灼熱絲測試儀原理

灼熱絲測試儀原理利用模擬技術(shù)評定灼熱元件或過載電阻之類熱源在短時(shí)間內(nèi)造成熱應(yīng)力影響的著火危險(xiǎn)性，是電工電子元件著火危險(xiǎn)性試驗(yàn)儀器的系列產(chǎn)品之一。適用于評價(jià)電工設(shè)備及其組件和零部件、以及固體電絕緣材料或其他固體可燃性材料的可燃性實(shí)驗(yàn)和起燃溫度試驗(yàn)。

1.1 測試原理

1、利用模擬技術(shù)評定灼熱元件或過載電阻之類熱源在短時(shí)間內(nèi)造成熱應(yīng)力影響的著火危險(xiǎn)性。

2、灼熱絲是一個(gè)規(guī)定的電阻絲環(huán)，用電加熱到規(guī)定的溫度，是灼熱絲的頂端接觸樣品達(dá)到規(guī)定的一段時(shí)間，觀察和測量材料的性能。

3、本試驗(yàn)裝置用于無火焰引燃源著火試驗(yàn)。

1.2 測試標(biāo)準(zhǔn)

此款灼熱絲試驗(yàn)儀符合但不僅限于下列標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 5169.10-2006(IEC 60695-2-10：2000);IEC 60695-2-10：2013等標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 相關(guān)術(shù)語

1.試驗(yàn)溫度和灼熱絲的溫度：灼熱絲的頂端與試驗(yàn)樣品接觸前被加熱并達(dá)到穩(wěn)定的溫度;

2.起燃時(shí)間：Ti，從灼熱絲頂部施加開始到試驗(yàn)樣品或試驗(yàn)樣品下面鋪底層起燃的持續(xù)時(shí)間;

3.熄火時(shí)間：Te，從灼熱絲頂部施加開始到火焰熄滅的持續(xù)時(shí)間，火焰熄滅核能在施加期間或之后;

4.火焰大高度：燃燒時(shí)后火焰的大高度，此高度以5mm為一檔向上圓整。但起燃開始時(shí)，可能產(chǎn)生高的火焰，為時(shí)約1s，這種火焰不計(jì)在內(nèi)。

5.火焰產(chǎn)生時(shí)間：Te，有焰和/或無焰燃燒的長持續(xù)時(shí)間;

6.燃燒時(shí)間：Tr，灼熱絲頂部移開試樣后，觀察到試樣的有焰和/或無焰燃燒的長持續(xù)時(shí)間;

7.灼熱絲可燃性指數(shù)：灼熱絲可燃性指數(shù)試驗(yàn)方法測得的受試材料在滿足以下情況時(shí)的高溫度：

a) 不起燃，或如果起燃，在移開灼熱絲后30s內(nèi)熄滅且未全部燒盡;以及

b) 如果有熔融滴落物，其不會引燃規(guī)定的包裝絹紙

8.灼熱絲起燃溫度：比灼熱絲起燃溫度試驗(yàn)方法測得的受試材料在滿足以下情況時(shí)的高測試溫度高25K(或30K)的溫度：

a) 不起燃，或

b) 如果任何一次火焰的持續(xù)和連續(xù)燃燒時(shí)間不超過5s，且試樣沒有被全部燒盡。

1.4 儀器的組成與使用

排氣扇：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過排氣扇，排出污染的空氣。

調(diào)壓器：通過調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕改變供給灼熱絲兩端的電壓，從而實(shí)現(xiàn)對灼熱絲的溫度的調(diào)節(jié)。

a. 灼熱絲：標(biāo)稱直徑：4mm;材質(zhì)：鎳/鉻(80/20)絲;用簡單的電路加熱，此處不應(yīng)有保持溫度的反饋裝置或反饋回路。將頂端加熱到960℃所需的典型電流在120A-150A之間。

b. 溫度測量——細(xì)絲熱電偶：帶有絕緣節(jié)點(diǎn)的一級礦物絕緣金屬鎧裝細(xì)絲熱電偶。標(biāo)稱直徑應(yīng)為1.0mm或0.5mm。例如：鎳鉻和鎳鋁(K型)線材適合在溫度高到960℃的條件下連續(xù)運(yùn)行，他們的焊接點(diǎn)位于鎧裝套內(nèi)，盡可能的靠近頂部。鎧裝套應(yīng)由金屬制成，能耐受在溫度至少為1050℃條件下連續(xù)運(yùn)行。由鎳基耐熱合金制成的鎧裝套被視為可以滿足上述要求。

c. 載樣小車：可調(diào)節(jié)的加持模塊，適用于各種標(biāo)準(zhǔn)及非標(biāo)準(zhǔn)成品。

d. 砝碼：一邊0.5N，保證試驗(yàn)過程中灼熱絲對試樣施加的壓力為1.0N.

