外壳防护等级IP1X、2X、3X、4X和附加字母测试应用五图法

倪红华 陈 琪 林 玮 章伟富 郭春育 冯伟平

（浙江方圆检测集团股份有限公司 杭州 310018）

引言

随着现代生活节奏越来越快，电器因能更好地辅助人们美好生活，在家居生活中也越来越普及，进而令电器的性能和安全也越来越得到重视，形成了在现实中，如何快速正确把握产品的性能和安全，已经成为一个重要的研究课题。而外壳防护等级作为其中一项要求，对其进行研究也显得很有必要。

传统外壳防护等级测试方法是根据标准依次用规定的试具（见参考文献2）进行测试，并进行记录，用语言方式进行记录，数据众多，若中间疏忽，则会进行结果判定错误。如进行产品的单个位面进行IPX1D测试时，先进行4个试具进行接近危险部件的测试，再用4个试具进行固体异物部分是否进入的测试，继续用4个试具进行接近危险部分接近的测试，至少12次采样。在这个测试过程中，还要避免出现②（见图归纳情况或表）和③（见图归纳情况或表）结果混用的情况。

本次论文研究方向是对电器产品进行外壳防护等级IP1X、2X、3X、4X和附加字母测试时，运用构图﹢统计表，简称五图法进行测试，其有别于传统方案的机械呆板，引入数字概念。本次如引入实际问题探索案例，应用通过构图（采用5张照片技术合成）的方式进行细分研究，根据构图得到的数据采用与门方法，以数字1、0列表方式进行科学统计分析，对检视成果总结，从而得出最为确切的评价。如下案例，模拟对一个电器产品外壳各部位进行IP1X、2X、3X、4X和附加字母测试，采用五图法合成辅助分析。

2.1 对试样底部进行测试，见图1、表1

表1 试样底部测试判定

图1 试样底部测试（5个测试工具和开口关系）

描述: 试样底部有直径11.98 mm圆孔，圆孔的深度7.78 mm，内部安装有正方向的PCB板，PCB板上的金属认为是带电部件。

根据图1归纳情况：①50 mm球直径部分未完全进入外壳并与危险零件有足够间隙。②12.5 mm球直径部分未完全进入外壳；③铰接式测试手指接触潜在危险部件。④直径为2.5 mm金属线进入外壳并接触潜在危险部件。⑤直径为1.0 mm金属线进入外壳并接触潜在危险部件。

2.2 对试样的右侧面进行测试，见图2、表2

表2 试样右侧面判定

描述:右侧面有直径7.87 mm的圆孔，圆孔直入盒内，内部安装有正方向的PCB板，PCB板上的金属认为是带电部件。

根据图2归纳情况：①50mm球直径部分未完全进入外壳并与危险部件有足够间隙。②12.5mm球直径部分未完全进入外壳。③铰接式测试指与危险部件之间有足够间隙。④直径2.5mm的金属线进入外壳并接触潜在危险部件。⑤直径1.0mm金属线进入外壳并接触潜在危险部件。

图2 试样右侧测试（5个测试工具和开口关系）

2.3 对试样的正前侧进行测试，见图3、表3

表3 试样正前侧判定

描述: 前侧面有直径2.80 mm圆孔，圆孔直入盒内，内部安装有正方向的PCB板，PCB板上的金属认为是带电部件。

根据图3归纳情况:①50 mm球直径部分未完全进入外壳并与危险部件有足够间隙。②12.5 mm球直径部分未完全进入壳体。③铰接式测试指与危险部件之间有足够间隙。④直径2.5 mm金属线进入外壳，未接触潜在危险部件。⑤直径1.0 mm金属线进入外壳，未接触潜在危险部件。

图3 试样正前侧测试（5个测试工具和开口关系）

2.4 对试样的左侧面进行测试，见图4、表4

表4 试样左侧面判定

描述：有直径0.86 mm圆孔，圆孔直入盒内，内部安装有反方向的PCB板，PCB板上的金属认为是带电部件。

根据图4归纳情况：①50 mm球直径部分没有完全进入外壳并与危险部件有足够间隙。②12.5 mm球直径部分未完全进入壳体。③铰接式测试指与危险部件之间有足够间隙。④直径2.5 mm金属线未进入外壳，未接触潜在危险部件。⑤直径1.0 mm金属线未进入外壳，未接触潜在危险部件。

图4 试样左侧测试（5个测试工具和开口关系）

2.5 对试样正后侧测试，见图5、表5

表5 试样正后侧判定

描述:有直径13.70 mm圆孔，圆孔直入盒内，内部安装有反方向的PCB板，PCB板上的金属认为是带电部件。

根据图5归纳情况：①50mm球直径部分未完全进入外壳，并与危险部件有足够间隙。②12.5mm球直径部分未完全进入壳体。③铰接式测试指与危险部件之间有足够间隙。④直径2.5mm金属线进入外壳，接触潜在危险部件。⑤直径1.0mm金属线进入外壳，接触潜在危险部件。

图5 试样正后侧测试（5个测试工具和开口关系）

2.6 对试样顶部进行测试，见图6、表6

表6 试样正后侧判定

描述:有直径2.58 mm圆孔，圆孔直入盒内，内部安装有反方向的PCB板，PCB板上的金属认为是带电部件。

根据图6归纳情况：①50 mm球直径部分未完全进入外壳，并与危险部件有足够间隙。②12.5 mm球直径部分未完全进入壳体。③铰接式测试指与危险部件之间有足够间隙。④直径2.5 mm金属线进入外壳，接触潜在危险部件。⑤直径1.0 mm金属线进入外壳，接触潜在危险部件。

图6 试样顶部测试（5个测试工具和开口关系）

根据六面进行综合判定，该产品取最低为IP1XA的防护等级。

测试方法综合比较，一个复杂的六面体产品，采用传统的测试方法则要进行采样（12*6）72次，才能得到初步结果，假如测试期间有不确定因素，需再进行重复测试，原始记录增加，频次增加。而采用五图法，一个复杂的六面体产品仅需要采样30次，数字结合，记录简洁。

3 结论

本次对电器进行防护等级测试中，引入五图法（构图﹢统计表）对电器产品的IP防护（其中的IP1X、2X、3X）和附加字母（A、B、C、D）等级进行测试应用。有别于传统测试方法仅根据标准使用人工直接检视并记录，使检验结果不存在疏漏情况。本次探索研究结果表明，当采用五图法（构图﹢统计表）时，测试结果清晰明了，定级精准。可使分析高效，测试结果明了，节省人力物力。

这是一种可智能升级的方法，如可以测试器具中直接加入电子元件，使用UI界面，依具图表，加以光电传感器进行数字判定；也可以在后续发展加入机械手臂系统﹢摄像系统﹢可编程控制软件,是未来成为智能判定产品IP防护等级的雏形。