Nghiên cứu ứng dụng của nhà sản xuất buồng bụi trong thử nghiệm hiệu suất môi trường bụi của các sản phẩm đa lĩnh vực

Tóm tắt
Trong các ngành công nghiệp như sản phẩm điện và điện tử, ô tô và xe máy, sản phẩm thường xuyên tiếp xúc với môi trường bụi xâm nhập. Sự xâm nhập của bụi có thể dẫn đến hư hỏng cấu trúc sản phẩm, hỏng hóc chức năng và thậm chí gây nguy hiểm cho an toàn. Bài báo này xem xét LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi Với tư cách là đối tượng nghiên cứu, dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và trong nước như IEC 60529 và GB/T 4208, bài báo trình bày một cách có hệ thống các nguyên tắc thiết kế, thông số kỹ thuật cốt lõi và quy trình thử nghiệm của thiết bị này. Bài báo tập trung phân tích các ứng dụng cụ thể của thiết bị trong các lĩnh vực như sản phẩm điện và điện tử, đèn, tủ điện, linh kiện điện, ô tô và phụ tùng xe máy. Một bảng so sánh thông số thử nghiệm cho các sản phẩm khác nhau được xây dựng để trình bày trực quan các điều kiện thử nghiệm, và các trường hợp thử nghiệm thực tế được sử dụng để xác minh tính khả thi của thiết bị. Nghiên cứu cho thấy LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi có thể mô phỏng chính xác điều kiện khí hậu bụi với nồng độ và kích thước hạt khác nhau. Bằng cách phát hiện các đặc tính vật lý và tính toàn vẹn chức năng của sản phẩm sau khi tiếp xúc với môi trường bụi, buồng bụi cung cấp cơ sở khoa học cho việc tối ưu hóa thiết kế sản phẩm, kiểm tra chất lượng và kiểm tra nhà máy, giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu quả độ tin cậy và khả năng thích ứng của sản phẩm trong môi trường bụi.

1. Giới thiệu​
Với sự phát triển không ngừng của sản xuất công nghiệp và thị trường tiêu dùng, các kịch bản ứng dụng của các sản phẩm điện và điện tử, ô tô, xe máy và các sản phẩm khác ngày càng trở nên phức tạp. Các môi trường có nồng độ bụi cao như sa mạc, mỏ và công trường xây dựng đã trở thành các kịch bản ứng dụng phổ biến. Nếu các hạt bụi xâm nhập vào bên trong sản phẩm, chúng có thể gây ra các vấn đề như mài mòn các bộ phận cơ khí, đoản mạch và giảm hiệu suất tản nhiệt, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ và độ an toàn của sản phẩm. Để chuẩn hóa các tiêu chuẩn kiểm tra hiệu suất của sản phẩm trong môi trường bụi, Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) và Cục Quản lý Tiêu chuẩn hóa Quốc gia Trung Quốc đã xây dựng các tiêu chuẩn như IEC 60529 Mức độ bảo vệ của vỏ bọc (Mã IP) và GB/T 4208 Mức độ bảo vệ của vỏ bọc (Mã IP). Các tiêu chuẩn này yêu cầu rõ ràng rằng các sản phẩm liên quan phải vượt qua các bài kiểm tra chống bụi ở các cấp độ cụ thể trước khi có thể được đưa ra thị trường.​

Trong bối cảnh này, các nhà sản xuất buồng bụi chuyên nghiệp đã trở thành thiết bị cốt lõi cho các doanh nghiệp và tổ chức thử nghiệm thực hiện kiểm tra tuân thủ. Là một doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực thiết bị thử nghiệm, LISUN Nhóm đã phát triển SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc tế và trong nước. Có thể linh hoạt điều chỉnh các thông số như nồng độ bụi và thời gian thử nghiệm theo đặc tính của từng sản phẩm để đạt được mô phỏng chính xác môi trường bụi. Bài viết này sẽ phân tích toàn diện giá trị của LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi từ kích thước của thiết bị, tiêu chuẩn thiết kế, hiệu suất kỹ thuật và tình huống ứng dụng, cung cấp tài liệu tham khảo thực tế để thử nghiệm hiệu suất môi trường bụi của các sản phẩm đa lĩnh vực.