e. 兩個(gè)接近開關(guān)：一個(gè)用于檢測小車的起始位置，小車運(yùn)行至此時(shí)會立刻停止。一個(gè)用于變速提醒，當(dāng)小車經(jīng)過這一位置時(shí)，將減速運(yùn)行，速度由10mm/s-25mm/s降至接近0。

f. 擋片：擋片安置與絲桿上，用于推動小車運(yùn)動和阻止小車運(yùn)動。小車底部的豁口使插入擋片后仍然有7mm的容許空間。當(dāng)灼熱絲接觸樣品時(shí)，小車不再受到絲桿推動，而小車在砝碼的拉力下如果灼熱絲少穿樣品，仍然可以繼續(xù)運(yùn)動之多7mm。

g. 為評定可能發(fā)生的燃燒蔓延，例如從試驗(yàn)樣品上落下的燃燒或灼熱顆粒引起的燃燒蔓延，在試驗(yàn)樣品下面放置一塊規(guī)定的鋪底層。除非另有規(guī)定，在一塊厚度為10mm的平滑木板的上表面緊裹一層包裝絹紙，置于灼熱絲施加到試驗(yàn)樣品的作用點(diǎn)下面200±5mm。絹紙為柔軟而強(qiáng)韌的輕質(zhì)包裝紙，單位面積質(zhì)量為12g/m2—30g/m2.

h. 火焰高度尺：火焰高度尺位于樣品與灼熱絲接觸處正后方。

i. 箱體要求：能觀察試樣狀態(tài)、容積至少為0.5m2的試驗(yàn)箱。試驗(yàn)箱的容積確保試驗(yàn)期間氧氣損耗不會明顯影響試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)樣品安裝在距離試驗(yàn)箱各表面至少100mm處。

2. 試驗(yàn)

2.1 試樣準(zhǔn)備：

材料試驗(yàn)時(shí)，采用注塑法、壓塑法或用壓塑法制成需要的形狀。若上述方法不可行，則應(yīng)從材料的代表性樣品中切割得到試樣。制作完成后，用細(xì)砂紙將切口各切割面打磨平整光滑，仔細(xì)清除表面的所有粉塵和微粒。試樣尺寸應(yīng)至少長60mm，寬(夾具內(nèi)側(cè))60mm。xx厚度值包括：0.1mm±0.02mm，0.2mm±0.02mm，0.4mm±0.05mm，0.75mm±0.10mm， 1.5mm±0.15mm，3.0mm±0. 2mm或6.0mm±0.4mm。

成品試驗(yàn)時(shí)，如果可能，試樣應(yīng)該是一個(gè)完整的成品;如果試驗(yàn)不能在完整的成品上進(jìn)行，可以：

a)在需要檢驗(yàn)的部件中切下一塊;

b)在完整的成品上開一小孔使其與灼熱絲接觸;

c)從完整的成品中取出需要檢驗(yàn)的部件，進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)。

2.2 電源

連接設(shè)備電源線纜，接通電源，打開設(shè)備電源開關(guān)。

2.3 進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)置

參照3.4所述，對試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)編號，設(shè)置需要試驗(yàn)的目標(biāo)溫度，灼熱絲施加時(shí)間，移動速度。

試驗(yàn)編號為全數(shù)字形式，請不要以0為編號起始，否則將自動去除。

2.4 試樣及附件安裝

依據(jù)試樣大小，調(diào)節(jié)螺桿距離將試樣固定在載樣小車上。試樣平面部分垂直且對準(zhǔn)灼熱絲方向。

材料試驗(yàn)時(shí)，試樣下方放置規(guī)定的鋪底層木板及包裝絹紙，調(diào)節(jié)鋪底層距試驗(yàn)點(diǎn)高度為200mm±5mm。

成品試驗(yàn)時(shí)，若1)采用代表試樣周圍材料或元件的鋪底層材料時(shí)，距離等于試樣安裝在電工設(shè)備中的實(shí)際距離;2)采用完整獨(dú)立試樣時(shí)，按正常使用位置將其放置在規(guī)定的鋪底層上，鋪底層在設(shè)備四周至少延長100mm;測試試樣為完整的壁掛式設(shè)備，將其放置在規(guī)定的鋪底層上方200mm±5mm。

