砂尘试验检测执行国家标准的具体技术要求和实施步骤

砂尘试验是模拟自然环境中沙尘侵蚀，评估产品外壳防护、功能稳定性的关键手段，而国家标准是确保试验准确性与可比性的核心依据。不同行业（如电工电子、汽车、户外设备）需遵循对应的国标要求，明确技术参数、操作流程与评价准则。本文结合GB/T 2423.37-2006《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验L：砂尘试验》、GB/T 4208-2017《外壳防护等级（IP代码）》等核心标准，拆解砂尘试验的具体技术要求与实施步骤，为检测实操提供指引。

砂尘试验涉及的核心国家标准梳理

砂尘试验的国标体系以“方法标准”与“防护评价标准”为核心。GB/T 2423.37-2006是基础方法标准，明确“吹砂试验（L1）”与“扬尘试验（L2）”两类场景：L1针对沙漠强吹砂环境（砂粒100～150μm），L2模拟一般扬尘环境（砂粒≤100μm）。GB/T 4208-2017《外壳防护等级（IP代码）》则聚焦防护能力评定，其IP6X等级（完全防沙尘）需引用L2程序，但增加“2kg/m³高浓度”“2小时试验时间”的要求。

此外，汽车行业QC/T 413-2002参考上述国标，对汽车零部件砂尘试验补充规定；轨道交通行业的TB/T 3021-2001也对列车电器的砂尘防护做出要求。企业需根据产品类型选择标准：如电工产品选GB/T 2423.37，外壳防护评定选GB/T 4208。

需注意，标准的“适用场景”差异：L1适用于沙漠、矿山等强吹砂环境，L2适用于城市、公路等一般性扬尘，IP6X则是高端防护的严格要求。

试验用砂尘的技术参数要求

砂尘的物理特性直接影响试验有效性，国标对粒度、含水量、清洁度有明确规定。以GB/T 2423.37为例，砂尘需为“干燥清洁的硅砂或矿物砂”，不得含黏土、有机物——这类杂质会改变砂尘流动性，导致结果偏差。

粒度分布是核心：L1吹砂的砂粒粒径100～150μm（100～125μm占比≥90%）；L2扬尘的砂粒≤100μm（0～10μm≤5%，10～100μm≥95%）。若砂粒过细，易穿透密封间隙误判；过粗则无法模拟真实扬尘。

含水量需≤0.1%——湿砂会结块，试验前需在105℃～110℃烘箱干燥2小时，冷却后使用。清洁度方面，砂尘需过200目筛网，去除大颗粒，避免堵塞试验箱气流系统。

试验环境与设备的技术要求

试验箱环境需符合GB/T 2423.37规定：温度15℃～35℃，相对湿度≤60%——温度过高加速样品老化，湿度过高导致砂尘结块。试验箱密封性需达标：关闭箱门后，箱内气压与外界一致，避免外部空气稀释砂尘浓度。

试验箱结构需满足循环需求：容积≥样品体积5倍（样品占比≤1/5），确保气流均匀；气流速度L2试验控制在0.5m/s～2m/s——速度过低无法悬浮砂尘，过高会损坏样品。此外，试验箱需设“沉降区”，收集沉降砂尘，避免重复循环。

砂尘浓度控制关键：L2试验要求10～20g/m³（持续悬浮），IP6X需提升至2kg/m³（短时间高浓度）。浓度测量用“重量法”：试验前称砂尘质量，试验后收集剩余砂尘，计算悬浮浓度是否符合要求。

试验样品的准备与安装要求

样品状态需贴合实际使用场景：若产品使用中工作（如风机、传感器），试验时需通电运行；若非工作（如密封盒），则关闭所有开口（按说明书）。预处理必要：样品需在23℃±2℃、50%RH±5%环境放置24小时，确保状态稳定。

安装位置需遵循“气流方向”：样品防护面（外壳接缝、通风口）需正对砂尘气流，夹角≥90°，确保沙尘直接冲击测试部位。安装支架用非吸湿性材料（如不锈钢），避免吸附砂尘影响浓度。

样品标识需清晰：标注“测试区域”（如密封件、通风口），试验后便于定位检查。若有敏感部件（如光学镜头、连接器），需按实际使用加装防护（如防尘罩），不得额外密封——否则违反“真实性”原则。

砂尘试验的具体实施步骤（以L2扬尘为例）

步骤1：试验前检查。清理试验箱残留砂尘，用尘埃粒子计数器测箱内清洁度（≤1000颗粒/升）；校准气流速度仪、温湿度计，确保设备正常。

步骤2：样品安装。将预处理后的样品固定在试验箱内，调整位置至防护面正对气流；连接电源与测试线（若工作状态），确保线路不影响气流循环。

步骤3：砂尘注入。按箱容计算砂尘质量（浓度20g/m³×箱容），倒入砂尘槽；关闭箱门，开启预循环5分钟，使砂尘均匀分布。

步骤4：试验运行。开启气流系统，调速度至1m/s±0.2m/s，保持砂尘悬浮；记录试验时间（L2为8小时，IP6X为2小时），每2小时检查温湿度与浓度，偏离则调整。

步骤5：中途检查。若需检查样品，先关闭气流，等1小时砂尘沉降；打开箱门时避免扰动沉降砂尘，快速检查后关闭，重新启动气流。

步骤6：试验结束。关闭气流，让砂尘沉降1小时；打开箱门，用软毛刷轻刷样品表面浮尘，取出置于清洁环境。

试验结果的评价与记录要求

结果评价需依标准条款：若执行IP6X试验，检查样品内部是否有可见砂尘——无砂尘且功能正常（如电气、机械性能），则判“符合IP6X”；若有砂尘，需测进入量（≤0.1g），超限时判“不符合”。

若执行L2试验，评价样品性能变化：试验前后测电气参数（电阻、电压）、机械参数（密封力、扭矩），变化量≤标准限值（如≤10%）则合格。此外，需检查样品表面砂尘堆积量——过多可能影响散热或操作，需记录。

记录需完整可追溯：包括标准编号、砂尘参数（粒度、含水量）、环境条件（温湿度）、设备参数（气流速度、浓度）、样品状态（工作/非工作）、试验时间、检查结果等。报告需附样品前后照片，便于审核。

试验过程中的常见问题与解决

问题1：砂尘结块。原因可能是含水量高或箱内湿度过大——解决：重新干燥砂尘，开启试验箱除湿功能。

问题2：气流速度不稳定。原因可能是风机故障或样品占比过大——解决：检修风机，调整样品位置（减少占比）。

问题3：样品内部砂尘超标。原因可能是密封件老化或安装不当——解决：检查密封件压缩量（是否符合设计），重新安装样品（防护面正对气流）。

问题4：浓度测量不准确。原因可能是砂尘未完全悬浮或测量时间不当——解决：延长预循环至10分钟，试验运行30分钟后测浓度（此时稳定）。