2. Nguyên tắc kỹ thuật của LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi
2.1 Nguyên tắc kỹ thuật cốt lõi
LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng chứa bụi áp dụng công nghệ "bơm bụi tuần hoàn", cấu trúc cốt lõi bao gồm hệ thống lưu trữ và vận chuyển bụi, buồng thử nghiệm, hệ thống kiểm soát nồng độ bụi, hệ thống kiểm soát nhiệt độ và hệ thống phát hiện. Trong quá trình thử nghiệm, trước tiên, theo yêu cầu tiêu chuẩn của sản phẩm cần thử nghiệm, hệ thống điều khiển được sử dụng để thiết lập nồng độ bụi (50g/m³-500g/m³), thời gian thử nghiệm (1 giờ-1000 giờ) và nhiệt độ buồng thử nghiệm (nhiệt độ phòng -60℃). Sau đó, bụi tiêu chuẩn (thường là bụi khô có hàm lượng SiO₂ ≥99% và kích thước hạt ≤75μm) trong hệ thống lưu trữ bụi được đưa đều vào buồng thử nghiệm thông qua thiết bị vận chuyển. Đồng thời, quạt được kích hoạt để làm cho bụi hình thành trạng thái lơ lửng trong buồng thử nghiệm, mô phỏng môi trường bụi thực tế. Trong quá trình thử nghiệm, hệ thống phát hiện liên tục theo dõi nồng độ bụi (sai số ≤±5%) và nhiệt độ (sai số ≤±2℃) trong buồng thử nghiệm để đảm bảo điều kiện thử nghiệm ổn định. Sau khi thử nghiệm, hiệu suất chống bụi của sản phẩm được đánh giá toàn diện bằng cách quan sát các chỉ số như bụi có xâm nhập vào vỏ sản phẩm hay không, các linh kiện bên trong có hoạt động bình thường hay không và các bộ phận cơ khí có bị mòn hay không.

Điểm nổi bật về mặt kỹ thuật của thiết bị nằm ở khả năng "kiểm soát chính xác nồng độ bụi": thiết bị sử dụng phương pháp giám sát kép bằng cân và cảm biến quang học để theo dõi nồng độ bụi. Khi nồng độ bụi thấp hơn giá trị cài đặt, bụi sẽ tự động được bổ sung; khi nồng độ bụi cao hơn giá trị cài đặt, thiết bị lọc sẽ được kích hoạt để điều chỉnh. Điều này đảm bảo nồng độ bụi trong buồng thử nghiệm luôn được duy trì trong phạm vi cài đặt, tránh sai lệch kết quả thử nghiệm do biến động nồng độ.

3. Bảng so sánh các thông số kỹ thuật cốt lõi và thông số thử nghiệm sản phẩm LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi
3.1 Thông số kỹ thuật cốt lõi
Các thông số kỹ thuật của LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi trực tiếp xác định khả năng thử nghiệm và phạm vi ứng dụng của buồng. Các thông số cụ thể như sau:​
• Thể tích buồng thử nghiệm: 150L (kích thước bên trong: W500mm×H500mm×D600mm);​
• Phạm vi kiểm soát nồng độ bụi: 50g/m³ – 500g/m³ (có thể tùy chỉnh nồng độ cao hơn theo yêu cầu);​
• Kích thước hạt bụi: ≤75μm (hàm lượng SiO₂ ≥99%, đạt yêu cầu của tiêu chuẩn bụi A2 ISO 12103-1);​
• Phạm vi nhiệt độ buồng thử nghiệm: Nhiệt độ phòng (RT) – 60℃ (độ đồng đều nhiệt độ: ±2℃, dao động: ±1℃);​
• Thời gian thử nghiệm: 1h – 1000h (có thể kiểm soát chính xác bằng bộ hẹn giờ, hỗ trợ thử nghiệm liên tục);​
• Phương pháp tuần hoàn bụi: Tuần hoàn thông gió cưỡng bức (tốc độ gió: 1m/s – 2m/s, đảm bảo bụi lơ lửng đồng đều);​
• Tải trọng giá mẫu: ≤30kg (có thể điều chỉnh độ cao để phù hợp với các mẫu có kích thước khác nhau);​
• Hệ thống điều khiển: Hoạt động trên màn hình cảm ứng, hỗ trợ lưu trữ thông số (có thể lưu trữ 50 bộ chương trình thử nghiệm) và xuất dữ liệu (hỗ trợ giao diện USB);​
• Bảo vệ an toàn: Được trang bị chức năng bảo vệ quá nhiệt, cảnh báo bụi bẩn và bảo vệ quá tải để đảm bảo thiết bị hoạt động an toàn.​

