Một bộ đèn có thể vượt qua mọi thử nghiệm trong phòng thí nghiệm nhưng vẫn bị hỏng sau vài năm lắp đặt. Các địa điểm trong thế giới thực khắc nghiệt hơn nhiều so với phòng thí nghiệm được kiểm soát: nhiệt độ khắc nghiệt, độ ẩm, sương muối ven biển, mưa, bụi, ánh sáng mặt trời, bức xạ UV và khí ăn mòn đều tấn công vật cố định cùng một lúc. Qua nhiều năm, chúng gây ra hiện tượng ố vàng ống kính, ăn mòn vỏ, hư hỏng đệm kín, lỗi trình điều khiển đèn LED và nứt kính.
Thử nghiệm môi trường cho phép nhà sản xuất tìm ra những điểm yếu này trước khi sản phẩm rời khỏi nhà máy. Bài viết này giải thích điều gì kiểm tra môi trường quan trọng nhất đối với hệ thống chiếu sáng, tiêu chuẩn quốc tế nào họ tuân theo và cách chọn buồng thử nghiệm phù hợp cho từng loại.
Đèn đường, đèn pha, đèn đường hầm và các thiết bị chiếu sáng trên biển tồn tại ở ngoài trời trong một thập kỷ trở lên. Họ trải qua những mùa hè nóng nực, những mùa đông băng giá, 
những đêm ẩm ướt, những cơn mưa rào bất chợt và những năm nắng chói chang. Những điểm yếu tiềm ẩn trong mối hàn, bộ điều khiển đèn LED, vòng đệm và thấu kính thường chỉ xuất hiện sau khi đạp xe nhiệt-lạnh-độ ẩm lặp đi lặp lại.
Thử nghiệm trong điều kiện tăng tốc, được kiểm soát giúp các nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng, phòng thí nghiệm thử nghiệm và nhà cung cấp thiết bị chiếu sáng ngoài trời:
① xác định sớm những rủi ro thất bại tiềm ẩn;
② cải thiện độ bền của vỏ, ống kính và con dấu;
③ nâng cao độ tin cậy của trình điều khiển và nguồn sáng;
④ xác minh việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế;
⑤ rút ngắn chu kỳ phát triển và xác nhận sản phẩm.
Các sản phẩm chiếu sáng thường được đánh giá theo các tiêu chuẩn sau:
Tiêu chuẩn |
Phạm vi |
|---|---|
IEC 60529 |
Cấp độ bảo vệ (mã IP) được cung cấp bởi vỏ đèn |
IEC 60598 |
Yêu cầu an toàn chung và thử nghiệm đối với đèn điện; Xếp hạng IP được kiểm tra theo tiêu chuẩn IEC 60529 |
Dòng sản phẩm IEC 60068-2 |
Các phương pháp thử nghiệm môi trường cơ bản được tham chiếu bởi thông số kỹ thuật của sản phẩm đèn điện |
ASTM B117 / ISO 9227 |
Ăn mòn do phun muối (sương mù) vỏ, giá đỡ, ốc vít và lớp phủ |
ISO 4892-2 / ASTM G155 |
Phong hóa hồ quang xenon của nhựa, thấu kính và lớp phủ |
ISO 4892-3 / ASTM G154 |
Sự tiếp xúc với tia UV huỳnh quang của nhựa và vật liệu phi kim loại |
ISO 16750-4 |
Tải trọng khí hậu trên thiết bị điện và điện tử phương tiện giao thông đường bộ (đèn chiếu sáng gắn trên phương tiện giao thông) |
UL 1598 |
Độ an toàn của đèn chiếu sáng cho thị trường Bắc Mỹ |
UL 8750 |
An toàn của thiết bị LED (nguồn sáng, trình điều khiển, mô-đun) cho sản phẩm chiếu sáng |
Các thử nghiệm về nhiệt độ lạnh, khô, trạng thái ổn định và nhiệt ẩm theo chu kỳ, bước nhiệt độ, chu kỳ nhiệt độ và ngưng tụ cho thấy cách bộ đèn, mô-đun LED và bộ điều khiển duy trì dưới nhiệt độ nóng, lạnh và ẩm liên tục. Chúng tuân theo tiêu chuẩn IEC 60068-2, ISO 16750-4 và UL 8750.
