快速摘要
- IPX1–IPX4 属于”滴水与溅水”家族：从垂直滴水到各方向喷水。
- 前两级使用 滴水板，后两级使用 摆管 或 6,3 mm 喷嘴。
- IPX3 与 IPX4 使用 同一喷嘴、同一流量 12,5 l/min，差别在喷射角度与挡板。这一点很多人理解错误。
- IPX2 的 15° 倾斜不是细节：它迫使水沿表面流入接缝。
第二位数字的前四级常被认为”简单”，于是按感觉选，而不是按安装位置选。实际上，大多数消费电子产品只需要这四级中的某一级——选对了刚好够用，选错了既费钱又解决不了实际故障。
本文把四级放在一起：参数、设备、样品准备、合格判定与常见误差。
1. 四个等级，两类设备
读标准时首先会注意到：这四级按设备分为两组。
| 等级 | 标准中的名称 | 设备 | 时间 |
|---|---|---|---|
| IPX1 | 防垂直滴水 | 滴水板，样品直立，1 mm/min | 10 分钟 |
| IPX2 | 外壳倾斜 15° 时防滴水 | 滴水板，样品倾斜 15°，3 mm/min | 10 分钟（四个方向） |
| IPX3 | 防喷水 | 摆管 ±60° 或带挡板的喷嘴 | 10 分钟 |
| IPX4 | 防溅水 | 摆管 ±180° 或喷嘴（不遮挡下部） | 10 分钟 |
这张表说明一件重要的事：从 IPX1 到 IPX4，时间几乎没有变化。变化的是 水的入射角度 与 水滴的动能。这也是”延长试验时间”不能替代”选对等级”的原因。
2. IPX1：垂直滴水
最简单的试验：样品直立在转台上，滴水板位于上方，以相当于 1 mm/min 的速率滴水 10 分钟。试验中样品缓慢旋转，使各面都受水。
两个技术细节决定结果是否有效：
- 流量必须测，不能猜：许多自制滴水板存在孔堵塞或磨损，实际流量可能比要求低 30–50%。
- 滴水板到样品顶部的距离：太近则水滴未达到终速即击中样品；太远则被气流吹偏。
IPX1 适用于室内、存在上方渗漏或凝露风险的设备，例如厂房漏雨处的配电箱、空调房内的医疗设备。
3. IPX2：同样是滴水，但倾斜 15°
IPX2 使用同类滴水板，但有两处变化：样品相对垂直方向 倾斜 15°，流量提高到 3 mm/min。试验按四个方向进行，每方向 2,5 分钟，共 10 分钟。
要点：难点在倾斜，不在流量。样品倾斜后，水不会立即落下，而是沿外壳表面流动，寻找接缝、盖板、密封圈、散热缝。直立时能通过 IPX1 的外壳，可能仅因水沿斜面流入缝隙就不通过 IPX2。
实际应用中，IPX2 适合放在窗台、室内但靠近常开的门、或使用中可能被倾斜的设备。
4. IPX3 与 IPX4：最容易被误解的一点
这两级常被理解为”IPX4 比 IPX3 强，所以流量更大”。这不对。采用喷嘴法时，两级使用 同一个 6,3 mm 喷嘴、同样的 12,5 l/min，距样品 2,5–3 m。不同之处是：
| 因素 | IPX3 | IPX4 |
|---|---|---|
| 摆管喷射角度 | 自垂直方向 ±60° | ±180° |
| 喷嘴法是否加挡板 | 加，遮挡样品上部 | 不遮挡下部，或按第 4 级规定配置 |
| 受水面积 | 主要为顶面与上部侧面 | 全部表面，包括底面 |
| 喷嘴流量 | 12,5 l/min | 12,5 l/min |
换句话说：IPX4 不是”喷得更猛”，而是 喷得更全。对于底面有盖板或检修门的设备，这正是决定性的差别。
5. 如何读摆管参数
报告写”采用摆管试验”时，要核查三个数字：
- 摆管半径：按样品尺寸选择，通常比样品对角线大一定距离，使水柱均匀覆盖。
- 孔数：按管的周长计算，等间距布置。
- 每孔流量：0,07 l/min，允差 ±5%。总流量等于孔数乘 0,07 l/min。
这三个数字解释了为什么两家实验室使用不同半径的摆管仍可比较结果：当布置正确时，单位样品面积上的流量保持等效。
6. 样品准备
- 与出货状态一致：盖板、密封圈、堵头、扬声器膜、标签。标签可能遮住缝隙——出货带标签就带标签试验。
- 按实际安装方向放置：壁挂设备必须按悬挂姿态试验，不能平放。
- 不额外涂胶、不贴胶带：任何干预都会使认证失去意义。
- 通电状态：默认为不带电；若在运行状态试验，须在计划中写明。
- 多送样品：试验后必须开壳检查，不能用于其他等级。
7. 合格与不合格的判定
四级共用一条判据：不得有有害量的水进入。需要具体化：
- 电子腔、电池腔、扬声器腔内是否有水？
- 外壳底部（无元件处）积水，是否可接受？
