Lumonite Compass MIL-STD- ja Toptester-testeissä

Lumoniten Compass -valaisimen tarina on alkanut jo vuonna 2014, jolloin ensimmäinen versio tästä jättimenestykseksi kasvaneesta otsavalosta julkaistiin. Vuosien saatossa valaisimen ominaisuuksia on haluttu jatkuvasti kehittää, parantaa ja myöskin haastaa, sillä Compassin kohdalla ei tyydytä keskivertoon, vaan lopputulokseksi kelpaa ainoastaan paras mahdollinen laatu. Nyt kohta vuoteen 2023 tultaessa uusin Compass v.7 on juurikin edellä mainituista syistä viety ultimaattiseen koetukseen Toptesterin pölyn-, veden- ja iskunkestoa mittaavissa testeissä sekä MIL-STD -standardin mukaisissa lämpötilan vaihtelua, kosteutta sekä iskunkestoa määrittelevissä testeissä. Näiden testien jälkeen kauniita korulauseita ei tarvita, vaan tulokset puhukoot puolestaan!

Kaikki testit on suoritettu puolueettomassa testauslaboratoriossa Rovaniemellä, Toptesterillä. Toptester on virallinen ISTA-testitalo (International Safe Transit Association), joka tarjoaa objektiivisia olosuhde- ja luotettavuustestejä. Tarkat tiedot testeistä sekä testausdokumentit löydät tästä artikkelista.

Drop Test - Iskunkesto

Iskunkestoa mittaavassa testissä Lumonite Compass kesti hämmästyttävän 20 000 G:n voiman rikkoontumatta. Kyseessä oli pudotustesti, jonka tavoitteena oli rikkoa testissä oleva lamppu, ja tätä kautta selvittää lampun todellinen särkymispiste.

Ensimmäisen pudotuksen kiihtyvyys oli 1500 G, ja kiihtyvyyttä nostettiin jokaisella pudotuksella 500-1500 G. Suunnitelmana oli jatkaa putoamiskiihtyvyyden nostamista niin kauan, kunnes lamppu rikkoontuu tai, kun 20 000 G:n voima saavutetaan (testissä käytetyn laitteen maksimiarvo). Lamppu selvisi rikkoontumatta pudotus pudotukselta ja maksimikiihtyvyys saavutettiin. Jo tämä olisi riittänyt testin läpäisyyn, mutta lampulle päätettiin antaa todellinen haaste ja toistaa 20 000 G isku 10 kertaa. Lampun rikkoutumispiste olisi haluttu selvittää, mutta valitettavasti laitteiston kapasiteetti tuli vastaan, eikä yli 20 000 G kiihtyvyyttä ollut mahdollista testata. Testaus lopetettiin, kun kymmenen pudotusta 20 000 G:n voimalla oli suoritettu ja lamppu edelleen toimi. Testin hurjasta voimasta kertoo jotain se, että voima riitti vääntämään valaisimen runkoa, joka aiheutti lampun akun juuttumisen rungon sisään. Toiminnoiltaan lamppu oli moitteeton.

Testausdokumentti: Toptester Drop Test - Lumonite Compass

Valaisimen runko vääntyi testissä jonkun verran, mutta lamppu pysyi täysin toimintakykyisenä myös testin jälkeen.

IPXX - Veden- ja pölynkesto

Veden- ja pölynkestoa mittaavassa testissä valaisimen IP-luokitusta testattiin IEC 60529 -standardin mukaisesti. Testin tarkoituksena oli määrittää, läpäiseekö valaisin sille astetun IP69-luokituksen, jonka mukaan se on suojattu täydellisesti pölyltä ja vedeltä. Vesitiiveysluokituksen korkein IPX9 standardi tarkoittaa, että mitattavan kohteen tulee kestää korkealla paineella (8000 - 10 000 Kpa) ja 14-16 L/min nopeudella lähietäisyydeltä (10-15 cm päästä) pintaan sumutettua vettä. IPX9-testissä valaisin asetettiin pyörivälle jalustalle, joka pyöri nopeudella 5 kierrosta minuutissa. Compassin päälle suihkutettiin kovalla paineella 80°C - 5°C asteista vettä neljästä eri suunnnasta (0°, 30°, 60° ja 90°) 30 sekunnin ajan (per suunta) 15 l/min nopeudella. Compass läpäisi testin heittämällä: Valaisin toimi testin jälkeen täysin normaalisti, rungon sisältä, eli akkukotelosta, ei löytynyt vettä eikä valaisimessa ollut mitään fyysisiä vahingoittumisen merkkejä.