của ngành LIB s Buồng thử nghiệm nhiệt độ và độ ẩm bao gồm -70°C đến +150°C và 20% đến 98% RH, với dao động nhiệt độ được giữ trong khoảng ±0,5°C và độ đồng đều trong khoảng ±3% R H. Buồng không cửa ngăn có sẵn cho các thiết bị chiếu sáng lớn như đèn đường, trong khi bóng đèn LED và bộ đèn nhỏ có thể được thử nghiệm trong buồng để bàn 50 L hoặc 80 L.
Đèn ngoài trời có thể chuyển từ buổi chiều nóng nực sang cơn mưa lạnh chỉ trong vài phút. Sự dao động nhanh như vậy của Phòng Thử nghiệm Sốc Nhiệt có thể làm nứt thấu kính và vỏ kính, làm gãy các mối hàn và làm hỏng các vòng đệm. Buồng sốc nhiệt di chuyển mẫu nhanh chóng giữa vùng nóng và vùng lạnh, chỉ trong 3 giây, trong phạm vi từ -6 °C đến +200°C, với khả năng phục hồi nhiệt độ trong vòng 5 phút. Các thử nghiệm bao gồm sự thay đổi nhiệt độ, thay đổi nhiệt độ nhanh và thử nghiệm sốc nhiệt đối với thủy tinh borosilicat cường lực và cong được xác định trong UL 1598.
Đèn đường nóng bị mưa bão chiếu vào, hoặc đèn pha của xe lao qua vũng nước lạnh sẽ bị giảm nhiệt đột ngột từ nóng sang lạnh. Theo tiêu chuẩn ISO 16750-4, đèn vận hành được làm nóng, sau đó tự động hạ xuống bể nước được kiểm soát nhiệt độ trong vòng vài giây. Bộ điều khiển PID của Phòng thử nghiệm sốc nước lạnh giữ cho nhiệt độ nước luôn chính xác và bình chứa bằng thép không gỉ SUS304 với hệ thống điện và nước tách biệt về mặt vật lý giúp vận hành an toàn trong chu trình khô-ướt liên tục.
Thử nghiệm phun muối (NSS, AASS và CASS) của Phòng thử nghiệm phun muối kiểm tra cách vỏ, giá đỡ, ốc vít và lớp phủ chống gỉ trong không khí ven biển, gió biển và muối làm tan băng. Một bình xịt muối trung tính điển hình chạy ở 35°C với dung dịch NaCl 5% và tốc độ lắng đọng là 1–2 ml/80 cm²/h.
Bởi vì đèn ngoài trời không bao giờ phải đối mặt với sương mù muối liên tục, Phòng thử nghiệm sương mù muối tuần hoàn lặp lại các giai đoạn phun muối, sấy khô, ngâm độ ẩm và môi trường xung quanh. Điều này giúp phát hiện tình trạng rỉ sét trên vỏ và ốc vít trong thực tế tốt hơn nhiều so với một thử nghiệm liên tục duy nhất, theo Thử nghiệm IEC 60068-2.
Từ mưa phùn nhẹ trên đèn sân vườn đến tia nước mạnh trên đèn đường hoặc tia nước rửa trôi, hệ thống chiếu sáng phải đối mặt với nhiều mức độ tiếp xúc với nước:
IPX1–IPX2: nước nhỏ giọt thẳng đứng và nghiêng 15°;
IPX3–IPX4: nước phun dao động và nước bắn tung tóe;
IPX5–IPX6: tia nước từ vòi 6,3 mm và 12,5 mm, ở tốc độ 12,5 L/phút và 100 L/phút (±5%);
IPX7–IPX8: ngâm tạm thời và liên tục (1 m trong 30 phút đối với IPX7; độ sâu và thời lượng đối với IPX8 được tùy chỉnh);
IPX9 / IPX9K: 80°C, nước áp suất cao ở 8000–10000 kPa và 14–16 L/phút từ bốn góc, dành cho các nhà máy thực phẩm, tiệm rửa xe và trang trại.
