Введение

Светодиодные светильники отличаются высокой световой отдачей (что такое световая отдача и как ее повысить?), низким энергопотреблением и длительным сроком службы, что обусловило их широкое распространение во всем мире. Несмотря на надежность светильников, факторы окружающей среды могут влиять на их практическое применение и сокращать срок их службы. Суровые условия окружающей среды снижают надежность светильников, что подтверждается известными классами защиты IP и IK, которые обозначают пыле- и влагозащиту и ударопрочность соответственно. Кроме того, уличные светильники и прожекторы, установленные на дорогах и мостах, подвергаются вибрации, которые могут повредить корпусы и нарушить нормальное освещение. Некоторые вибрации возникают из-за движения транспорта и передаются светильникам по дорогам, мостам или путепроводам. Другие возникают из-за колебаний опор и кронштейнов под воздействием ветра, которые затем передают вибрации светильникам. Какие же сертификаты и испытания подтверждают, что светильники выдерживают такие условия установки? Ответ – испытание на вибрацию – важнейший фактор оценки надежности светодиодных светильников, который в последние годы получил широкое распространение во многих проектах уличного освещения. В этой статье объясняется, что такое испытание на вибрацию, какие стандарты испытаний применяются, какие ключевые аспекты испытаний и многое другое. Давайте подробно рассмотрим виброустойчивость светодиодных светильников.

Зачем проводить испытание на вибрацию?

Испытание на вибрацию светодиодных светильников направлены, прежде всего, на имитацию механических условий, возникающих в реальных условиях эксплуатации. Этот процесс выявляет потенциальные дефекты в конструкции, конструкции или производственных процессах изделия на ранних стадиях, обеспечивая безопасность, надежность и стабильную работу на протяжении всего жизненного цикла изделия. В частности, испытания имитируют сильные вибрации, возникающие при транспортировке, для предотвращения повреждений при транспортировке. Кроме того, испытания учитывают вибрационные нагрузки, возникающие при монтаже, для обеспечения долгосрочной безопасности эксплуатации.

Имитация вибрации при транспортировке

Фактически, светодиоды демонстрируют значительно большую устойчивость к вибрации при транспортировке, чем традиционные осветительные приборы, что обусловлено их структурной конструкцией. Светодиод (светодиоды и подробнее о светодиодных чипах) – это полупроводниковый прибор, состоящий из расположенных рядом полупроводника n-типа и полупроводника p-типа. При протекании тока через эти приборы электроны и дырки рекомбинируют внутри прибора, генерируя световой поток, соответствующий энергии запрещённой зоны полупроводника. Светодиод крепится к монтажному кронштейну с помощью клея, а затем подключается к печатной плате проводами. Наконец, светодиод заливается эпоксидной смолой для герметизации и защиты электронных компонентов. Такая конструкция без нитей накаливания обеспечивает светодиодному освещению превосходную устойчивость к ударам и вибрации при транспортировке. Хотя подобные испытание на вибрацию не являются основной темой данной статьи, ZGSM располагает соответствующим испытательным оборудованием для таких испытаний, как показано ниже.

Имитация вибрации после установки

Светодиодные светильники в различных вариантах установки постоянно подвергаются вибрациям на определенных частотах. Например, светильники, установленные на дорогах и в туннелях, испытывают вибрации при проезде транспортных средств, которые передаются через конструкцию дороги, моста или туннеля в систему освещения. Аналогичным образом, спортивные светильники (спортивные осветительные решения ZGSM) и прожекторы, установленные на высоких столбах, вибрируют из-за ветра, причем амплитуда колебаний зависит от размеров, формы, жесткости и характеристик демпфирования системы столбов. Испытания на вибрацию по стандартам EN 60068-2-6 и ANSI C136.31 имитируют эти вибрации, чтобы определить, могут ли светильники выдерживать потенциальные условия вибрации в нормальных условиях установки. Это испытание на механические характеристики направлено на моделирование долговечности (срока службы) светильников (включая светодиодные светильники) в относительно короткие сроки.

Каковы стандарты испытаний на вибрацию?

Для обеспечения безопасности электронного оборудования в условиях вибрации применяются многочисленные стандарты испытаний на вибростойкость. Итак, какие стандарты испытание на вибрацию применяются для светодиодных ламп? Как известно ZGSM, к стандартам, относящимся к светодиодным лампам и светильникам, относятся IEC60598-1, IEC60068-2-6, ANSI136.31 и GB/T 33721-2017. IEC60598-1 предназначен для светильников, предназначенных для эксплуатации в жестких условиях, а GB/T 33721-2017 — национальный стандарт Китая, содержание которого во многом схоже с IEC60068-2-6. Поэтому в данной статье основное внимание будет уделено этим двум распространённым стандартам: IEC60068-2-6 и ANSI136.31.