2.5 定位支架調(diào)節(jié)

點(diǎn)擊電機(jī)前進(jìn)(右)按鈕，使試樣前移直至與灼熱絲接觸。調(diào)節(jié)定位支架位置使定位支架定位片上刻線與小車定位片前段對齊。點(diǎn)擊電機(jī)后退按鈕將載樣小車退回初始位置。

注意：當(dāng)持續(xù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)或尺寸相同的試樣進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)材料的安裝方式相同時(shí)，則無需進(jìn)行重復(fù)調(diào)整。當(dāng)試樣厚度較大時(shí)，觀察試樣接近位置感應(yīng)開關(guān)是否能在試樣未接觸到灼熱絲時(shí)感應(yīng)到，如果不能，必需調(diào)整試樣接觸位置感應(yīng)開關(guān)，使之能在接觸試樣前感應(yīng)到。

2.6 試驗(yàn)

加熱：

1.界面自動顯示設(shè)置的試樣編號。

2.調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕至零位，點(diǎn)擊加熱按鈕開始加熱。

3.點(diǎn)擊“加熱”按鈕，加熱電路打開，通過手動調(diào)節(jié)調(diào)壓器使灼熱絲儀緩慢加熱。

4.逐步調(diào)節(jié)調(diào)壓器旋鈕，觀察溫度顯示表讀數(shù)，使灼熱絲溫度緩慢上升，等待灼熱絲溫度達(dá)到并穩(wěn)定在設(shè)定的溫度值。

5.注意：為延長灼熱絲及熱電偶使用壽命，請緩慢增加加熱電流。

試驗(yàn)：

1.灼熱絲溫度穩(wěn)定在目標(biāo)溫度容差范圍內(nèi)60s后儀器提示可以進(jìn)行試驗(yàn)。

2.點(diǎn)擊“開始”按鈕，開始試驗(yàn)。

3.(此時(shí)，電機(jī)釋放行程，小車在砝碼重力作用的牽引下沿導(dǎo)軌向前運(yùn)動。當(dāng)試樣快接近灼熱絲出發(fā)限位開關(guān)，試樣小車速度迅速降至接近，試樣接觸灼熱絲。此時(shí)絲桿上的擋位片繼續(xù)運(yùn)動7mm，小車動力僅有砝碼配重提供。試樣開始加熱，界面顯示加熱時(shí)間。)

4.當(dāng)試樣開始燃燒時(shí)，按下起燃計(jì)時(shí)按鈕，記錄起燃時(shí)間。火焰熄滅時(shí)，再次按下起燃計(jì)時(shí)按鈕，計(jì)時(shí)停止。

5.等待加熱時(shí)間30s結(jié)束，載樣小車會自動返回到起始感應(yīng)開關(guān)位置。

數(shù)據(jù)保存：

1.按下“停止”按鈕，自動保存數(shù)據(jù)，關(guān)閉加熱電流。將調(diào)壓器旋至0，灼熱絲停止加熱。

2.打開照明和風(fēng)扇開關(guān)。必要時(shí)在灼熱絲冷卻過程中，清潔灼熱絲。

3.注意：需在為冷卻的時(shí)候清潔灼熱絲，清潔灼熱絲時(shí)避免燙傷，如果溫度過低，融化的高聚物凝固在樣品表面可能會對清潔工作帶來困難。

繼續(xù)試驗(yàn)：

1.如需繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，返回設(shè)置界面輸入試驗(yàn)參數(shù)，然后重新設(shè)定試驗(yàn)溫度再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(例如，測定成品的可燃性中，一般重新設(shè)定比上次高50℃的溫度再次進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度達(dá)900℃時(shí)高60℃)。

數(shù)據(jù)查看：

1.點(diǎn)擊數(shù)據(jù)查看可查看本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告，數(shù)據(jù)較多時(shí)可以通過下拉菜單進(jìn)行多歷史數(shù)據(jù)查詢。

2.注意：試驗(yàn)完成后，請及時(shí)將數(shù)據(jù)另行記錄他處，防止數(shù)據(jù)過多造成歷史數(shù)據(jù)的自動覆蓋;本儀器存儲的大數(shù)據(jù)量為30條。

2.7 試驗(yàn)結(jié)束

當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，確保數(shù)據(jù)已經(jīng)記錄，調(diào)節(jié)面板上調(diào)壓器旋鈕至0刻度。打開排氣風(fēng)扇和照明，清潔灼熱絲表面。等灼熱絲溫度降至常溫時(shí)，關(guān)閉風(fēng)扇、照明，關(guān)閉電源，清理試驗(yàn)箱。