Buồng IPX1–IPX6 kết hợp với bàn xoay cho phép các kỹ sư xử lý mọi vấn đề từ nhỏ giọt nhẹ nhàng đến tia phun mạnh mẽ mà không cần thay đổi thiết bị.
Đường sá, sa mạc, nhà máy và công trường xây dựng chứa đầy bụi mịn trong không khí. Buồng chứa bụi luân chuyển bột talc tiêu chuẩn qua sàng 75 µm. Hệ thống hút chân không cho phép cả thử nghiệm xâm nhập giới hạn IP5X và thử nghiệm độ kín bụi IP6X theo IEC 60529. Hệ thống chiếu sáng phương tiện giao thông đường bộ cũng có thể được thử nghiệm theo IP5KX và IP6KX theo ISO 20653.
 |
 |
 |
 |
Kiểm tra môi trường chiếu sáng ô tô |
 |
 |
 |
Phòng thử nghiệm chống nước kết hợp IEC 60529 IPX1/2/3/4/5/6 |
Bể ngâm nước IPX7 IPX8 | Buồng thử nghiệm phun nước nhiệt độ cao và áp suất cao IPX9K | Máy kiểm tra bụi trong buồng thử nghiệm xâm nhập IP6X IP5X |
Ánh sáng mặt trời trong thời gian dài làm cho tròng kính có màu vàng, phai màu vỏ, làm nứt nhựa và làm hỏng lớp phủ. Buồng hồ quang xenon kết hợp ánh sáng, nhiệt và độ ẩm toàn phổ để mô phỏng nhiều năm tiếp xúc ngoài trời trong thời gian ngắn hơn nhiều. Bộ lọc ánh sáng ban ngày, kính cửa sổ và tia UV thể hiện các điều kiện thực tế khác nhau, từ ánh sáng trong nhà phía sau kính đến các thiết bị chiếu sáng ngoài trời được phơi sáng hoàn toàn. Các tiêu chuẩn liên quan bao gồm IEC 60068, ISO 4892-2, ASTM G155 và UL 1598.
Ánh sáng tia cực tím làm cho thấu kính nhựa có màu vàng, phai màu, nứt vỏ và làm cũ gioăng cao su. Buồng UV sử dụng đèn UVA-340 và UVB-313 để bao phủ phạm vi chính 290–400 nm, chuyển đổi giữa các chu trình UV, ngưng tụ và phun nước theo ISO 4892-3 và ASTM G154. UL 8750 cũng yêu cầu vỏ bọc polyme để sử dụng ngoài trời để tuân thủ các yêu cầu về tiếp xúc với tia UV.
Không khí ô nhiễm hiếm khi chỉ chứa một loại khí. Không khí công nghiệp và thành phố chứa đồng thời SO₂, H₂S, NO₂ và Cl₂, có thể ăn mòn từ từ các điểm tiếp xúc, bộ phận mạ và bảng mạch gần nhà máy, đường cao tốc hoặc bờ biển. Thử nghiệm khí đơn (SO₂ hoặc H₂S, theo IEC 60068-2-42) kiểm tra khả năng chống lại một loại khí ăn mòn. Các thử nghiệm khí chảy hỗn hợp (IEC 60068-2-60) kiểm soát đồng thời nhiệt độ, độ ẩm và bốn loại khí để tái tạo sự ăn mòn khí quyển phức tạp mà thử nghiệm một khí không thể nắm bắt được hoàn toàn.
