EN IEC 60068-2-14 الاختبارات البيئية - الجزء 2-14: الاختبارات - الاختبار رقم N: تغير درجة الحرارة

EN IEC 60068-2-14 الاختبارات البيئية - الجزء 2-14: الاختبارات - الاختبار رقم N: تغير درجة الحرارة

يصف معيار "EN IEC 60068-2-14 الاختبارات البيئية - الجزء 2-14: الاختبارات - الاختبار N: تغير درجة الحرارة"، والذي يستند إلى معيار أوروبي ونشرته لاحقًا اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، طرق الاختبار التي تتضمن تغييرات محددة في درجة الحرارة المحيطة لتحليل آثارها على العينات.

EN IEC 60068-2-14 الاختبارات البيئية - الجزء 2-14: الاختبارات - الاختبار رقم N: تغير درجة الحرارة

صُمم اختبار تغير درجة الحرارة لتحديد تأثير تغير درجة الحرارة أو تغيراتها المتتالية على العينة. وهو غير مصمم لإظهار التأثيرات الناتجة عن التعرض لدرجات حرارة منخفضة أو مرتفعة.

يتحدد تأثير تغيير درجة الحرارة في الاختبارات بما يلي:

  • قيم درجات حرارة التكييف العالية والمنخفضة التي سيحدث عندها التغيير.
  • أوقات التكييف التي سيتم خلالها الاحتفاظ بعينة الاختبار عند درجات الحرارة هذه.
  • معدل التغير بين درجات الحرارة هذه.
  • عدد دورات التكييف.
  • كمية انتقال الحرارة الداخلة إلى العينة أو الخارجة منها.
  • الموصلية الحرارية للعينة وموادها.
  • معدل تغير درجة الحرارة على سطح العينة (أو في المواقع المعنية) أو في لبها.

في عالم المنتجات الإلكترونية والكهروميكانيكية، تُعدّ الموثوقية شريان الحياة. فمن الهواتف الذكية إلى أجهزة الاستشعار الصناعية، تتعرض الأجهزة باستمرار لضغوط بيئية، وقلما يوجد ما هو أشدّ خطورة من التقلبات السريعة في درجات الحرارة. ويُعدّ معيار EN IEC 60068-2-14 معيارًا دوليًا لاختبار مقاومة المنتج للحرارة.

يضمن هذا المعيار قدرة المكونات والمعدات والتجميعات على تحمل التقلبات الحرارية الواقعية تحت الضغط دون تشقق. وهو جزء من سلسلة معايير IEC 60068 الأوسع نطاقًا، وهي مجموعة شاملة من أساليب الاختبار البيئي المصممة لمحاكاة الظروف الصعبة مثل البرودة الشديدة والحرارة الحارقة والاهتزازات وغيرها. ويركز هذا المعيار تحديدًا على الصدمة الحرارية، وهي تغيرات مفاجئة في درجة الحرارة قد تتسبب في تمدد المواد أو انكماشها أو تدهورها بشكل كبير. ويساعد الامتثال لمعيار EN IEC 60068-2-14 المصنّعين على تجنب عمليات سحب المنتجات المكلفة وتعزيز ثقة المستهلك.

يقيس معيار EN IEC 60068-2-14 بشكل أساسي مدى قدرة المنتج على تحمل التغيرات السريعة في درجة الحرارة المحيطة أو سلسلة من هذه التغيرات. ولا يتعلق الأمر بتحمل درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة باستمرار، حيث تُعدّ معايير مثل IEC 60068-2-1 (البرودة) أو IEC 60068-2-2 (الحرارة الجافة) ذات صلة في هذا الصدد. بدلاً من ذلك، يركز هذا المعيار على تأثيرات الانتقال، أي الإجهادات الناتجة عن التمدد أو الانكماش أو التشققات التفاضلية التي تحدث عند تغير درجات الحرارة بسرعة.

عندما تصطدم لوحة دوائر كهربائية حديثة الخروج من مستودع حار بمؤخرة شاحنة متجمدة، أو عندما ينتقل جهاز طبي بسرعة من سيارة إسعاف تحت أشعة الشمس الحارقة إلى غرفة طوارئ مكيفة، تتولد تدرجات حرارية عالية داخل الجهاز، خاصةً بالقرب من مصادر الحرارة مثل المقاومات. يمكن للإشعاع المنبعث من أحد المكونات أن يسخن المكون المجاور له بينما تبقى بقية المكونات باردة، مما يؤدي إلى إجهادات دقيقة قد تتسبب في كسر وصلات اللحام، أو انحناء لوحات الدوائر المطبوعة، أو ارتخاء الحشيات. يقيم هذا المعيار الأداء الكهربائي والميكانيكي، ومطابقة المواد، والسلامة الهيكلية العامة في ظل هذه الإجهادات المصطنعة.