3. 維護(hù)和保養(yǎng)

3.1 灼熱絲檢查

1.每批試驗(yàn)之前，必須通過測量和記錄灼熱絲彎曲后頂部尺寸“A”。該尺寸應(yīng)與隨后的試驗(yàn)相比較，當(dāng)該尺寸減少到初讀數(shù)的90%時(shí)應(yīng)該更換灼熱絲;

2.每次試驗(yàn)完成后，如果有必要，必須清除灼熱絲頂部上所有前次受試材料的殘余物，例如使用鋼絲刷，然后檢查灼熱絲頂部是否有裂紋。

3.2 更換灼熱絲和熱電偶

1.灼熱絲和熱電偶若已損壞或其中一件損壞，請及時(shí)更換一整套1.0mm或0.5mm灼熱絲及配套熱電偶。

2.更換操作：首先關(guān)閉電源;將灼熱絲緊固螺絲松開取下灼熱絲;松開熱電偶緊固螺絲，打開側(cè)邊機(jī)箱，拆下熱電偶電極;裝上灼熱絲并緊固，保證灼熱絲伸出長度70mm;裝上熱電偶并緊固，熱電偶放入灼熱絲小孔中;熱電偶導(dǎo)線通入側(cè)邊機(jī)箱，在溫控表的9號和10號電極處裝上熱電偶電極。

3.3 溫度系統(tǒng)的校準(zhǔn)

1.當(dāng)新?lián)Q熱電偶或灼熱絲時(shí)、累計(jì)使用時(shí)間很大時(shí)，需要對溫度系統(tǒng)(熱電偶的漂移)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)需輸入隨機(jī)密碼，默認(rèn)密碼“123456”，密碼不能修改。按下“重置”，電流表的漂移量清零。

2.將校準(zhǔn)銀箔放置在灼熱絲頂部的上表面。參考3.5部分界面，點(diǎn)擊“加熱”以適合的低加熱速率進(jìn)行加熱。觀察當(dāng)銀箔開始熔化時(shí)，溫度計(jì)上顯示是否為960℃±15℃。若是，通過校驗(yàn)。若不是，觀察到銀箔融化時(shí)，按下“校準(zhǔn)”按鈕即可一鍵校準(zhǔn)，對溫度進(jìn)行校準(zhǔn)。按下“結(jié)束”斷開加熱電流。

注意：請?jiān)跍囟缺盹@示960±100℃內(nèi)校準(zhǔn)。一般熱電偶偏移量非常小，若超出范圍說明熱電偶已經(jīng)失效需要要及時(shí)更換，若需進(jìn)一步協(xié)助請xx我司技術(shù)部。

3.4 灼熱絲測試儀常見問題

1.當(dāng)載樣小車快接觸灼熱絲時(shí)，同時(shí)試樣小車沒有減速，快速按下面板上“急停”按鈕，檢查接近位置感應(yīng)開關(guān)有沒有損壞或接近感應(yīng)位置開關(guān)有沒有感應(yīng)到載樣小車(感應(yīng)開關(guān)亮紅燈為感應(yīng)到);

2.當(dāng)載樣小車接觸灼熱絲時(shí)，加熱時(shí)間沒有計(jì)時(shí)，檢查接觸位置感應(yīng)開關(guān)有沒有損壞或接觸位置感應(yīng)開關(guān)有沒有感應(yīng)到載樣小車(感應(yīng)開關(guān)亮紅燈為感應(yīng)到);

3.當(dāng)載樣小車退回到起始位置感應(yīng)開關(guān)時(shí)沒有停止，快速按下面板上“急停”按鈕，檢查起始位置感應(yīng)開關(guān)有沒有損壞或起始位置感應(yīng)開關(guān)有沒有感應(yīng)到載樣小車(感應(yīng)開關(guān)亮紅燈為感應(yīng)到);

4.一直無法出現(xiàn)加熱電流，可先檢查調(diào)壓器的電阻絲是否燒斷，若燒斷請及時(shí)更換。若無法解決，請檢查電路是否有斷路，xx我司請求協(xié)助。

附錄：

灼熱絲加熱溫度對應(yīng)參考電流，由于灼熱絲材質(zhì)的及加工后材質(zhì)的不確定性，具體加熱電流在參考值±5A左右。

加熱溫度(℃)參考電流(A)

50060

55066

60073

65081

70089

75097

800107

850116

900126

960138