Phòng thử nghiệm của LIB Industry hỗ trợ các nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng và phòng thí nghiệm trên toàn thế giới. Ba dự án dưới đây cho thấy kích thước mẫu thử và yêu cầu thử nghiệm của khách hàng chuyển thành giải pháp thử nghiệm hoàn chỉnh như thế nào.
Yêu cầu. Vào tháng 11 năm 2021, công ty chiếu sáng Thụy Điển Flux AB đã liên hệ với LIB khi thành lập phòng thí nghiệm thử nghiệm của riêng mình. Đầu tiên, khách hàng yêu cầu báo giá về buồng thử nghiệm bụi và nước: 'Bạn có thể vui lòng báo giá về buồng thử nghiệm bụi và nước IPX1-4 cho kích thước mẫu vật chung 900mm × 900mm × 200mm.' Sau đó, khách hàng nói rõ kích thước mẫu vật tối đa: 'Chúng tôi sử dụng kích thước mẫu vật tối đa 600L*600W*300H.' Những kích thước này đã giúp LIB lựa chọn các buồng thử nghiệm phù hợp.
Giải pháp của LIB Industry.
① Buồng thử nghiệm bụi DI-1000: Thử nghiệm bụi IP5X/IP6X theo tiêu chuẩn IEC 60529 (thể tích buồng 1000 L, kích thước hạt bụi 75 µm, tốc độ không khí 1,5 m/s).
② Phòng thử nghiệm mưa RD-1200C: Thử nghiệm tia nước IPX5/IPX6 theo tiêu chuẩn IEC 60529 (tốc độ dòng nước 12,5 L/phút ±5% và 100 L/phút ±5%).
③ Buồng nhiệt độ và độ ẩm TH-500: Thể tích buồng 500 L, dải nhiệt độ từ -20°C đến +150°C, dải độ ẩm từ 20%–98% RH.
LIB xử lý toàn bộ dự án: yêu cầu, giải pháp thử nghiệm, xác nhận thiết kế, sản xuất, báo cáo kiểm tra, đóng gói và vận chuyển, lắp đặt và đào tạo tại chỗ.
Kết quả. Thiết bị này rất dễ vận hành và Flux AB hài lòng với hiệu suất của nó.
Yêu cầu. Vào tháng 4 năm 2020, Signify (trước đây là Philips Lighting), một công ty chiếu sáng toàn cầu, đã liên hệ với LIB về thiết bị kiểm tra bụi. Yêu cầu ban đầu có nội dung: 'đang tìm kiếm máy IP5X và IP6X cho đèn LED.'. Vào năm 2023, Signify đã mở rộng khả năng kiểm tra độ tin cậy và thiết bị cần thiết để thay đổi nhiệt độ nhanh, kiểm tra độ ẩm, kiểm tra sự xâm nhập của bụi và kiểm tra ăn mòn do phun muối, để đánh giá độ bền của sản phẩm trong các điều kiện môi trường khác nhau.
Giải pháp của LIB Industry.
① Phòng thử nghiệm độ ẩm thay đổi nhiệt độ nhanh THR5-1000B (2023): thể tích 1000 L, tốc độ thay đổi nhiệt độ 5/10/15/20°C/phút, dải nhiệt độ từ -40°C đến +150°C, để kiểm tra độ tin cậy của chu kỳ nhiệt độ và độ ẩm nhanh.
② Phòng thử nghiệm cát và bụi DI-1000 (2 đơn vị, 2024): Thử nghiệm sự xâm nhập của bụi IP5X/IP6X của các sản phẩm chiếu sáng LED (thể tích 1000 L, kích thước hạt 75 µm, tốc độ không khí 1,5 m/s).
③ Phòng thử nghiệm phun muối S-016 (2024): thể tích 1030 L, môi trường xung quanh +60°C, sương muối lắng đọng 1–2 ml/80 cm²·h, chế độ phun liên tục và định kỳ, để đánh giá khả năng chống ăn mòn của vỏ, các bộ phận kim loại và lớp phủ bề mặt.
