Rugged tablets are built to withstand hazardous conditions. For a tablet to be considered as “fully-rugged”, its every component both internal and external, must be designed and built to operate effectively in extreme conditions. This, therefore, means that a rugged tablet is much more than a normal consumer tablet secured by a tough outer case. To determine whether a tablet is truly rugged, the tablet has to undergo rigorous testing under different conditions including vibrations, temperature, drops, shocks, humidity, and liquids.
The rugged industry has adopted various standards that provide independent and objective guidance in determining the ruggedness of a device. Some of these standards include the Ingress Protection (IP) rating system and U.S. Department of Defense Environmental Engineering Considerations and Laboratory Tests, commonly known as MIL-STD 810.
Let’s discuss what each of these standards entails and some common tests applied on the rugged tablets to determine their ruggedness.
- Ingress Protection (IP) rating system
The Ingress Protection (IP) ratings are published by the International Electrotechnical Commission (IEC). The IP ratings measure the degree of protection provided by the mechanical casings or enclosures against intrusion, dust, and water. In a rugged device, the IP rating will indicate how well the rugged casing prevents solids and liquids from reaching the internal parts of the device.
The IP rating is displayed as a two-digit number whereby the first digit denotes the level of protection against dust, and the second digit indicates the level of protection against liquids. The first digit is ranked 0 to 6 while the second digit is ranked 0 to 9K depending on the degree of protection. Each of these levels is explained below:
- First Digit: Protection against solid objects
Level 0: This level indicates that there is no protection against any solid objects or particles.
Level 1: Protected against objects that are larger than 50mm.
Level 2: Protected against objects that are larger than 12.5mm
Level 3: Protected from objects that are larger than 2.5mm
Level 4: Protected from objects that are larger than 1 mm
Level 5: Partial protection against dust and other small particles.
Level 6: The tablet is fully protected against dust and other small particulates that may cause the internal parts to malfunction.
- Second Digit: Protection against liquids
Level 0: Not protected from any liquid or moisture ingression.
Level 1: Protected from vertically falling water droplets and condensation.
Level 2: Protected against vertically dripping water when the casing is tilted up to 15° off vertical.
Level 3: Protected against direct moisture spray at angles up to 60° off vertical.
Level 4: Protected against splashing water from any direction.
Level 5: Protected against low-pressure jets of water from any angle. Minimum ingression may occur with no harmful effects.
Level 6: Protection against powerful and high-pressure water jets from any direction.
Level 7: Protected against ingression during short periods of immersion in water.
Level 8: Protected against ingression during long periods of immersion in water.
Level 9K: Protection against high-pressure, high-temperature jet sprays, wash-downs, or steam-cleaning procedures
Basically, the larger the value of each digit the greater the level of protection. For a tablet to be considered to be fully rugged, it should have a minimum rating of IP54. In most cases, industrial environments tend to be more hostile. Therefore, having a rugged tablet with a rating of IP65 or higher is recommended in such environments.
- MIL-STD 810
These are standards developed and published by the U.S Department of Defense. The standards include a series of 29 tests, with strict parameters that are used to determine the ability of the device to withstand drops, extreme temperatures, rain, humidity, sand, dust, altitude, and other strenuous conditions. Devices that pass the MIL-STD 810 tests are considered to be fully rugged and can perform optimally in tough conditions.
Examples of tests conducted on the rugged Tablets
To determine the level of ruggedness in a tablet, several testing procedures are conducted. Some of these tests are discussed below.
- Liquid-resistance testing
During liquid resistance tests, the tablet is exposed to different amounts of liquids from different angles and directions. The pressure of the liquid and the duration of the test is varied to accurately determine how well the device can withstand liquid intrusion.
- Sand and dust testing
Sand resistance test is conducted to evaluate how well the tablet can perform in blowing sand conditions. Dust resistance test is performed to evaluate the ability of the device to resist the effects of dust such as clogging openings, penetrating through openings and, forming deposits in the internal parts. In this test, sand and flour may be projected towards the device at different wind speeds and temperature and noting how well the device performs.
- Extreme temperature testing
The test is used to determine the effects of extreme temperatures on the performance of the device in its different states such as when in use, when turned off, and when it is being turned on. In this test, the device is exposed to extremely hot and cold environments. Also, the device is subjected to sudden temperature changes to evaluate how the device transitions between different temperatures.
- Humidity Testing
The test is used to evaluate how well the device can withstand a warm and humid environment, condensation, and moisture. During this test, the devices are exposed to tropical climatic conditions with a high amount of humidity for several days. Most features that make the device to be water-resistant also make the device to withstand the harmful effects of humidity.