3.2 Bảng so sánh thông số thử nghiệm cho các sản phẩm hiện trường khác nhau
Đối với các tình huống ứng dụng khác nhau của các sản phẩm điện và điện tử, đèn, tủ điện, linh kiện điện, ô tô và phụ tùng xe máy, LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi cần phải kết hợp các thông số thử nghiệm khác nhau. Bảng so sánh cụ thể như sau:

Lưu ý: Các thông số trong bảng có thể được điều chỉnh theo yêu cầu cấp độ bảo vệ thực tế của sản phẩm. Ví dụ, khi thử nghiệm sản phẩm đạt chuẩn IP6X (chống bụi hoàn toàn), nồng độ bụi có thể được tăng lên 500g/m³ và thời gian thử nghiệm được kéo dài đến 100 giờ để đảm bảo sản phẩm vẫn có thể hoạt động bình thường trong môi trường bụi cực mạnh.

4. Các kịch bản ứng dụng và các trường hợp thử nghiệm thực tế của LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi
4.1 Kiểm tra hiệu suất chống bụi của sản phẩm điện và điện tử
Các sản phẩm điện và điện tử ngoài trời như bộ định tuyến và công tắc thường được lắp đặt ở môi trường ngoài trời và dễ bị bụi xâm nhập, dẫn đến gián đoạn truyền tín hiệu. Khi sử dụng LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi để thử nghiệm, các thông số được thiết lập theo tiêu chuẩn GB/T 4208: nồng độ bụi 200g/m³, thời gian thử nghiệm 24 giờ, nhiệt độ buồng thử nghiệm 40℃.​

Trước khi thử nghiệm, bộ định tuyến được kết nối với nguồn điện và mạng, đồng thời được cố định trên giá đỡ mẫu để đảm bảo các lỗ tản nhiệt, giao diện và các bộ phận khác của bộ định tuyến hướng về hướng lưu thông bụi. Trong quá trình thử nghiệm, trạng thái kết nối mạng và sự thay đổi nhiệt độ của bộ định tuyến được liên tục quan sát thông qua phần mềm giám sát được tích hợp sẵn trong thiết bị. Sau khi thử nghiệm, nguồn điện được ngắt kết nối, bộ định tuyến được tháo rời để kiểm tra bụi xâm nhập bên trong, sau đó bật lại nguồn để kiểm tra độ ổn định của đường truyền tín hiệu. Khi một doanh nghiệp điện tử sử dụng thiết bị này để thử nghiệm một loại bộ định tuyến ngoài trời mới, họ phát hiện ra rằng một lượng nhỏ bụi xâm nhập vào giao diện bộ định tuyến, gây ra gián đoạn mạng thỉnh thoảng. Bằng cách thêm vòng đệm silicon tại giao diện và tối ưu hóa cấu trúc vỏ, bộ định tuyến đã đáp ứng đầy đủ các yêu cầu tiêu chuẩn sau khi thử nghiệm lại và mức độ chống bụi của sản phẩm đã được nâng cấp từ IP54 lên IP65.

4.2 Kiểm tra hiệu suất chống bụi của các linh kiện điện tử ô tô
Các linh kiện điện tử ô tô như hệ thống dẫn đường và máy ghi âm hành trình được lắp đặt bên trong xe, nhưng bụi vẫn có thể xâm nhập qua khe cửa và ống dẫn khí điều hòa, ảnh hưởng đến chức năng của các linh kiện. Theo tiêu chuẩn QC/T 413, LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi được sử dụng với các thông số sau: nồng độ bụi 250g/m³, thời gian thử nghiệm 36 giờ, nhiệt độ buồng thử nghiệm 60℃.​