Стандарт испытаний на вибрацию IEC 60068-2-6

Испытание на вибрацию в основном делится на синусоидальную и случайную вибрацию. IEC ввел соответствующие стандарты, включая IEC 60068-2-6, который использует синусоидальную вибрацию для испытания производительности ламп, и IEC 60068-2-64, который фокусируется на испытании случайной вибрации. Синусоидальная вибрация (IEC 60068-2-6) – это часто используемый метод испытаний для имитации вибраций, возникающих при вращении, пульсации и колебании (которые встречаются на кораблях, самолетах, транспортных средствах и космических аппаратах), а также для анализа структурных резонансных частот продукта. Применимые продукты включают светодиодные лампы, традиционные лампы (Об использовании светодиодных ламп для замены традиционных ламп) и различные электронные продукты. Испытание на вибрацию включает в себя как качающуюся частоту, так и вибрацию фиксированной частоты, при этом жесткость испытания зависит от диапазона частот, амплитуды и продолжительности испытания. Лампа должна нормально работать в диапазоне частот испытания в течение определенного периода времени. Отчет об испытании 60068-2-6 будет описывать частоту испытания и производительность лампы.

Стандарт испытание на вибрацию ANSI C136.31

ANSI C136.31 — американский национальный стандарт, разработанный и координируемый ANSI (Американским национальным институтом стандартов и подробнее об ANSI). Этот стандарт регламентирует минимальную вибростойкость и методы испытание на вибрацию светильников для дорожного и уличного освещения. Однако этот стандарт не распространяется на методы испытаний, связанные с вибрацией, вызванной стихийными бедствиями или катастрофами. Он определяет минимальную виброустойчивость светильников для дорожного и уличного освещения. Как правило, светильники на мостах или путепроводах должны выдерживать 3,0G, в то время как светильники в других местах должны выдерживать 1,5G. Он содержит подробные инструкции по подготовке к испытанию, подтверждению параметров испытания, проведению испытания и оценке результатов. Если в ходе соответствующего испытания (например, испытания 1,5G) на вашем изделии не обнаружено незакрепленных деталей или повреждений, которые могут повлиять на безопасность и полную функциональность светильника, считается, что оно прошло испытание на виброустойчивость 1,5G.

Подробнее об испытание на вибрацию ANSI C136.31

Стандарт ANSI C136.31 определяет подробные методы испытание на вибрацию светильников дорожного и уличного освещения (уличных светильников и светильников уличного освещения ZGSM) с целью проверки их структурной целостности и усталостной прочности в реальных условиях эксплуатации. Стандарт предусматривает определение резонансной частоты светильника в трёх перпендикулярных направлениях (X, Y и Z) и приложение разумного значения ускорения на частоте, немного ниже этой резонансной частоты (в пределах 2 Гц). Стандарт определяет продолжительность испытаний, значение ускорения и метод оценки результатов, которые описаны ниже.

Подтвердите центр тяжести и резонансную частоту

Первым этапом испытание на вибрацию является определение центра тяжести светильника и установка акселерометра или другого прибора для измерения интенсивности для точного контроля движения светильника во время испытания на вибрацию. Затем активируется вибровозбудитель, прилагающий ускорение 0,2 g для определения резонансной частоты. В ходе этого процесса частота вибрации медленно увеличивается с низкой начальной частоты (например, 2 Гц) для измерения амплитуды колебаний светильника. Когда частота приближается к собственной частоте светильника, возникает резонанс, то есть амплитуда колебаний светильника значительно превышает амплитуду колебаний вибростенда. После определения центра тяжести светильника и резонансной частоты можно переходить к следующему этапу.

Продолжительность теста и значение ускорения теста

После подтверждения резонансных частот светильника по трем осям (X/Y/Z) с использованием описанного выше метода, нам необходимо определить продолжительность испытания. Стандарт ANSI C136.31 определяет продолжительность испытания T = N/60f, где N — испытательная частота (100 000 циклов), а f — испытательная частота. Частота для этого типа испытания обычно равна резонансной частоте минус 2. Никогда не проводите испытания на резонансной частоте, так как ваш светильник быстро выйдет из строя из-за невыносимого ускорения. Значение испытательного ускорения зависит от области применения светильника. Для уличных фонарей и фонарей местного освещения (прожекторов) на обычных дорогах стандарт рекомендует использовать уровни испытаний на вибрацию, указанные в левой части таблицы ниже. Для применений на мостах/путепроводах (например, уличное освещение, городское освещение и прожекторы) стандарт рекомендует использовать уровни испытание на вибрацию, указанные в правой части таблицы ниже. Если несущая конструкция светильника изготовлена ​​из нескольких материалов, стандарт рекомендует использовать разные уровни ускорения для каждого испытания.

