东莞市皓天试验设备有限公司

仪表网大客1

收藏

砂尘试验箱测试手机和平板电脑实验方案

时间:2024-12-26      阅读:44

一、实验目的


  1. 精确评估手机和平板电脑在模拟沙尘环境下,其外壳及各部件的密封性,确定沙尘侵入的程度和途径,以此判断设备对沙尘的防护能力是否达到预期标准,保障内部电子元件免受沙尘侵蚀。

  2. 深入监测设备内部电子元件的性能稳定性,包括电路板上的芯片、电阻、电容等关键部件,检测是否因沙尘进入而出现短路、断路、信号干扰或其他电气性能故障,确保设备在沙尘环境中能持续正常运行,维持其基本功能不受影响。

  3. 细致考察显示屏、触摸屏等直观交互部件的抗沙尘性能,如是否会产生划痕、磨损导致显示清晰度下降、色彩偏差、触摸响应不灵敏或失灵等现象,从而保证用户在沙尘环境下仍能获得良好的视觉和操作体验。

  4. 全面分析按键、接口(如充电接口、耳机接口、数据传输接口等)等部位的沙尘防护效果,确定其在沙尘污染后是否能保持正常的操作功能和可靠的连接性能,避免因沙尘侵入而造成按键失灵、接触不良或接口损坏等问题,确保设备的实用性和耐用性。


  5. 638708276312021070941.jpg

二、实验设备及材料


  1. 砂尘试验箱

    • 具备高度精确且可灵活调节的沙尘模拟能力,沙尘浓度能够在 0.05g/m³ 至 15g/m³ 的宽广范围内精准设定,风速可在 0.5m/s 至 15m/s 之间精确调控,可模拟从轻度到重度的各类沙尘天气状况,例如能精准模拟沙漠边缘的微风沙尘环境(沙尘浓度 0.05g/m³ - 1g/m³,风速 0.5m/s - 3m/s)以及沙尘暴核心区域的恶劣沙尘环境(沙尘浓度 8g/m³ - 15g/m³,风速 10m/s - 15m/s),确保为实验提供精准且多样化的沙尘环境条件,保证实验结果的可靠性和代表性。

    • 箱内配备均匀沙尘循环系统,通过精心设计的风道和气流导向装置,使沙尘在箱内能够形成高度均匀且稳定的分布状态,确保放置于不同位置的手机和平板电脑样品都能受到一致且充分的沙尘作用,避免因沙尘分布不均而导致实验误差,从而保证每个样品所经受的沙尘环境条件相同,提高实验数据的准确性和可比性。

  2. 手机和平板电脑样品

    • 广泛选取市场上不同品牌、多种型号以及采用各异防护设计(如不同材质和结构的密封胶条、多样化的防水防尘膜技术、外壳设计等)的手机和平板电脑作为测试样品,每种样品准备至少 5 个相同规格的试件,以确保实验数据的广泛性和代表性。

    • 在实验前,对各试件进行全面细致的初始性能检测与详细记录,包括对设备外观的完整性进行严格检查,使用专业的检测软件和工具对各项功能(如通话质量、信号强度、显示清晰度、色彩还原度、触摸灵敏度、按键反馈、各接口的数据传输速率和稳定性等)进行精确测试并记录初始数据,确保每个样品在实验前均处于正常工作状态,为后续实验数据的对比分析提供可靠的基准数据,以便准确评估沙尘环境对设备性能的影响程度。

    • 试件在实验前需进行严格的预处理程序,使用经过无尘处理的高级无尘布轻轻擦拭设备表面,去除可能存在的灰尘、油污等杂质,同时利用高分辨率的显微镜和专业的检测设备仔细检查外壳是否存在裂缝、孔洞或其他微小瑕疵,特别关注各接口、按键等关键部位的密封性,确保设备在初始状态下不存在任何可能影响实验结果的潜在因素,保证实验的准确性和科学性。

  3. 密封性检测设备

    • 高精度显微镜:配备高分辨率镜头和图像采集系统,放大倍数可达 100 - 500 倍,能够清晰地观察手机和平板电脑外壳的极细微缝隙、接口边缘等部位在沙尘试验前后的微观形态变化,通过精确的图像分析软件可以准确判断是否有沙尘侵入的痕迹以及侵入的程度和范围,为评估外壳密封性提供直观且准确的微观证据。

    • 高灵敏度真空箱:采用高精度的压力传感器和真空控制系统,将手机和平板电脑放入真空箱后,能够以高的精度(检测精度可达 0.05kPa)通过抽真空操作检测是否有因沙尘进入而导致的内部气体泄漏现象,从而精确判断设备内部密封性是否受到沙尘的损害,为分析设备整体防护性能提供关键数据支持。