Trước khi thử nghiệm, hệ thống định vị ô tô được cố định trên giá đỡ mô phỏng nội thất ô tô và được kết nối với bộ mô phỏng nguồn điện ô tô để mô phỏng trạng thái cung cấp điện trong quá trình lái xe bình thường. Trong quá trình thử nghiệm, các chức năng như định vị bản đồ và phát nhạc của hệ thống định vị được kích hoạt 6 giờ một lần để kiểm tra xem chúng có hoạt động bình thường không. Sau khi thử nghiệm, bụi bề mặt của hệ thống định vị được làm sạch và độ nhạy cảm ứng của màn hình, chất lượng âm thanh đầu ra và cường độ tín hiệu GPS được kiểm tra. Khi một doanh nghiệp điện tử ô tô thử nghiệm hệ thống định vị ô tô, người ta phát hiện ra rằng chức năng cảm ứng của màn hình định vị đôi khi bị lỗi trong môi trường nhiệt độ cao và nhiều bụi. Sau khi điều tra, người ta phát hiện ra rằng bụi bám vào bảng điều khiển cảm ứng bên trong của màn hình. Sau đó, bằng cách thêm lưới chống bụi giữa màn hình và vỏ, vấn đề đã được giải quyết và sản phẩm đã vượt qua chứng nhận của nhà sản xuất ô tô.​

4.3 Kiểm tra hiệu suất chống bụi của các bộ phận động cơ xe máy
Nếu bụi xâm nhập vào các bộ phận động cơ xe máy như bộ lọc gió và bugi, nó sẽ làm tăng độ mài mòn động cơ và giảm công suất. Theo tiêu chuẩn GB/T 10485-2007, LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi được sử dụng với các thông số sau: nồng độ bụi 400g/m³, thời gian thử nghiệm 100 giờ, nhiệt độ phòng.​

Trước khi thử nghiệm, bộ lọc gió được lắp đặt trên băng ghế thử nghiệm mô phỏng động cơ và được kết nối với các thiết bị như đồng hồ đo mức tiêu thụ nhiên liệu và đồng hồ đo công suất. Trong quá trình thử nghiệm, trạng thái lái xe của xe máy trong môi trường bụi được mô phỏng (tốc độ tuần hoàn từ 2000 vòng/phút đến 6000 vòng/phút), đồng thời công suất động cơ, mức tiêu thụ nhiên liệu và nhiệt độ khí thải được theo dõi liên tục. Sau khi thử nghiệm, bộ lọc gió được tháo rời để kiểm tra hiệu quả lọc, đồng thời, thành xi lanh động cơ và vòng piston được kiểm tra xem có bị mài mòn bất thường không. Khi một doanh nghiệp xe máy thử nghiệm bộ lọc gió, họ phát hiện ra rằng hiệu suất lọc chỉ đạt 88%, thấp hơn yêu cầu tiêu chuẩn là 95%. Bằng cách tối ưu hóa vật liệu giấy lọc của bộ lọc (thay thế giấy lọc thông thường bằng giấy lọc composite hiệu suất cao), hiệu suất lọc đã tăng lên 97% sau khi thử nghiệm lại, đáp ứng yêu cầu sử dụng của động cơ.​

5. Ưu điểm của sản phẩm và lưu ý khi sử dụng LISUN SC-015 Nhà sản xuất buồng bụi
5.1 Ưu điểm của sản phẩm​
• Phạm vi ứng dụng rộng rãi: Có thể đáp ứng nhu cầu thử nghiệm sản phẩm trong nhiều lĩnh vực như sản phẩm điện và điện tử, đèn, ô tô và xe máy. Cho dù là linh kiện điện nhỏ (như rơ le) hay tủ điện và linh kiện động cơ lớn, việc thử nghiệm có thể được hoàn thành bằng cách điều chỉnh chiều cao của giá mẫu và không gian buồng thử nghiệm mà không cần thay thế thiết bị;​
• Độ chính xác kiểm tra cao: Sai số kiểm soát nồng độ bụi ≤±5%, độ đồng đều nhiệt độ ±2°C, đảm bảo điều kiện kiểm tra phù hợp cao với môi trường bụi thực tế. Kết quả kiểm tra có độ lặp lại tốt, tỷ lệ sai số của nhiều lần kiểm tra trên cùng một sản phẩm là ≤3%.
• Vận hành và bảo trì thuận tiện: Sử dụng màn hình cảm ứng và hỗ trợ chuyển đổi giao diện tiếng Trung-Anh. Người dùng mới có thể thành thạo các thao tác cơ bản trong vòng 15 phút. Đường ống dẫn bụi của thiết bị được thiết kế có thể tháo rời, dễ dàng vệ sinh. Chỉ cần bảo trì định kỳ một lần mỗi tháng (thay bông lọc bụi và vệ sinh quạt), giúp giảm chi phí bảo trì.
• Hiệu suất an toàn đáng tin cậy: Được trang bị nhiều chức năng bảo vệ an toàn, tự động ngắt nguồn điện sưởi ấm trong trường hợp quá nhiệt và phát ra báo động cũng như dừng vận chuyển bụi trong trường hợp bụi bị tắc nghẽn, giúp tránh hiệu quả hư hỏng thiết bị và tai nạn an toàn, đảm bảo an toàn cho người vận hành.​