Оценка результатов испытание на вибрацию

Основой оценки результатов испытание на вибрацию является проверка целостности основной конструкции светильника при длительном воздействии вибрации. Частота и смещение должны постоянно контролироваться во время испытания, и значительные изменения обычно указывают на разрушение конструкции. Если вспомогательный компонент (часть, не несущая нагрузку) поврежден, его можно заменить для продолжения испытания несущей нагрузки, но вспомогательный компонент должен быть подвергнут последующему дополнительному испытанию с более низким уровнем ускорения. Заключение о том, что светильник соответствует соответствующему испытание на вибрацию, должно отвечать следующим требованиям: светильник в целом не должен иметь усталостных трещин или структурных повреждений, включая стекла и линзы (линзы и распределение света), корпус должен быть неповрежденным, а безопасное электрическое расстояние (пути утечки и воздушные зазоры) не должно быть уменьшено. Противоотвинчиваемость крепежных болтов должна оцениваться отдельно, а остаточный крутящий момент после испытания не должен быть менее 80% от значения, указанного производителем. Повреждение сменного источника света не считается неудачей испытания, однако встроенный источник света должен оставаться в нормальном рабочем состоянии после испытания.

Испытание светодиодных ламп ZGSM на вибрацию

Светильники ZGSM проходят строгие испытание на вибрацию, такие как вибрационный тест 1,5G для H, вибрационный тест 3G для Rifle (серия Rifle ZGSM) и Kmini2. Хотя испытание на вибрацию 1,5G в целом соответствует требованиям многих дорожных проектов, многие проекты теперь требуют испытание на вибрацию 3,0G или даже более высоких 3,8G. ZGSM считает эти требования строгими. ANSI C136.31 требует только более 1,5G для уличных светильников на путепроводах и прожекторов в туннелях с литьем под давлением алюминия. Например, виспытание на вибрацию 3G для Rifle с малым размером подтверждает резонансные частоты по всем трем осям (X, Y и Z) и тщательно проверяет каждую ось (X, Y и Z) в течение 100 000 циклов. На шаге 1 предыдущего раздела мы можем увидеть тестовую кривую во время вибрационного испытания, которая показывает изменение амплитуды лампы на разных частотах. Если резонанс не возникает, то в тесте на качающуюся частоту используется частота 30 Гц.

Продукция ZGSM, включая уличные светильники, прожекторы и городское освещение, прошла различные уровни испытание на вибрацию. Помимо испытание на вибрацию, продукция ZGSM также прошла множество других сертификаций и получила множество отчётов, включая отчёты об испытаниях на прочность, такие как испытания на IP, IK и испытания в соляном тумане, отчёты об испытаниях фотоэлектрических параметров, такие как LM79, LM82, IEC62722 и ISTMT, а также всеобъемлющие сертификаты на лампы, такие как ENEC, ENEC+ (Что такое уличные светильники ENEC+ и ZGSM ENEC+), Darksky (Подробнее о Darksky?), RoHS и UL. Этот широкий спектр сертификатов делает эту продукцию идеальным выбором для участия в тендерах. Если вас заинтересовала эта продукция, нажмите на соответствующие изображения для получения дополнительной информации.

Краткое содержание

Испытание на виброустойчивость критически важно для обеспечения долгосрочной надежности светильников в вибрирующих средах, таких как дороги, мосты и туннели. Оно эффективно имитирует непрерывные механические вибрации, вызванные движением транспорта или ветром, проверяя прочность конструкции изделия и производственных процессов. ANSI 136.31 и IEC 60068-2-6 — два широко используемых отраслевых стандарта. Испытание на виброустойчивость, проводимое в соответствии с первым, требуется для многих проектов, поскольку он, прежде всего, служит специализированным стандартом для светильников дорожного и зонального освещения. Стандарты однозначно требуют определения резонансных частот светильников по осям X, Y и Z. В зависимости от условий применения (стандартные дороги или мосты/путепроводы) для 100 000 циклов испытаний выбираются соответствующие уровни ускорения (например, 1,5G или 3,0G). Прохождение сертификации подтверждается отсутствием структурных повреждений корпуса светильника, ослаблением крепления критических компонентов и изменением допусков электробезопасности после испытания. Продукция ZGSM (линейки продукции ZGSM) строго соответствует этим стандартам и успешно прошла испытания на виброустойчивость (в основном при 1,5G и 3,0G) для различных типов светильников, что делает её предпочтительным выбором для дорожного и зонального освещения. ZGSM также предоставляет пользователям ряд других сертификатов, помогающих клиентам выигрывать проекты. Для получения более подробной информации свяжитесь с ZGSM.

Сопутствующие товары

Похожие блоги

Связанные случаи

Люди также спрашивают