NEMA 和 IP 防护等级：如何了解它们并选择适合的传感器
传感器往往需要安装在恶劣的环境中，这会极大缩短电子元件的使用寿命。为了抵御恶劣条件，传感器、照明、远程 I/O 和其他设备的外壳都配对了不同程度的保护，以抵御环境因素的影响。IP 和 NEMA 等级是评估机柜耐受环境能力的两大系统，用来表示耐受环境的能力。
由于并非所有设备都需要在同样严苛的环境中工作和承受同样的压力，因此并非邦纳所有传感器都防水防尘。举个例子，假设我们所有传感器的设计都符合 IP67 标准，那么对于不需要密封级传感器的客户来说，这些传感器的成本效益就不高。我们为客户提供尽可能多的选择，目的是最有效地解决客户的应用问题。
在传感器外壳或机柜需要防水或防尘保护的应用场合，IP 和 NEMA 等级有助于确定哪种传感器能在您的环境（包括冲洗环境中的高压喷淋）中发挥最佳功用。本文将解释 IP 与 NEMA 等级，并回答有关何时使用 IP 和 NEMA 等级以及如何理解这些名称的一些常见问题。
什么是 IP 防护等级？
IP 防护等级由国际电工委员会（IEC） 制定，用于解释外壳抵御灰尘和液体侵入的能力。
IP 防护等级中有两个数字。第一个数字用来指示防止灰尘或其他干燥的固体物体进入。其范围为 0（无保护）到 6（无灰尘进入）。第二个数字指示防止液体进入的能力。其范围为 0（无保护）到 9（可防止来自多个角度的高压热水进入外壳）。需要注意的是，IP 等级较高的装置未必就具备 IP 等级较低装置的能力。这表明虽然 IP69K 等级的外壳可以承受高压喷水，但可能无法长时间浸没在水中，因此无法满足 IP67 或 IP68 的要求。这就是为什么有些产品同时达到 IP65 和 IP67 或 IP68 等级的原因，因为它们既能承受四面八方的强力水流喷射（IP65），也能承受暂时（IP67）或持续（IP68）浸入水中。
| 等级 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） | 第二个数字（液体防护） |
|---|---|---|
| 等级 0 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 无保护 | 第二个数字（液体防护） 无防护 |
| 等级 1 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 尺寸超过 50 毫米的物体 | 第二个数字（液体防护） 垂直滴落的水滴 |
| 等级 2 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 尺寸超过 12 毫米的物体 | 第二个数字（液体防护） 在倾斜达 15 度的外壳上垂直滴落水滴 |
| 等级 3 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 尺寸超过 2.5 毫米的物体 | 第二个数字（液体防护） 向垂直方向两侧最多 60 度角喷水 |
| 等级 4 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 尺寸超过 1 毫米的物体 | 第二个数字（液体防护） 四面八方的溅水 |
| 等级 5 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 防尘 | 第二个数字（液体防护） 四面八方的喷水 |
| 等级 6 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 防尘 | 第二个数字（液体防护） 四面八方的强力喷水 |
| 等级 7 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） - | 临时浸入水深达一米的水中；测试时间至少 30 分钟 |
| 等级 8 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） - | 连续浸泡在水中；测试条件由制造商和用户商定，必须比 IPX7 更严格 |
| 级别 9K | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） - | 第二个数字（液体防护） 四面八方的高温高压喷水 |
什么是 NEMA 等级？
NEMA 是指全国电气制造商协会。他们为在非危险场所使用的外壳制定了评级系统，来表示对环境因素的抵抗能力。在大多数情况下，NEMA 等级为 1 型到 13 型不等，某些类型还存在多种变化。
| 类型 | 用途以及提供的保护 |
|---|---|