- Vibration Testing
Vibrations are common in some industrial setup. To determine how the tablet will perform under such conditions, laboratory shakers are used to mimic the type of vibrations that are likely to occur when the tablet is being used in a vehicle. The laboratory shakers are adjusted during the tests to include high and low vibration frequencies to simulate different environmental conditions.
- Drop and shock testing
This test is used to evaluate the strength of the structure and the material of the device. One of the most common tests is the transit drop test. In this test, the device is required to withstand 26 drops from a height of 122 cm. The device is dropped on various angles onto a hard surface such as concrete.
To determine whether a tablet meets the desired level of ruggedness, it must undergo various tests under different conditions. If you are looking for a rugged tablet for your industrial use, it is important to ensure the tablet has met the relevant industry standards.
Las tabletas resistentes están diseñadas para soportar condiciones peligrosas. Para que una tableta se considere “totalmente resistente”, todos sus componentes, tanto internos como externos, deben diseñarse y fabricarse para funcionar de manera eficaz en condiciones extremas. Esto, por lo tanto, significa que una tableta robusta es mucho más que una tableta de consumo normal protegida por una carcasa exterior resistente. Para determinar si una tableta es realmente resistente, la tableta debe someterse a pruebas rigurosas en diferentes condiciones, incluidas vibraciones, temperatura, caídas, golpes, humedad y líquidos.
La industria robusta ha adoptado varios estándares que brindan una guía independiente y objetiva para determinar la robustez de un dispositivo. Algunos de estos estándares incluyen el sistema de calificación de protección de ingreso (IP) y las consideraciones de ingeniería ambiental y pruebas de laboratorio del Departamento de Defensa de EE. UU., comúnmente conocido como MIL-STD 810.
Analicemos lo que implica cada uno de estos estándares y algunas pruebas comunes aplicadas en las tabletas resistentes para determinar su robustez.
Sistema de calificación de protección de ingreso (IP)
Las clasificaciones de protección de ingreso (IP) son publicadas por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). Las clasificaciones de IP miden el grado de protección proporcionado por las carcasas o recintos mecánicos contra la intrusión, el polvo y el agua. En un dispositivo resistente, la clasificación IP indicará qué tan bien la carcasa resistente evita que los sólidos y líquidos lleguen a las partes internas del dispositivo.
La clasificación IP se muestra como un número de dos dígitos; el primer dígito indica el nivel de protección contra el polvo y el segundo dígito indica el nivel de protección contra líquidos. El primer dígito se clasifica de 0 a 6, mientras que el segundo dígito se clasifica de 0 a 9K según el grado de protección. A continuación se explica cada uno de estos niveles:
Primer Dígito: Protección contra objetos sólidos
- Nivel 0: este nivel indica que no hay protección contra objetos sólidos o partículas.
- Nivel 1: Protegido contra objetos de más de 50 mm.
- Nivel 2: Protegido contra objetos de más de 12,5 mm
- Nivel 3: Protegido de objetos de más de 2,5 mm
- Nivel 4: Protegido de objetos de más de 1 mm
- Nivel 5: Protección parcial contra el polvo y otras partículas pequeñas.
- Nivel 6: la tableta está totalmente protegida contra el polvo y otras partículas pequeñas que pueden provocar un mal funcionamiento de las piezas internas.
Segundo Dígito: Protección contra líquidos
- Nivel 0: No protegido contra la entrada de líquidos o humedad.
- Nivel 1: Protegido de gotas de agua que caen verticalmente y condensación.
- Nivel 2: Protegido contra el goteo de agua verticalmente cuando la carcasa se inclina hasta 15° de la vertical.
- Nivel 3: Protegido contra el rocío directo de humedad en ángulos de hasta 60° de la vertical.
- Nivel 4: Protegido contra salpicaduras de agua desde cualquier dirección.
- Nivel 5: Protegido contra chorros de agua a baja presión desde cualquier ángulo. Puede ocurrir una entrada mínima sin efectos nocivos.
- Nivel 6: Protección contra chorros de agua potentes y de alta presión desde cualquier dirección.
- Nivel 7: Protegido contra la penetración durante períodos breves de inmersión en agua.
- Nivel 8: Protegido contra el ingreso durante largos períodos de inmersión en agua.
- Nivel 9K: Protección contra rociadores de chorro a alta presión y alta temperatura, lavados o procedimientos de limpieza con vapor
Básicamente, cuanto mayor sea el valor de cada dígito, mayor será el nivel de protección. Para que una tableta se considere completamente robusta, debe tener una clasificación mínima de IP54. En la mayoría de los casos, los entornos industriales tienden a ser más hostiles. Por lo tanto, se recomienda tener una tableta robusta con una clasificación de IP65 o superior en tales entornos.