تتمثل الأهداف الرئيسية لمعيار EN IEC 60068-2-14 فيما يلي:

  • التحقق من الأداء: ضمان عمل الجهاز دون أي خلل بعد التعرض لصدمة.
  • تقييم المواد: اختبار كيفية أداء المكونات والتركيبات (مثل المعادن والبلاستيك) في مواجهة دورات التبريد والتسخين.
  • التحليل الهيكلي: تحديد نقاط الضعف في التجميع التي قد تؤدي إلى الفشل في البيئات الديناميكية.

يساعد معيار EN IEC 60068-2-14 المهندسين على تقييم المخاطر وتكرار التصاميم مبكراً من خلال تحديد أساليب اختبار قابلة للتكرار بمستويات شدة محددة.

ينطبق معيار EN IEC 60068-2-14 على نطاق واسع من المنتجات الكهروتقنية: المكونات غير المغلفة، والتجميعات الكاملة، وحتى الأغلفة المغلقة. وهو مثالي للأجهزة الإلكترونية في قطاعات السيارات، والفضاء، والسلع الاستهلاكية، والأجهزة الطبية. مع ذلك، فهو ليس معيارًا شاملًا. يجب أن تمثل العينات الاستخدام التشغيلي، وتفترض الاختبارات عدم وجود حالة تشغيل ما لم يُنص على خلاف ذلك (لعزل التأثيرات الحرارية).

لا يقتصر تطبيق هذا المعيار على مقاومة درجات الحرارة العالية/المنخفضة أو سلامة الإحكام. كما أنه لا ينطبق على المنتجات غير المغلفة المعرضة للاهتزاز أو غيرها من الظروف الديناميكية إلا إذا تم دمجها مع مكونات أخرى من معيار IEC 60068.

يتضمن معيار EN IEC 60068-2-14 نوعين أساسيين من الاختبارات (الصوديوم والنيوبيوم)، كل منهما مُكيَّف مع شدة صدمات مختلفة. تتضمن الاختبارات تعريض العينة لدورات حرارية مضبوطة في غرف ذات درجة حرارة محيطة، مع فترات تثبيت لضمان استقرارها. تختلف فترات التعريض باختلاف نوع العينة (مثلًا، مُبدّدة للحرارة أو غير مُبدّدة لها)، ولكنها مُعايرة لتوليد إجهادات واقعية دون مبالغة غير ضرورية.

  • اختبار الصوديوم - تغيير تدريجي في درجة الحرارة (من الهواء إلى الهواء): يتم تدوير العينة بين حجرتين عند درجات حرارة محددة (على سبيل المثال، من -40 درجة إلى +85 درجة) مع وقت نقل من 1 إلى 3 دقائق لمحاكاة تغيرات معتدلة في درجة الحرارة المحيطة.

تتضمن دورة المعالجة تثبيت درجة الحرارة المنخفضة، ثم نقل درجة الحرارة العالية، ثم التثبيت، ثم إعادة النقل. وعادةً ما تُجرى من 3 إلى 15 دورة. تتغير درجة الحرارة بمعدل 10 إلى 15 درجة مئوية تقريبًا في الدقيقة، محاكاةً للتقلبات اليومية الطبيعية أو الانتقالات بين التخزين والاستخدام.

يُعد هذا مثالياً لتقييم المتانة العامة في سيناريوهات غير متطرفة، مثل الإلكترونيات الاستهلاكية، في مناخات مختلفة.

  • الاختبار رقم - تغيير سريع في درجة الحرارة (غمر السائل): يتم غمر العينة في حمامات ساخنة وباردة (على سبيل المثال، +125 درجة زيت و-65 درجة جلايكول)، مما يوفر أوقات غمر من 5 إلى 15 دقيقة لكل حمام وعمليات نقل في أقل من 10 ثوانٍ.

يشبه نمط الدوران نمط الصوديوم، ولكنه أسرع ليصل إلى 10 دورات، مع غمر سريع لإحداث صدمة فورية. ويخلق هذا الدوران منحدرات أكثر حدة بشكل فوري تقريبًا عبر انتقال السوائل.

يحاكي هذا النظام ظروفًا قاسية مثل التعرض لظروف قاسية تحت غطاء محرك السيارة أو الانخفاضات المفاجئة في الارتفاع، على غرار المعدات العسكرية. ويلزم التحقق من توافق السوائل لمنع التلوث.

تقيس كلتا الطريقتين درجة حرارة العينة (وليس هواء الغرفة فقط) بدقة، وقد تم تحسين دقة القياسات في الإصدار الأخير. يمكن تخصيص مستويات الدقة وفقًا لمواصفات المنتج، ولكن القيم الافتراضية تضمن إمكانية التكرار.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي يحتاجونها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار للشركات وفقًا لمعيار "EN IEC 60068-2-14 الاختبارات البيئية - الجزء 2-14: الاختبارات - الاختبار N: تغير درجة الحرارة".

واتس اب