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間內(nèi)造成熱應(yīng)力影響的著火危險性，是電工電子元件著火危險性試驗儀器的系列產(chǎn)品之一。適用于評價電工設(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)驗和起燃溫度試驗。

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間內(nèi)造成熱應(yīng)力影響的著火危險性。

2、灼熱絲是一個規(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)定的一段時間，觀察和測量材料的性能。

3、本試驗裝置用于無火焰引燃源著火試驗。

1.2 測試標(biāo)準(zhǔn)

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

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

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

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

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

6.燃燒時間：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)時間;

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

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方法測得的受試材料在滿足以下情況時的高測試溫度高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，保證試驗過程中灼熱絲對試樣施加的壓力為1.0N.

e. 兩個接近開關(guān)：一個用于檢測小車的起始位置，小車運(yùn)行至此時會立刻停止。一個用于變速提醒，當(dāng)小車經(jīng)過這一位置時，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，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，例如從試驗樣品上落下的燃燒或灼熱顆粒引起的燃燒蔓延，在試驗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的試驗箱。試驗箱的容積確保試驗期間氧氣損耗不會明顯影響試驗結(jié)果。試驗樣品安裝在距離試驗箱各表面至少100mm處。

2. 試驗

2.1 試樣準(zhǔn)備：

材料試驗時，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。

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

a)在需要檢驗的部件中切下一塊;

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的部件，進(jìn)行單獨(dú)試驗。

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)行試驗設(shè)置

參照3.4所述，對試驗進(jìn)行試驗編號，設(shè)置需要試驗的目標(biāo)溫度，灼熱絲施加時間，移動速度。

試驗編號為全數(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。

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

成品試驗時，若1)采用代表試樣周圍材料或元件的鋪底層材料時，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，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，同時材料的安裝方式相同時，則無需進(jìn)行重復(fù)調(diào)整。當(dāng)試樣厚度較大時，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

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：

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。

2.點(diǎn)擊“開始”按鈕，開始試驗。

3.(此時，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，界面顯示加熱時間。)

4.當(dāng)試樣開始燃燒時，按下起燃計時按鈕，記錄起燃時間?；鹧嫦鐣r，再次按下起燃計時按鈕，計時停止。

5.等待加熱時間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)。必要時在灼熱絲冷卻過程中，清潔灼熱絲。

3.注意：需在為冷卻的時候清潔灼熱絲，清潔灼熱絲時避免燙傷，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：

1.如需繼續(xù)進(jìn)行試驗，返回設(shè)置界面輸入試驗參數(shù)，然后重新設(shè)定試驗溫度再進(jìn)行實(shí)驗(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，試驗溫度達(dá)900℃時高60℃)。

數(shù)據(jù)查看：

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

2.注意：試驗完成后，請及時將數(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 試驗結(jié)束

當(dāng)實(shí)驗結(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，關(guān)閉風(fēng)扇、照明，關(guān)閉電源，清理試驗箱。

3. 維護(hù)和保養(yǎng)

3.1 灼熱絲檢查

1.每批試驗之前，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)與隨后的試驗相比較，當(dāng)該尺寸減少到初讀數(shù)的90%時應(yīng)該更換灼熱絲;

2.每次試驗完成后，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、累計使用時間很大時，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，溫度計上顯示是否為960℃±15℃。若是，通過校驗。若不是，觀察到銀箔融化時，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：請在溫度表顯示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，同時試樣小車沒有減速，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，加熱時間沒有計時，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