SC-015_Buồng thử nghiệm chống bụi

5.2 Thận trọng khi sử dụng​
• Lựa chọn bụi chuẩn: Phải sử dụng bụi A2 đạt tiêu chuẩn ISO 12103-1 (hàm lượng SiO₂ ≥99%, kích thước hạt ≤75μm). Nghiêm cấm sử dụng bụi chứa tạp chất và hơi ẩm, nếu không sẽ gây tắc nghẽn đường ống dẫn bụi, hỏng cảm biến và ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả kiểm tra. Khuyến nghị sấy khô từng mẻ bụi trước khi sử dụng (nhiệt độ sấy 80℃, thời gian sấy 2 giờ) để đảm bảo độ ẩm của bụi ≤0.5%;​
• Lắp đặt mẫu hợp lý: Mẫu phải được cố định theo điều kiện sử dụng bình thường để tránh bụi tích tụ cục bộ do lắp đặt nghiêng, ảnh hưởng đến tính công bằng của phép thử. Ví dụ, khi kiểm tra đèn, cần đảm bảo các bộ phận quan trọng như nguồn sáng và lỗ tản nhiệt của đèn không bị che khuất, và bụi có thể tiếp xúc đều với chúng. Đồng thời, khoảng cách giữa mẫu và thành buồng thử nghiệm phải ≥100mm để đảm bảo bụi lưu thông đều.
• Cài đặt thông số nghiêm ngặt: Các thông số phải được cài đặt theo tiêu chuẩn tương ứng với sản phẩm và không được điều chỉnh tùy ý. Ví dụ, khi thử nghiệm sản phẩm đạt chuẩn IP65, nồng độ bụi không được thấp hơn 200g/m³ và thời gian thử nghiệm không được ít hơn 24 giờ, nếu không, cường độ thử nghiệm theo yêu cầu của tiêu chuẩn sẽ không đạt được. Nếu cần thay đổi thông số, phải ghi lại lý do thay đổi, giá trị thông số trước và sau khi thay đổi, và thông tin của người thử nghiệm để truy xuất nguồn gốc sau này;​
• Vệ sinh và bảo dưỡng sau thử nghiệm: Sau khi thử nghiệm, trước tiên phải tắt hệ thống vận chuyển bụi. Sau khi bụi trong buồng thử nghiệm lắng xuống (khoảng 30 phút), mở cửa buồng thử nghiệm để lấy mẫu ra nhằm tránh rò rỉ bụi và ô nhiễm môi trường. Đồng thời, vệ sinh thành trong buồng thử nghiệm, đường ống vận chuyển bụi và cảm biến, thay thế bông lọc bụi để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định cho lần sử dụng tiếp theo.

6. Phần kết luận
Là thiết bị kiểm tra chuyên nghiệp tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và trong nước, LISUN SC-015 Buồng thử bụi mô phỏng chính xác điều kiện khí hậu bụi, cung cấp giải pháp đáng tin cậy cho việc kiểm tra khả năng chống bụi của sản phẩm trong nhiều lĩnh vực, bao gồm điện tử, chiếu sáng, ô tô và xe máy. Phạm vi điều chỉnh nồng độ bụi rộng, độ chính xác thử nghiệm cao và vận hành thuận tiện không chỉ đáp ứng nhu cầu tối ưu hóa thiết kế sản phẩm, kiểm tra chất lượng và kiểm tra nhà máy của các công ty, mà còn giúp các công ty đáp ứng các tiêu chuẩn tiếp cận thị trường ở các quốc gia và khu vực khác nhau, nâng cao khả năng cạnh tranh quốc tế của sản phẩm.