MIL-STD 810
Estos son estándares desarrollados y publicados por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Los estándares incluyen una serie de 29 pruebas, con parámetros estrictos que se utilizan para determinar la capacidad del dispositivo para soportar caídas, temperaturas extremas, lluvia, humedad, arena, polvo, altitud y otras condiciones extenuantes. Los dispositivos que pasan las pruebas MIL-STD 810 se consideran totalmente resistentes y pueden funcionar de manera óptima en condiciones difíciles.
Ejemplos de pruebas realizadas en las tabletas rugerizadas
Para determinar el nivel de robustez de una tableta, se llevan a cabo varios procedimientos de prueba. Algunas de estas pruebas se analizan a continuación.
Prueba de resistencia a líquidos
Durante las pruebas de resistencia a los líquidos, la tableta se expone a diferentes cantidades de líquidos desde diferentes ángulos y direcciones. La presión del líquido y la duración de la prueba varían para determinar con precisión qué tan bien el dispositivo puede resistir la intrusión de líquido.
Pruebas de arena y polvo
Se lleva a cabo una prueba de resistencia a la arena para evaluar qué tan bien puede funcionar la tableta en condiciones de arena soplada. La prueba de resistencia al polvo se realiza para evaluar la capacidad del dispositivo para resistir los efectos del polvo, como la obstrucción de aberturas, la penetración a través de las aberturas y la formación de depósitos en las partes internas. En esta prueba, la arena y la harina se pueden proyectar hacia el dispositivo a diferentes velocidades del viento.
Les tablettes robustes sont conçues pour résister à des conditions dangereuses. Pour qu’une tablette soit considérée comme “entièrement robuste”, chacun de ses composants, tant internes qu’externes, doit être conçu et construit pour fonctionner efficacement dans des conditions extrêmes. Cela signifie donc qu’une tablette robuste est bien plus qu’une tablette grand public normale sécurisée par un boîtier extérieur résistant. Pour déterminer si une tablette est vraiment robuste, la tablette doit subir des tests rigoureux dans différentes conditions, notamment les vibrations, la température, les chutes, les chocs, l’humidité et les liquides.
L’industrie robuste a adopté diverses normes qui fournissent des conseils indépendants et objectifs pour déterminer la robustesse d’un appareil. Certaines de ces normes incluent le système d’évaluation Ingress Protection (IP) et les considérations d’ingénierie environnementale et les tests de laboratoire du département américain de la Défense, communément appelés MIL-STD 810.
Discutons de ce que chacune de ces normes implique et de certains tests courants appliqués sur les tablettes robustes pour déterminer leur robustesse.
Système d’indice de protection (IP)
Les indices d’indice de protection (IP) sont publiés par la Commission électrotechnique internationale (CEI). Les indices IP mesurent le degré de protection fourni par les boîtiers mécaniques ou les boîtiers contre les intrusions, la poussière et l’eau. Dans un appareil robuste, l’indice de protection IP indiquera dans quelle mesure le boîtier robuste empêche les solides et les liquides d’atteindre les parties internes de l’appareil.
L’indice IP est affiché sous la forme d’un nombre à deux chiffres, le premier chiffre indiquant le niveau de protection contre la poussière et le second chiffre indiquant le niveau de protection contre les liquides. Le premier chiffre est classé de 0 à 6 tandis que le deuxième chiffre est classé de 0 à 9K selon le degré de protection. Chacun de ces niveaux est expliqué ci-dessous :
Premier chiffre: protection contre les objets solides
Niveau 0 : Ce niveau indique qu’il n’y a aucune protection contre les objets solides ou les particules.
Niveau 1 : Protégé contre les objets de plus de 50 mm.
Niveau 2 : Protégé contre les objets de plus de 12,5 mm
Niveau 3 : Protégé contre les objets de plus de 2,5 mm
Niveau 4 : Protégé des objets de plus de 1 mm
Niveau 5 : Protection partielle contre la poussière et autres petites particules.
Niveau 6 : La tablette est entièrement protégée contre la poussière et autres petites particules susceptibles de provoquer un dysfonctionnement des composants internes.
Deuxième chiffre : Protection contre les liquides
Niveau 0 : Non protégé de toute pénétration de liquide ou d’humidité.
Niveau 1 : Protégé des chutes verticales de gouttes d’eau et de la condensation.
Niveau 2 : Protégé contre les gouttes d’eau verticales lorsque le boîtier est incliné jusqu’à 15° par rapport à la verticale.
Niveau 3 : Protégé contre les projections d’humidité directe à des angles allant jusqu’à 60° par rapport à la verticale.