Kết quả. Với sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng, bổ sung thêm thiết bị phun bụi và muối, Signify đã mở rộng năng lực phòng thí nghiệm của mình. Thiết bị hỗ trợ kiểm tra chu kỳ nhiệt độ, độ ẩm, sự xâm nhập của bụi và khả năng chống ăn mòn, giúp đánh giá độ bền của sản phẩm LED trong các điều kiện môi trường khác nhau.
Yêu cầu. Vào ngày 23 tháng 9 năm 2022, các kỹ sư của Magna đã gửi email cho LIB để hỏi về buồng thử nghiệm IP để thử nghiệm khả năng chống nước của các bộ phận ô tô. Họ chỉ định: 'Kích thước chung của đèn pha ô tô là 6cm × 6cm × 6cm và trọng lượng dưới 10 pound.' Sau khi thảo luận thêm, Magna đã mua RD-1200C vào ngày 31 tháng 10 năm 2022.
Giải pháp của LIB Industry.
① Buồng thử nghiệm mưa RD-1200C: Thử nghiệm tia nước IPX5/IPX6 theo tiêu chuẩn IEC 60529 (tốc độ dòng nước 12,5 L/phút ±5% và 100 L/phút ±5%), được bảo hành 3 năm và hỗ trợ kỹ thuật trọn đời.
Kết quả. RD-1200C mang đến cho Magna giải pháp thử nghiệm chống thấm nước phù hợp với kích thước và trọng lượng mẫu vật của nó. Ngoài buồng đơn, LIB còn cung cấp các giải pháp thử nghiệm môi trường hoàn chỉnh cho đèn và linh kiện ô tô, bao gồm các thử nghiệm về nhiệt độ và độ ẩm, bụi, nước xâm nhập, phun muối và lão hóa do tia cực tím, cũng như lập kế hoạch và thiết lập phòng thí nghiệm thử nghiệm IP đầy đủ.
Một chương trình thử nghiệm tốt bắt đầu bằng thiết bị phù hợp và kết thúc bằng sự hỗ trợ đáng tin cậy. Khi lựa chọn nhà cung cấp buồng, hãy cân nhắc:
Phạm vi tiêu chuẩn: buồng có đáp ứng các yêu cầu IEC, ISO, ASTM và UL không?
Tùy chỉnh: kích thước buồng, kệ rộng rãi, lỗ cáp và thiết bị cố định có thể được điều chỉnh phù hợp với bộ đèn của bạn không?
Kiểm soát chất lượng: mỗi buồng có được kiểm tra và vận hành thử trước khi vận chuyển không?
Chứng nhận: Chứng nhận CE, RoHS và CSA cho thị trường mục tiêu của bạn.
Dịch vụ sau bán hàng: lắp đặt, đào tạo vận hành, bảo hành và hỗ trợ kỹ thuật.
Từ năm 2012, LIB chuyên thiết kế và sản xuất các buồng thử nghiệm môi trường cho đèn đường, đèn pha, đèn LED, nguồn sáng và bộ điều khiển, thấu kính và vỏ kính cũng như các thiết bị chiếu sáng ngoài trời. Thiết bị LIB phục vụ các nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng, tổ chức chứng nhận và phòng thử nghiệm tại hơn 60 quốc gia.
LIB cung cấp các giải pháp toàn diện, bao gồm thiết kế buồng, tùy chỉnh, lắp đặt, vận hành, đào tạo người vận hành và hỗ trợ sau bán hàng trên toàn cầu. Mỗi buồng đều được bảo hành 3 năm, dịch vụ kỹ thuật trọn đời và hỗ trợ tiếng Anh 24/7.
Hãy cho chúng tôi biết loại đèn, kích thước mẫu và tiêu chuẩn mục tiêu của bạn và các kỹ sư của chúng tôi sẽ đề xuất giải pháp thử nghiệm phù hợp.