  4. 电子元件性能测试仪器

    • 精密万用表:具备高精度的电阻、电容、电压测量功能,测量精度可达 0.001Ω、0.001pF、0.001V,能够精确检测手机和平板电脑内部电子元件的各项电气参数,通过对比试验前后的数据变化,准确判断是否因沙尘进入而引发短路、断路等电气故障,为评估电子元件的稳定性提供可靠的数据依据。

    • 高性能示波器:具有高带宽(一般为 200MHz - 2GHz)和高采样率,能够精确捕捉电子元件的微小信号波形变化,实时监测信号的幅度、频率、相位等参数,通过对信号波形的深入分析,可以精准判断是否存在因沙尘干扰而导致的信号异常波动、衰减或失真等问题,从而有效评估电子元件在沙尘环境下的信号传输稳定性和可靠性。

  5. 显示屏和触摸屏测试工具

    • 专业光学检测仪:采用光学传感器和精密的色彩分析算法,能够精确检测显示屏的亮度、对比度、色彩均匀性、色域范围等关键参数在沙尘试验前后的细微变化,测量精度根据具体参数而定,例如亮度精度可达 0.05cd/m²,色彩坐标精度可达 0.001,通过对这些参数的精确测量和分析,可以准确判断沙尘是否对显示效果产生了实质性的影响,为评估显示屏的抗沙尘性能提供量化的数据支持。

    • 灵敏触摸检测设备:利用高精度的压力感应和位置检测技术,能够模拟各种手指触摸操作方式和力度,精确检测触摸屏的触摸灵敏度、定位精度、多点触控性能等关键指标在沙尘环境下的变化情况,定位精度可达 0.05mm,通过对触摸性能指标的精确测试和对比,可以深入了解沙尘对触摸屏操作性能的影响程度,为评估触摸屏的抗沙尘性能提供有力的依据。

  6. 按键和接口测试器具

    • 多功能按键寿命测试仪:具备多种按键模拟操作模式和可精确调节的按压参数(如按压次数、频率、力度等),能够全面模拟手机和平板电脑按键在实际使用中的各种操作情况,计数精度高达 0.1 次,通过对按键在沙尘环境下的大量重复按压测试,可以准确评估按键的使用寿命和可靠性,判断沙尘是否会导致按键出现卡滞、失灵等故障。

    • 高精度接口插拔力测试仪:采用高精度的力传感器和精确的位移控制系统,能够精确测量接口在沙尘侵入前后的插拔力变化情况,测量精度可达 0.005N,通过对插拔力数据的分析,可以判断接口的连接可靠性是否受到沙尘的影响,如是否出现因沙尘堆积导致插拔力增大、接触不良等问题,为评估接口的抗沙尘性能提供关键数据支持。

三、实验步骤


  1. 实验准备

    • 由专业的技术人员对砂尘试验箱、各类测试仪器设备进行全面细致的检查和调试,确保设备的各项功能正常运行,各仪器仪表均已按照国家计量标准进行精确校准且在有效期内,同时检查设备的连接线路、通风系统、控制系统等关键部件是否存在松动、损坏或其他异常情况,保证实验设备处于的工作状态,为实验的顺利进行提供坚实的硬件保障。

    • 将经过预处理且初始性能检测合格的手机和平板电脑样品,使用专门设计的固定夹具牢固地安装在砂尘试验箱内的样品架上,确保样品放置平稳且位置固定,样品之间的间隔保持在 50mm 以上,以保障沙尘在箱内能够自由、顺畅地流通,避免样品之间因距离过近而相互遮挡或影响沙尘的作用效果,从而确保每个样品都能充分暴露在均匀的沙尘环境中,保证实验条件的一致性和准确性。

    • 按照预先制定的实验方案和测试设备的连接要求,仔细连接好样品与各类测试仪器的线缆,如用于检测电子元件性能的万用表、示波器的连接线路,以及用于监测显示屏、触摸屏性能的光学检测仪、触摸检测设备的数据线等,确保连接线路牢固可靠,信号传输稳定,无短路、断路或接触不良等问题,同时对连接线路进行合理的整理和固定,避免在实验过程中因线缆晃动或缠绕而影响测试结果或损坏设备,保证样品与测试设备之间的连接处于状态,确保实验数据的准确采集和传输。

