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看懂IP防护等级 选对喷码设备
作者:多米诺
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对于使用者而言,IEC IP 防护等级是电气设备安全防护的重要指标。工欲善其事必先利其器,企业购机,怎样通过IP 防护等级来判断设备是否合适呢?

首先, 让我们了解下何谓IP 防护等级,IP(INGRESS PROTECTION) 防护等级系统是由国际电工委员会IEC(INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION)所起草,将电器设备依其防尘防湿气之特性加以分级。在IEC 起草IP 防护等级之前,电器的防水、防尘功能一般只是由“具有防水功能”这样模糊的字眼描述,随着IP 防护等级的提出,电器设备依其防尘防水之特性,可根据IP 后跟随的两个数字来判断。那么到底防护等级那两个数字分别代表什么?数字从小到大指代什么具体含义?

IP 防护等级的概念

界定电器设备如喷码机设备的外壳密封性能,国际上普遍采用EN60529 标准。这个标准将量化的不同类别的防护等级主要包括针对固体异物侵入外壳的防护(包括工具、手指或者灰尘等)和对于水的防护(水以凝结、冲洗、沉浸等方式进入壳内对设备造成有害影响)。IP 后面的两位数字,表示该设备外壳对于固体异物和水侵入的防护强度,第1 个数字表示电器设备防尘、防止外物侵入的等级;第2 个数字表示设备防湿气、防水侵入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高,如IP55。可由文中的两表看出IP55 的具体防护强度。

1)第1 个数字:固体异物的防护等级

第1 个数字表示设备外壳防尘、防止外物侵入的等级。

2)第2 个数字:对于液体的防护等级

第2 个数字表示设备防湿气、防水侵入的密闭程度。

表1. 第1 个数字的各等级说明
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表2. 第2 个数字的各等级说明
newmaker.com

以喷码标识设备为例,使用环境如果比较潮湿或者灰尘量较大,不建议使用IP 防护等级较低的设备。如果客户有意选择低防护等级的设备,需要把由于湿气或者灰尘而造成的后果计算在内,或者在后续使用过程中采取其他预防措施。如在用水清洗车间时,应将设备搬到其他干燥的地方或者用防水布袋将设备盖住。

企业在选购喷码设备时,最佳建议是按照企业实际生产需求和生产环境寻求专业人士帮助。选择具有良好信誉的喷码设备供应商,由专业的技术人员现场考察作出判断,尽可能模拟企业的生产环境展开测试,提供理想的解决方案,这样几乎可以杜绝环境对于设备的不良影响。

购机时需要考虑的问题

多米诺是全球领先的产品标识和追踪追溯方案提供商,拥有多年各行业经验和业内领先的技术。对于企业选择具有合适的防护等级的喷码设备,多米诺专业的技术支持工程师建议可以在购机时问以下几个问题:

1)外壳的IP 防护等级

以生产环境湿度较大的饮料行业为例,不管是软饮料还是酒类饮品,生产车间清洁一般是直接用高压的水泵直接喷水冲洗。针对这样的生产环境,可通过选择合适的防护等级来防止用水冲洗时水的侵入对设备造成的损伤。参照表2,选择的喷码设备的防水等级应该达到5 或5 以上,即第2 个数字应该在5 或者5 以上。除了清洁程序,饮料生产过程中,生产环境本身长期潮湿不干燥的情况也需要被纳入考虑,尤其是喷码设备工作时,一般通过空气来冷却机器,空气中的湿气、糖及糖浆成分容易在这个过程中侵入设备,大量累积后将大大损害设备的稳定性,造成设备故障不断发生。综合权衡之下,高防护等级IP-5 或者IP-6 的设备外壳在这样的生产环境里更具优势。

2)电子系统的IP 防护等级

如果设备采用密封电子系统并且达到高防护等级,这当然是防止生产车间环境因素,保证设备长期稳定性、提高综合效率的最万无一失的方法,如果选购的设备,供应商有标注防护等级,建议询问外壳及内部电子系统,防护等级各是多少。

3)采用何种冷却系统

参考了设备外壳、内部电子系统的防护等级之后,有必要了解设备的防护等级是如何实现的?设备设计背后的运行原理是什么?对于长时间运行的设备,这些意味着什么?