Niveau 4 : Protégé contre les projections d’eau de toutes directions.
Niveau 5 : Protégé contre les jets d’eau à basse pression sous tous les angles. Une ingestion minimale peut se produire sans effets nocifs.
Niveau 6 : Protection contre les jets d’eau puissants et à haute pression de toutes directions.
Niveau 7 : Protégé contre l’infiltration pendant de courtes périodes d’immersion dans l’eau.
Niveau 8 : Protégé contre l’infiltration pendant de longues périodes d’immersion dans l’eau.
Niveau 9K : Protection contre les pulvérisations à haute pression et à haute température, les lavages ou les procédures de nettoyage à la vapeur
Fondamentalement, plus la valeur de chaque chiffre est élevée, plus le niveau de protection est élevé. Pour qu’une tablette soit considérée comme entièrement robuste, elle doit avoir un indice minimum de IP54. Dans la plupart des cas, les environnements industriels ont tendance à être plus hostiles. Par conséquent, il est recommandé d’avoir une tablette durcie avec un indice de protection IP65 ou supérieur dans de tels environnements.
MIL-STD 810
Il s’agit de normes élaborées et publiées par le département américain de la Défense. Les normes comprennent une série de 29 tests, avec des paramètres stricts qui sont utilisés pour déterminer la capacité de l’appareil à résister aux chutes, aux températures extrêmes, à la pluie, à l’humidité, au sable, à la poussière, à l’altitude et à d’autres conditions difficiles. Les appareils qui réussissent les tests MIL-STD 810 sont considérés comme entièrement robustes et peuvent fonctionner de manière optimale dans des conditions difficiles.
Exemples de tests réalisés sur les tablettes durcies
Pour déterminer le niveau de robustesse d’une tablette, plusieurs procédures de test sont menées. Certains de ces tests sont décrits ci-dessous.
Test de résistance aux liquides
Lors des tests de résistance aux liquides, la tablette est exposée à différentes quantités de liquides sous différents angles et directions. La pression du liquide et la durée du test sont modifiées pour déterminer avec précision dans quelle mesure l’appareil peut résister à l’intrusion de liquide.
Essais de sable et de poussière
Un test de résistance au sable est effectué pour évaluer dans quelle mesure la tablette peut fonctionner dans des conditions de sable soufflé. Un test de résistance à la poussière est effectué pour évaluer la capacité de l’appareil à résister aux effets de la poussière tels que le colmatage des ouvertures, la pénétration à travers les ouvertures et la formation de dépôts dans les pièces internes. Dans ce test, du sable et de la farine peuvent être projetés vers l’appareil à différentes vitesses de vent a e température et en notant les performances de l’appareil.
Tests de températures extrêmes
Le test est utilisé pour déterminer les effets des températures extrêmes sur les performances de l’appareil dans ses différents états, comme lorsqu’il est utilisé, lorsqu’il est éteint et lorsqu’il est allumé. Dans ce test, l’appareil est exposé à des environnements extrêmement chauds et froids. De plus, l’appareil est soumis à des changements de température soudains pour évaluer comment l’appareil passe d’une température à l’autre.
Test d’humidité
Le test est utilisé pour évaluer dans quelle mesure l’appareil peut résister à un environnement chaud et humide, à la condensation et à l’humidité. Lors de ce test, les appareils sont exposés à des conditions climatiques tropicales avec une forte humidité pendant plusieurs jours. La plupart des caractéristiques qui rendent l’appareil résistant à l’eau permettent également à l’appareil de résister aux effets nocifs de l’humidité.
Essais de vibrations
Les vibrations sont courantes dans certaines installations industrielles. Pour déterminer comment la tablette fonctionnera dans de telles conditions, des agitateurs de laboratoire sont utilisés pour imiter le type de vibrations susceptibles de se produire lorsque la tablette est utilisée dans un véhicule. Les agitateurs de laboratoire sont ajustés pendant les tests pour inclure des fréquences de vibration élevées et basses afin de simuler différentes conditions environnementales.
Essais de chute et de choc
Ce test permet d’évaluer la résistance de la structure et du matériau de l’appareil. L’un des tests les plus courants est le test de chute de transit. Dans ce test, l’appareil doit résister à 26 chutes d’une hauteur de 122 cm. L’appareil est lâché sous différents angles sur une surface dure telle que du béton.
Pour déterminer si une tablette répond au niveau de robustesse souhaité, elle doit subir divers tests dans différentes conditions. Si vous recherchez une tablette robuste pour votre usage industriel, il est important de vous assurer que la tablette respecte les normes de l’industrie en vigueur.