| 类型 1 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内使用；可抵御落尘 |
| 类型 2 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内使用；可抵御落尘、滴水和轻微溅水 |
| 类型 3 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、风尘、雨水、冻雨、雪和外部冰层 |
| 3R 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、雨水、冻雨、雪和外部冰层 |
| 3S 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、风尘、雨水、冻雨和雪；外部结冰时，外部装置仍可正常工作 |
| 3X 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、风尘、雨水、冻雨、冰雪；提供一定的腐蚀防护 |
| 3RX 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、雨水、冻雨、雪和外部冰层；提供一定的腐蚀防护 |
| 3SX 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、风尘、雨水、冻雨和雪；提供一定的腐蚀防护；在外部结冰的情况下，外部装置仍可正常工作 |
| 类型 4 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、风尘、雨水、冻雨、雪、溅水、水管喷水和外部冰层 |
| 4X 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、风尘、雨水、冻雨、雪、溅水、水管喷水和外部冰层；提供一定的腐蚀防护 |
| 类型 5 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、沉降的灰尘以及其他纤维、滴水和轻微溅水 |
| 类型 6 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、水管喷水、临时浸水和外部冰层 |
| 6P 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内或室外使用；可抵御落尘、水管喷水、临时浸水和外部冰层；提供一定的腐蚀防护 |
| 类型 7 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 危险场所的室内使用；在不造成外部危险的情况下遏制内部爆炸；用于气体和蒸汽 |
| 类型 8 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 在危险场所的室内或室外使用；在使用油浸式设备时防止燃烧 |
| 类型 9 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 危险场所的室内使用；防止粉尘着火 |
| 类型 10 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 在危险的采矿场所使用；在不造成外部危险的情况下遏制内部爆炸 |
| 类型 12 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内使用，不带敲击孔；防止落尘、流通的粉尘和其他纤维、滴水和轻微溅水；在一定程度上防止机油和非腐蚀性冷却剂轻微飞溅和泄漏 |
| 12K 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内使用，带敲击孔；防止落尘、流通的粉尘和其他纤维、滴水和轻微溅水；在一定程度上防止机油和非腐蚀性冷却剂轻微飞溅和泄漏 |
| 类型 13 型 | 第一个数字（灰尘和其他固体物质防护） 室内使用；防止落尘、流通的粉尘和其他纤维、滴水和轻微溅水；在一定程度上防止机油和非腐蚀性冷却剂喷洒、飞溅和泄漏 |
IP 等级与 NEMA 等级的比较
IP 和 NEMA 等级之间存在对应关系，但每个系统使用截然不同的编号机制。
为什么邦纳传感器有 IP 和 NEMA 等级？
IP和NEMA等级都决定了电子元件外壳是否抵抗灰尘和水分的渗透。NEMA 等级主要用于北美，IP 等级则用于全球。邦纳对所有传感器进行了 IP 防护等级测试，部分传感器还进行了 NEMA 等级测试，目的是满足客户所在地区的要求。
只有外壳才有 IP 和 NEMA 等级？
