6：测试结束后，检测待测品的外观和功能性能，将检测结果与预设标准进行比对，得出检测结果。若产品外观异常，如腐蚀等判定为不合格；若产品功能性能不符合规格要求，判定为不合格。图表3所示，某公司产品通过此创新方法，复现了至少80％的市场由于灰尘造成的失效案例，复现了至少80％以上的由于灰尘造成的失效现象。表3综上，本发明采用人工模拟自然灰尘成分，然后通过自由降尘区模拟自然界灰尘沉降，产品正常工作在这种自然降尘环境下，会吸入灰尘，灰尘会随着风道沉降在pcba上，这一点和实际是相符的。然后再通过高温高湿试验、凝露试验、交变湿热等试验暴露产品实际工作下灰尘环境下的失效现象。通过实时本发明，能够模拟自然条件下的降尘环境，使检测环境更接近产品的使用环境，提高检测质量，提高产品的可靠性。以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。当前第1页12