Testausdokumentti: Topterster IPX9 -testidokumentti - Lumonite Compass

IPX9-testissä valaisimen päälle suihkuitettiin 80°C - 5°C asteista vettä neljästä eri suunnnasta 15 l/min virtausnopeudella.

Pölytiiveyttä mittaavan testin tarkoituksena on varmistaa, että valaisin on IP6X-luokituksen mukaisesti täysin pölytiivis. Tämä tarkoittaa sitä, että sille tehtävän testauksen jälkeen akkukotelossa ei saa olla havaittavissa pölyä. Tätä testausta varten Compass asetettiin Vötsch VDT 1000 A -pölykammioon, ja valaisimen akkukoteloon kiinnitettiin tyhjiöpumppu. Tyhjiöpumppu piti akkukotelon sisällä olevan paineen ympäröivän kammion ilmanpaineen alapuolella, jolloin testissä käytettävä talkkipöly imeytyisi valaisimen rungon sisään, mikäli rungossa olisi IP6X-luokituksesta poikkeavia kohtia.

Pölykammioon laitettiin talkkipölyä 2 kg kuutiometriä kohden, ja tyhjiöpumpun avulla valaisimen rungon läpi vedettiin ilmaa pölykammiosta. Mikäli valaisimen rungossa olisi kohtia, jotka eivät olisi IP6X-luokituksen mukaisia, ilman mukana rungon sisään pääsisi myös talkkipölyä. Testissä oli tarkoitus imaista lampun rungon läpi ilmaa 80 kertaa valaisimen oman tilavuuden verran kuitenkin siten, että ilman virtausnopeus ei ole yli 60 lampun tilavuutta minuutissa, eikä paine olisi yli 2 kPa.

Jotta valaisin saatiin äärimmäiseen testiin, käytettiin kammiossa niin hienojakoista talkkipölyä, että hiukkasten kokoa on mahdotonta paljaalla silmällä määrittää. Tarkalleen ottaen pöly oli niin hienoa, että se pystyi läpäisemään neliön muotoisista silmukoista tehdyn seulan, jonka yhden langan halkaisija oli 50 µm, ja silmukoiden halkaisija oli 70 µm.

Testin jälkeen valaisimen akkukotelosta ei löytynyt lainkaan talkkipölyä, ja valaisin läpäisi IP6X-testin täydellisesti.

Testausdokumentti: Toptester IP6X -testidokumentti - Lumonite Compass

IP6X-testissä valaisin altistettiin erittäin hienolle talkkipölylle, joka ei läpäissyt runkoa mistään kohtaa.

MIL-STD-standardi-testit

Yllä mainittujen testien lisäksi LUMONITE Compass -monitoimivalaisin on testattu MIL-STD-810H -standardin mukaisesti äärimmäisiä olosuhteita vastaan.

"MIL-STD -testi on Yhdysvaltain puolustusministeriön julkaisema kokonaisuus ja standardi. Testin tavoitteena on selvittää ympäristön vaikutukset ja laitteiden tai tuotteiden elinkaari. Se pureutuu myös materiaalien suorituskykyyn, kun ne altistuu ympäristön vaikutuksille käyttöaikanansa. MIL-testit on rakennettu testaamaan tuotteita, jotka on tarkoitettu käytettäväksi ääriolosuhteissa. Tämän tyyppisten laitteiden ja tuotteiden valmistajien on varmistuttava tuotteen todellisesta soveltuvuudesta ääriolosuhteisiin. Käytännössä MIL-testit sisältävät useita erilaisia testejä, ja sitä kautta ympäristön olosuhteita. Niissä tuotetta altistetaan niin pölylle, sateelle, tärinälle kuin äärilämpötiloille ja iskuillekin."