是的。只有外壳（传感器外壳）进行了测试，评估其防止固体或液体侵入的程度。邦纳 IP69K 传感器配备快速接插电缆，因为一些常规的电缆可能会因高压喷雾而损坏。
由谁来确定外壳防护等级？
虽然 IEC 和 NEMA 都制定了标准，但二者都不是认证机构。这表明每个制造商都必须根据 IP 和 NEMA 标准对设备进行测试，以确保它们达到适当等级。这种检测可以在内部进行，也可以由第三方进行。邦纳对我们推出的所有外壳都进行了测试，确保达到或超过我们指定的 IP 和 NEMA 等级。
我该使用 NEMA 等级还是 IP 防护等级？
您的选择主要取决于您所处的位置。IP 防护等级由欧洲制定，并在全球范围内使用。它们用于确定灰尘和水的侵入防护水平。NEMA 标准由北美制定，在北美最为常用。NEMA 等级还包括对腐蚀性和大气气体的耐受性，以及在危险环境中的使用。由于邦纳的产品遍布世界各地，所以我们的产品有些使用 IP 防护等级，有些则使用 NEMA 等级。
了解 IP68 防护等级
IP68 防护等级通常用于可能长时间浸入水中的设备。不过，不同产品和不同制造商提供的保护能力可能有所不同。
为什么不同制造商生产的 IP68 等级产品差异很大？
该等级由制造商规定，通常是应客户的要求提供。虽然IP68产品也必须符合IP67的要求，但制造商会决定需要进一步实施的侵入保护。制造商还确定外壳是否需要经受住温度限制的测试。务必与制造商核实 IP68 等级产品，以了解该等级的测试程序。
IP68 等级传感器可以在水下工作多长时间？
IP 等级指示传感器外壳是否符合特定等级所需具备的侵入防护能力。IP 和 NEMA 等级并未描述传感器的功能。
但是 IP68 是由制造商规定的测试，表明比 IP67 更为严格。每个制造商都会根据不同的应用设定其产品的最长浸入时间和浸入深度。外壳内有时会凝结湿气，但就测试目的而言，这并不视为进水。
我的 IP68 等级传感器是否防腐蚀？
IP 等级仅指示传感器外壳对固体颗粒和液体侵入的防护水平。IP等级不会告诉您传感器外壳在腐蚀性环境中是否保持稳定。IP 等级也不考虑湿度，因此有时潮湿的空气会进入外壳，在温度急剧变化时造成冷凝。反过来，这种冷凝可能会导致传感器运行不稳定。
邦纳如何进行 IP68 等级测试？
IP68的邦纳测试包括首先测试外壳以满足IP67。还有严格的温度和浸没测试，传感器仍然能够运行。邦纳的 IP68 认证意味着传感器在两米深的水中连续浸泡至少 24 小时也不会漏水。
了解 IP69K 等级
如果传感器的防护等级为 IP69K，是否意味着也符合 IP67 和 IP68 要求？
不一定。IP69K传感器能够承受高压水射流，但可能无法承受浸没。IP69K 等级的传感器未必自动符合 IP67 和 IP68 等级的要求，但邦纳所有 IP69K 等级的产品都经过至少一米深的浸水测试。
IP69K 传感器被水柱喷射后还能正常工作吗？
进行 IP69K 测试时，会在距离传感器四到六英寸的地方，以 1500 psi 的压力向传感器喷水。水温为 176 °F，从四个角度向旋转的传感器喷射 30 秒（共 120 秒）。水的流速为每分钟 4 加仑。测试后，会检查传感器内部有没有水。IP69K 等级的传感器即使暴露在高压高温水柱下，也能继续工作。
IP69K 是唯一的耐高压冲洗等级吗？
不是，还有耐高压冲洗的 NEMA 等级。NEMA ICS 5 级（也称为 PW 12）规定，传感器必须能够承受在 1200 psi 和 140 °F 条件下每分钟一加仑的喷水。该等级的传感器通常足以满足各种进行高压冲洗清洁的工业环境的要求。PW 12 名称通常加到另一个 NEMA 等级上，例如 NEMA 6 PW 12。
了解有关 NEMA 和 IP 等级的更多信息
NEMA 和 IP 等级是否考虑了温度？
大多数 IP 和 NEMA 测试在 23℃（室温）下进行。由于 IP69K 指的是在冲洗环境中使用，因此对外壳的具体温度要求是能承受 80 °C 的高压水柱。IP68 是根据制造商或客户之间的协议来指定的，因此，邦纳会确定如何对传感器进行该等级的测试。例如，邦纳 IP68 测试涉及到在 70°C 和 -25°C 的温度下浸水 24 小时，在每个温度下至少浸泡一小时。
有没有针对危险场所的 IP 等级？
IP 等级表示对外界因素的防护能力，并不特别考虑危险环境。NEMA 等级则有四种用于危险区域的特定等级：7、8、9 和 10 型。
选择传感器
虽然确定传感器外壳等级似乎有很多学问，但其实并不复杂。在许多应用中，我们只需知道需要抵御的环境情况。然后进行全面评估，选择能够为该环境提供足够保护的等级。如有任何疑问，请联系邦纳工程师，他们会帮助您找到具备适当保护级别的传感器解决方案，安全地满足您的应用需求。