    • 根据本次实验的具体研究目的和要求,结合实际应用场景中可能遇到的沙尘环境条件,由实验负责人依据丰富的实验经验和专业知识,精心设定砂尘试验箱的沙尘浓度、风速、试验时间、温湿度等关键参数,例如,对于一般性的沙尘防护性能测试,可先设置沙尘浓度为 3g/m³,风速为 6m/s,试验时间为 4 小时,温度为 25℃,相对湿度为 40%,启动设备后,密切观察箱内环境参数的变化情况,待各项环境参数稳定且达到预设值后,方可正式开启实验,确保实验条件的精准性和稳定性,为获得可靠的实验结果奠定基础。

  2. 初始性能测试

    • 在正式启动砂尘试验之前,由专业的测试人员启动各类测试仪器,并按照标准化的测试流程和操作规范,对手机和平板电脑样品进行全面、细致的初始性能测试,确保每个样品的各项性能指标都能得到精确测量和记录。

    • 使用高精度显微镜和高灵敏度真空箱对外壳密封性进行全面检查,通过显微镜仔细观察外壳各部位的缝隙、接口等关键位置的微观形态,判断是否存在潜在的沙尘侵入通道,并利用真空箱检测设备内部的密封性,记录初始的真空度和压力变化情况,作为后续对比分析的基准数据。

    • 通过精密万用表和高性能示波器对电子元件性能进行全面检测,测量电路板上各个关键电子元件的电阻、电容、电压等电气参数,并记录其初始信号波形,以便在实验后准确判断电子元件是否因沙尘进入而出现性能变化或故障。

    • 利用专业光学检测仪和灵敏触摸检测设备对显示屏和触摸屏性能进行精确测试,测量显示屏的亮度、对比度、色彩均匀性、触摸灵敏度、定位精度等关键指标,并记录初始数据,为后续评估沙尘对这些部件的影响程度提供准确的参考依据。

    • 采用多功能按键寿命测试仪和高精度接口插拔力测试仪对按键和接口性能进行测试,记录按键的初始按压反馈力度、行程、连击速度等参数,以及接口的初始插拔力、连接稳定性等数据,确保在实验前后能够对这些性能指标的变化进行精确对比和分析,从而全面了解沙尘对按键和接口性能的影响情况。

    • 将所有初始性能测试数据进行详细记录和整理,建立完善的样品初始性能数据库,确保每个样品的各项初始性能指标都能得到准确、完整的记录,为后续实验数据的对比分析提供可靠的基础数据支持,保证实验结果的科学性和准确性。

  3. 砂尘试验

    • 正式启动砂尘试验箱,使其按照预设的沙尘浓度、风速、试验时间等参数稳定运行,在整个砂尘试验过程中,严格按照预定的测试时间间隔,由专业测试人员利用各类测试仪器对样品进行全面、细致的性能检测和数据采集。

    • 每隔 1 小时,使用高精度显微镜对外壳密封性进行快速检测,观察外壳各部位是否有沙尘侵入的迹象,并记录沙尘侵入的位置和程度,同时利用高灵敏度真空箱检测设备内部压力变化情况,判断内部密封性是否受到沙尘的影响,及时掌握外壳密封性在沙尘试验过程中的动态变化情况,为分析外壳防护性能提供实时的数据支持。

    • 每 2 小时,使用精密万用表和高性能示波器对电子元件性能进行一次全面检测,测量电子元件的各项电气参数和信号波形,与初始数据进行对比分析,判断是否因沙尘进入而出现短路、断路、信号干扰等问题,及时发现电子元件在沙尘环境下可能出现的性能故障,确保设备内部电子元件的稳定性和可靠性。

    • 每隔 1.5 小时,利用专业光学检测仪和灵敏触摸检测设备对显示屏和触摸屏性能进行检测,测量显示屏的亮度、对比度、色彩均匀性、触摸灵敏度、定位精度等关键指标的变化情况,记录表面沙尘覆盖情况以及是否出现划痕、显示异常、触摸失灵等现象,及时了解沙尘对显示屏和触摸屏性能的影响程度,为评估这些部件的抗沙尘性能提供准确的数据依据。

    • 每 2 小时,采用多功能按键寿命测试仪和高精度接口插拔力测试仪对按键和接口性能进行测试,记录按键的按压反馈力度、行程、连击速度等参数的变化情况,以及接口的插拔力、连接稳定性等数据的变化,判断按键是否出现失灵、卡滞等问题,接口是否出现接触不良、插拔困难等情况,及时掌握按键和接口在沙尘环境下的性能变化情况,确保设备的操作功能和连接性能不受沙尘的影响。

    • 在整个砂尘试验过程中,安排专人密切观察试验箱的运行状态,包括沙尘循环系统的工作情况、风速和沙尘浓度的稳定性、设备的振动和噪音等,注意有无异常声响、沙尘泄漏或其他突发情况,若发现任何问题,立即停止测试,按照预先制定的应急预案和操作规程,迅速排查故障原因并进行修复,确保实验过程的安全性和实验数据的可靠性。