理论上,内外完全密闭的设备是防水、防尘的绝佳选择,但是实际操作中却是不可能实现的,喷码设备耗材需要更换、设备内部电子系统需要冷却,如果是CIJ 喷墨喷码机,还需要考虑墨路系统中的废墨如何排出,这些需求都使得设备无法完全密闭。

回到冷却系统,现在市面上大多数设备采用风扇冷却系统,从外部进入的冷空气在设备内部循环一圈带走冷却内部电子系统的热量排出热气,这种方式在大多数应用中可以运作良好,但是在比较苛刻的生产环境中却很容易停摆,如果进入设备的冷空气含有一定量的灰尘颗粒,而该设备对于灰尘颗粒没有防备,将对内部电子系统造成一定损伤。

改良这一情况,一些供应商在设计时使用高效颗粒空气HEPA(HighEfficiency Particulate Air) 过滤器使得设备的防尘指数到达IP6-,这种方式的弊端是在设备使用过程中,客户需要不定时地更换过滤器来保证过滤器未被颗粒堵塞或者过热导致失效。另外值得注意的是,HEPA 过滤器浸水过后会阻碍空气的顺利通过,对于生产环境比较潮湿的饮料、乳品、酿造等行业,购买设备要首先排除掉那些使用HEPA 冷却系统的设备。

另一些供应商采用压缩空气系统,一方面冷却设备内部,另一方面通过增加设备内部压力的方式让外部灰尘没办法进入设备,防尘指数也能到IP6-,这种方式的缺点是压缩空气装置增加了企业的购机成本,空气未经过过滤,其中的污染颗粒会通过湿气直接侵入设备造成影响。

还有设备使用外部散热器给电子系统散热,这种安装在设备外部的散热器,同样是采用循环外部冷空气的方式帮助喷码设备散热,这种方式的弊端是,散热器外壳一般经过喷漆或者阳极化防锈化学处理,加之散热翅片,对于食品饮料等关系到消费者健康的生产企业来说,有危及食品安全的风险存在。购机时对于采取这种冷却方式的设备,要慎之又慎。

newmaker.com
在生产环境湿度较大的软饮料行业,可通过选择合适的防护等级来防止因为水的侵入而对设备造成的损伤。

对于冷却系统的改良,多米诺公司一直在不断探索。在A520i 机型上多米诺首次采用循环式空气冷却系统,通过另置电子系统独立小腔体的设计,以热传导的方式,将电子系统高速运作时产生的热量导出设备。电子系统位于这个独立小腔体的底部,在腔体顶部安装有两台风扇及风扇速度监控电路板。冷却主要由两台风扇及两台风扇间的散热片完成,首先,靠近电子系统的风扇运行带动设备外空气进入腔体,流动中带走热量经过散热片由另一台风扇排出设备。风扇速度监控电路板是新设计的印刷线路板,监控风扇的正常运行与故障报修。另外,由于A520i 具备IP55 航海级不锈钢机身和IP66 密封电子设计,客户无需顾虑进入循环的空气带有灰尘颗粒或者水汽等成分对设备造成有害损伤。

4)由谁认证

当您已经决定了最合适公司的IP防护等级,并将购机选择缩小到几款喷码机时,还需要考虑喷码机供应商声明的防护等级是否通过权威的第三方认证机构认证。独立的具有一定权威的第三方认证比生产商自己的声明更值得信赖。

现在市面上喷码设备品类繁多,IP 防护等级标注也是花样百出。企业在购机时,需要了解IP 防护等级,并且将以上四方面综合考量、全面对比,这样选择的机器才能胜任日后的应用,长远来看,有百利而无一害。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2015-6-10)
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