Compass v.7 -valaisimelle tehtiin MIL-STD-standardin mukaiset testit kosteuden-, iskun- ja lämpötilan vaihteluiden kestosta. Seuraavaksi avaamme näiden testien suoritusmenetelmiä sekä tuloksia.

Kosteudenkesto - MIL-STD 810H, Menetelmä 507.6, Humidity

Kosteudenkestoa mittaavan testin tavoitteena oli selvittää, pysyykö valaisin sekä sen otsapanta toimintakykyisinä korkean ilmankosteuden ja samanaikaisen lämpötilan vaihtelun aikana. Testissä valaisin ja otsapanta asetettiin Weissin ympäristökammioon, jonka lämpötilaa ja ilmankosteutta monitoroitiin SIMPATI-ohjelmistolla. Mittausdata lämpötilasta ja ilmankosteudesta saatiin VAISALA lämpötilan ja kosteuden mittauslaitteistolla. Testissä ilman lämpötilaa vaihdeltiin 30°C ja 60°C välillä useamman tunnin sykleissä ilman suhteellisen kosteusprosentin (Rh) ollessa jatkuvasti 95.

Ilman suhteellinen kosteusprosentti kertoo ilmassa olevan kosteuden määrän siihen nähden, kuinka paljon sitä voisi enimmillään olla. Eli siis mikäli ilman suhteellinen kosteusprosentti on 100, ilma on niin kylläinen vedestä, että se ei voi enää pitää sisällään enempää vesihöyryä. Testissä käytetty ilman 95% suhteellinen kosteus on siis erittäin korkea. Tämä yhdistettynä todella kuumaan lämpötilaan (+30°C - +60°C) aiheuttaa äärimmäisen olosuhteen, jossa esimerkiksi ihmisen on erittäin hankala viettää pitkää aikaa yhtäjaksoisesti. On siis sanomattakin selvää, että kyseessä on erittäin haastava olosuhde, joka laittaa valaisimen rakenteen ultimaattiseen testiin. Compass-valaisimen rasitustesti tässä ympäristössä kesti 10 päivää.

Testin aikana Compass pysyi toimintakykyisenä, ja toimi täysin normaalisti myös testin jälkeen. Myöskään fyysisiä vaurioita valaisimesta ei löytynyt. Rungon pinnan kiillossa havaittiin jonkin verran vaihteluita testin jälkeen, mutta se ei vaikuttanut lampun toimintaan. Myöskään otsapannassa ei havaittu fyysisiä vaurioita testin jälkeen, ja molemmat läpäisivät testin kirkkaasti.

Testausdokumentti: MIL-STD-810H Humidity - Lumonite Compass

Lämpötilan vaihteluiden kesto - MIL-STD-810H, Menetelmä 503.7, Temperature Shock

Lämpötilan vaihteluiden kestoa mittaavan testin tavoitteena oli puolestaan selvittää, säilyttääkö valaisin toimintakykynsä äärimmäisissä lämpötilan vaihteluissa sekä niiden jälkeen. Testi toteutettiin monisyklisiä "lämpötila-iskuja" hyödyntämällä, kahta eri Espec-lämpötilakammiota käyttämällä. Kammioiden lämpötila-tietoja tallennettiin ERC100-ohjelmistolla. 

Testissä valaisin altistettiin lämpötiloille, jotka vaihtelivat -40°C - +40°C välillä. Valaisinta pidettiin tietyssä lämpötilassa kerrallaan 30 minuuttia, jonka jälkeen se siirrettiin alle minuutissa toiseen kammioon, jonka lämpötila oli asetettu valmiiksi. Näin ollen Compassilla oli siis alle minuutti aikaa sopetua radikaalisti muuttuvaan lämpötilaan.