- 试验后功能：充电、显示、传感器、按键。
- 对设计有排水路径的产品，应说明排水腔内有水属可接受。
这正是应在合同中写清的部分，因为”有害”是开放概念，双方理解可能不同。
8. 六个常见误差
| 误差 | 后果 | 防范 |
|---|---|---|
| 未测滴水板流量 | 试验比规定更轻，产品”通过”但没有实质 | 试验前用刻度容器测一分钟流量 |
| 安装方向错误 | 水从实际不会出现的路径进入，或相反 | 记录方向并拍摄布置照片 |
| 喷嘴距离不对 | 水柱集中局部，压力高于设计 | 置于 2,5–3 m，测量并记录 |
| IPX3 漏装挡板 | 试验比第 3 级更严，结果不能用于 3 级声明 | 记录是否装挡板 |
| IPX1/IPX2 未转动样品 | 只有一个面受水 | 核查转台是否按规定转速运行 |
| 外表面仍湿就开壳 | 外部水流入内部，判断错误 | 先擦干外部，并记录操作顺序 |
9. 如何为产品选级
| 位置 / 场景 | 最低等级 | 说明 |
|---|---|---|
| 室内、有顶、无水 | IPX0 或 IPX1 | 更应关注防尘与手指接触 |
| 室内靠窗，可能被雨打 | IPX2 | 15° 倾斜正好对应此场景 |
| 室外但有顶，如走廊 | IPX3 | 有斜雨，但无向上溅水 |
| 室外无遮挡、近地面 | IPX4 | 来自地面与各方向的溅水 |
| 水枪冲洗、浪打 | IPX5 或 IPX6 | 超出这四级范围 |
若产品有落水风险，需增加浸水等级，见IPX7 详解。代码结构见什么是 IEC 60529。
10. IPX4K 与汽车行业的变体
若产品为汽车零部件，报告可能写 IPX4K 而非 IPX4。K 是 ISO 20653 中面向道路车辆的变体，以更高流量与压力模拟溅水——用于轮罩、底盘、发动机舱等强溅水部位。
处理汽车类文件时注意两点：
- IPX4 与 IPX4K 不可互换。一级供应商通常要求图纸上的代码完全一致；以 IPX4 报告应对 IPX4K 要求会被退回。
- 汽车 IP 代码很少使用 X 占位。ISO 20653 中两位数字都有含义，常见的是 IP54、IP55、IP67、IP69K。
食品与制药行业常要求 IPX9K（高压高温喷水）以证明可清洗性。该等级不属于这四级，将在本系列的另文中说明。
11. 合同与标签的写法
IPX4 条款示例：
“外壳按 IEC 60529 达到 IPX4：以摆管 ±180°（或 6,3 mm 喷嘴、12,5 l/min、距样品 2,5–3 m）试验 10 分钟，样品为出货状态并按安装方向放置，不带电；电子腔与电池腔不得进水，以拆壳检查确认。”
IPX2 应写明”样品倾斜 15°、四个方向、共 10 分钟、3 mm/min”——只写 IPX2 而未说明倾斜角的报告，技术型客户一定会质疑。
标签上应写全两位数字（IPX4，或同时有防尘要求时的 IP44）。只写”防水”而无代码，属于无法核实的声明。
常见问题
IPX4 能承受大雨吗？
IPX4 模拟各方向溅水，喷嘴流量 12,5 l/min。伴随强风的特大雨可能超出该范围，此时需要 IPX5 或 IPX6。
IPX3 与 IPX4 的差别是流量吗？
不是。采用喷嘴法时流量相同（12,5 l/min）。差别在覆盖角度与挡板：第 3 级只覆盖上部，第 4 级覆盖全部。
通过 IPX4 后可以声明 IPX3 吗？
原则上 IPX4 更难，但声明应基于对应等级的试验。稳妥做法是按拟声明的等级试验，或在报告中明确说明已做更高等级。
设计有排水孔的产品如何判定？
须事先约定：水进入排水腔并流出属设计，不是失效。写入试验计划，避免验收时争议。
IPX1–IPX4 需要多久？
每项试验本身 10 分钟，另加准备、稳定与拆壳检查。一套样品做四级通常 1–2 天。
结论
第二位数字的前四级技术上不难，但正因为”看起来简单”而容易做错。两点要记住：时间几乎不变，入射角度才是变量；IPX3 与 IPX4 的差别在覆盖范围，不在流量。
应立刻做的：核查现有报告是否写明流量、样品方向与喷嘴配置（是否装挡板）。这三项决定报告是证据，还是只是一张纸。
参考资料
- IEC 60529《外壳提供的防护等级（IP 代码）》——第二位数字第 1 至第 4 级。
- ISO 20653——道路车辆 IP 代码及等效布置。
- IEC 60068-2-18——水试验（试验 R）。
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