  4. 恢复性能测试

    • 在完成预定的砂尘试验时间后,首先停止砂尘试验箱的运行,等待箱内沙尘沉降且环境恢复平静后,由专业技术人员小心地取出手机和平板电脑样品,避免在取出过程中对样品造成二次损伤或沙尘的进一步侵入。

    • 使用经过无尘处理的高级无尘布和专用的清洁工具(如软毛刷、小型吸尘器等),仔细清理样品表面的沙尘,确保清理过程轻柔、避免沙尘刮伤样品表面或进入内部,同时对样品的各接口、按键等部位进行特别清理,确保无沙尘残留,使样品恢复到相对清洁的状态,以便进行后续的性能测试。

    • 将清理干净的样品放置在稳定的实验台上,在实验室环境条件(温度 25℃,相对湿度 50%)下静置 2 小时,使样品内部的温度和湿度达到平衡状态,确保样品的性能处于稳定状态,避免因温度和湿度的差异而影响测试结果的准确性。

    • 再次启动各类测试仪器,按照与初始性能测试相同的测试流程、操作规范和测试参数,对样品进行全面、细致的恢复性能测试,精确测量并记录样品的各项性能指标,包括外壳密封性、电子元件性能、显示屏和触摸屏性能、按键和接口性能等,确保测试数据的准确性和可比性。

    • 将恢复性能测试数据与初始性能测试数据进行详细的对比分析,采用数据分析软件和统计方法,计算各项性能指标的变化率和差异程度,绘制性能变化曲线和图表,直观展示样品在沙尘试验前后的性能变化情况,深入分析沙尘环境对手机和平板电脑性能的影响机制和程度,为评估产品的沙尘防护性能和提出改进建议提供有力的数据支持。

四、数据处理与分析


  1. 数据整理

    • 由专业的数据管理人员将采集到的海量实验数据,包括外壳密封性数据、电子元件性能数据、显示屏和触摸屏性能数据、按键和接口性能数据等,按照实验条件(如沙尘浓度、风速、试验时间等)、样品品牌与型号、测试时间等多个维度进行系统、全面的分类整理,确保数据的条理清晰、易于查询和分析。

    • 在数据整理过程中,采用严格的数据筛选和验证方法,剔除因测试仪器偶然故障、样品安装不当、人为操作失误等因素产生的异常数据,保证数据的真实性和可靠性。对于疑似异常的数据点,通过多次重复测试、对比其他样品数据以及结合实际实验情况进行综合判断和确认,确保最终用于分析的数据准确无误,为后续的数据分析和结论推导提供坚实的数据基础。

  2. 外壳密封性分析

    • 利用专业的绘图软件,根据整理后的数据,绘制外壳各部位沙尘侵入情况随砂尘试验时间及环境参数(沙尘浓度、风速)变化的详细图表,包括沙尘侵入的深度、面积、位置分布等信息,直观展示外壳密封性的动态变化趋势。

    • 采用统计分析方法,如方差分析、回归分析等,对不同品牌、型号手机和平板电脑在相同环境下的外壳密封性数据进行深入分析,判断其差异的显著性水平,确定哪种产品的外壳防护设计在沙尘环境下具有更出色的密封性和可靠性,为产品的设计改进和质量提升提供科学的依据和方向。

  3. 电子元件性能变化分析

    • 运用数据分析工具,绘制电子元件各项性能指标(电阻、电容、电压、信号波形等)随砂尘试验时间及环境参数变化的精确曲线,通过对曲线的斜率、波动范围、趋势走向等特征进行分析,深入了解各性能指标的变化规律和趋势,判断电子元件在沙尘环境下的稳定性和可靠性。

    • 对比不同样品电子元件性能在砂尘试验前后的差异,采用假设检验等统计方法,确定电子元件性能变化是否具有统计学意义上的显著性,对于性能变化明显的样品,结合电子元件的结构、布局以及防护措施等因素,深入分析其内部防护结构的缺陷和不足,为电子元件的优化设计和防护改进提供关键的技术支持和数据依据。

  4. 显示屏和触摸屏性能演变分析

    • 根据测试数据,绘制显示屏亮度、对比度、色彩均匀性、触摸灵敏度、定位精度等性能指标随砂尘试验时间及环境参数变化的曲线,通过对曲线的形态、转折点、峰值和谷值等特征进行分析,深入研究这些性能指标的演变规律和趋势,评估沙尘对显示屏


上一篇: 恒温恒湿试验箱的操作方法

下载此资料需要您留下相关信息

对本公司产品近期是否有采购需求?

提示

仪表网采购电话