常见问题：什么样的泄漏率才能满足达到防护等级 IPX7?

很多电子组件是按照特定的防护等级进行分类。容易接触到水的元器件通常归属于 IPX7 防护等级，即该元器件必须能够浸入一米深的水中而不发生故障。

生产这些零部件时的问题在于，一个元器件经测试达到 IPX7 防护等级应满足什么样的泄漏率要求。

要回答这个问题，首先需要弄清楚这些元器件的故障模式。当将这些元器件浸入一米深的水中时，水压为 1.1 atm。水压迫使水侵入任何几何形状的泄漏口。但是，对于很小的泄漏口而言，水的表面张力将会阻止水流过泄漏口。比如，悬挂在水龙头的水滴不会掉下来，这种情况大家都见过。

要计算出塞满水但又不过水的泄漏口的最大尺寸，必须进行以下设想：

1. 假定有一个“理想的”泄漏通道，即该通道呈圆形，且长度大于其直径。
2. 假定该部件的内部大气压与一米深的水压的比值为 1.1 atm。
3. 假定该元器件与测试用水均处于室温下。
4. 假定测试用水干净无杂质。
5. 区分不同的材料组合：
   • 水/铝
   • 水/钢
   • 水/塑料

外壳材料	触水角度	最大不过水泄漏口直径
铝	9°	5 µm
钢	90°	29 µm
PVC	40°	19 µm
PE	78°	28 µm
PC	81°	29 µm
ABS	83°	29 µm

以此为前提，就能计算出不同材料的浸水角度 (α) 和泄漏口漫水但不过水的最大直径。

根据漫水的最大直径，可以计算出不同深度泄漏口（等于部件外壳的厚度）的泄漏率。下图显示部件外壳厚度与泄漏率之间的关系，不同材料组合在外压 1.1 atm 且内压 1 atm 时相等。对应的 100% 氦的泄漏率大约降低了 7%（低于下图的解析度）。

以上泄漏率的测定仅限于前面提到的理想条件。实际应用中，可以观察到理论分析存在以下几个方面的差异：

• 实际泄漏口通常不是理想的几何形状，而是具有各种不过水的不同直径和轮廓。
• 实际泄漏口通常也并非部件外壳的标准厚度，泄漏口的深度可能更深。
• 实际应用中不会使用蒸馏水，而是带有杂质的雨水。

因此，实际的泄漏测试要求略低于理论上的限制。一般说来，达到 IPX7 防护等级的泄漏率条件可以概括为以下两类：

• 达到 IPX7 防护等级的塑料和钢材外壳必须执行 5*10^-3 的范围测试
• 铝制外壳则必须执行 1*10^-5 mbar l/s 的范围测试。