Testin alussa Compass asetettiin lämpötila-kammioon, jonka lämpötilaksi asetettiin -40°C. Kun kammion lämpötila oli laskenut -40°C:n, valaisinta pidettiin kammiossa testausmenetelmän mukaisesti 30 min. Tämän jälkeen Compass siirrettiin manuaalisesti toiseen kammioon, jonka lämpötila oli +40°C, jossa se oli niin ikään 30 min. Lämpötilan vaihtelu -syklejä toteutettiin kolme, jonka jälkeen kammion lämpötila muutettiin huoneen lämpöiseksi. Testin jälkeen valaisimessa ei ollut fyysisiä vaurioitumisen merkkejä, ja se toimi täysin normaalisti, joten se läpäisi testin moitteetta.

Testausdokumentti: MIL-STD-810H Temperature Shock - Lumonite Compass

Lämpötila-rasitustestissä valaisinta siirreltiin -40°C asteisesta kammiosta +40°C asteiseen kammioon kolme kertaa.

Iskunkesto - MIL-STD-810H, Menetelmä 516.8, Shock

Iskunkestoa mittaavassa MIL-STD -testissä valaisimen tavoitteena oli pysyä toimintakykyisenä siihen kohdistetun äärimmäisen fyysisen rasitteen, eli eri suunnista tulevien iskujen, aikana sekä niiden jälkeen. Testissä valaisin kiinnitettiin sille rakennettuun alumiini-jigiin (Kuva), jonka avulla lamppu kiinnitettiin tärinää/iskuja luovaan ravistimeen. Ohjauskiihtyvyysanturi kiinnitettiin alumiini-jigiin, ja varmistusanturi kiinnitettiin jigin pohjaan.

Valaisin kytkettiin päälle ja sille annettiin aina 100 iskua kuudesta eri suunnista 70 G voimalla 6 ms välein. Compass pysyi päällä koko testin ajan, eikä sen toiminnassa havaittu minkäänlaisia poikkeamia tai muutoksia testin aikana tai sen jälkeen. Valaisin siis läpäisi testin kirkkaasti.

Testausdokumentti: MIL-STD-810H Shock - Lumonite Compass

Iskunkestoa mittaavassa testissä iskuja ja tärinää luova ravistin kohdisti valaisimeen iskuja 70 G:n voimalla eri suunnista.

Korroosionkesto - MIL-STD-810G, Menetelmä 509.6, Salt Fog

Korroosionkestoa mittaavassa nk. suolasumutestissä oli tarkoituksena selvittää, kestääkö Compass suolasumun olosuhteita rikkoontumatta ja muodostuuko sen pintaan korroosiota. Testissä Compass asetettiin suolasumukammioon (Weiss SaltEvent SC/KWT 1000), jonka lämpötilaksi oli asetettu 35°C ± 2 °C. Suolasumuliuos valmistettiin liuottamalla 50 g ± 5 g natriumkloridia (NaCl) 1 litraan demineralisoitua vettä. Suolasumuliuoksen pH-arvo oli väliltä 6.5 - 7.2 ja sen putoamisnopeus 1-3 ml/h.

Compass oli suolasumukammiossa kaksi vuorokauden mittaista sykliä (yhteensä 48 tuntia), ja molempien syklien jälkeen valaisin asetettiin erilliseen kammioon kuivumaan vuorokauden ajaksi (24 tuntia). Tämän kammion (Vötsch VSC 7048-15) lämpötila oli ympäristön mukainen ja kosteus suhteellinen (alle 50%). Jälkimmäisen kuivumisjakson jälkeen, Compass pestiin demineralisoidulla vedellä ja kuivattiin, jonka jälkeen testausprosessi oli valmis.

Hyväksytyn testin edellytyksenä oli, että valaisimen täytyi toimia moitteetta ja siinä ei saanut esiintyä korroosiota. Molemmat kohdat täyttyivät, jolloin testi meni hyväskytysti läpi. Testiraportin mukaan Compassin perästä löytyi pieni korroosiopiste, mutta pinta on alumiinia, joka ei muodosta tällaista korroosiota. Korroosiopiste voi raportin mukaan johtua pintaan tarttuneista metallihiukkasista.

Testausdokumentti: MIL-STD-810G Salt Fog - Lumonite Compass

Testissä valaisinta pidettiin tässä suolasumukammiossa yhteensä kaksi vuorokauden mittaista sykliä.

Tuotesivulle pääset tästä: Lumonite Compass