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灼热丝测试仪
发布时间:2020-09-15 点击量:76

灼热丝试验仪利用模拟技术评定灼热元件或过载电阻之类热源在短时间内造成热应力影响的着火危险性,是电工电子元件着火危险性试验仪器的系列产品之一。适用于评价电工设备及其组件和零部件、以及固体电绝缘材料或其他固体可燃性材料的可燃性实验和起燃温度试验。
1.1 测试原理
1、利用模拟技术评定灼热元件或过载电阻之类热源在短时间内造成热应力影响的着火危险性。2、灼热丝是一个规定的电阻丝环,用电加热到规定的温度,是灼热丝的顶端接触样品达到规定的一段时间,观察和测量材料的性能。3、本试验装置用于无火焰引燃源着火试验。
1.2 测试标准
此款灼热丝试验仪符合但不仅限于下列标准:
GB/T 5169.10-2006(IEC 60695-2-10:2000);IEC 60695-2-10:2013等标准。
1.3 相关术语
 

试验温度和灼热丝的温度:灼热丝的顶端与试验样品接触前被加热并达到稳定的温度;
 

起燃时间:Ti,从灼热丝顶部施加开始到试验样品或试验样品下面铺底层起燃的持续时间;
 

熄火时间:Te,从灼热丝顶部施加开始到火焰熄灭的持续时间,火焰熄灭核能在施加期间或之后;
 

火焰最大高度:燃烧时后火焰的最大高度,此高度以5mm为一档向上圆整。但起燃开始时,可能产生高的火焰,为时约1s,这种火焰不计在内。
 

火焰产生时间:Te,有焰和/或无焰燃烧的最长持续时间;
 

燃烧时间:Tr,灼热丝顶部移开试样后,观察到试样的有焰和/或无焰燃烧的最长持续时间;
 

灼热丝可燃性指数:灼热丝可燃性指数试验方法测得的受试材料在满足以下情况时的温度:
a) 不起燃,或如果起燃,在移开灼热丝后30s内熄灭且未全部烧尽;以及
b) 如果有熔融滴落物,其不会引燃规定的包装绢纸。
 

灼热丝起燃温度:比灼热丝起燃温度试验方法测得的受试材料在满足以下情况时的测试温度高25K(或30K)的温度:
a) 不起燃,或
b) 如果任何一次火焰的持续和连续燃烧时间不超过5s,且试样没有被全部烧尽。
1.4 仪器的组成与使用
 

排气扇:实验结束后通过排气扇,排出污染的空气。
调压器:通过调节调压器旋钮改变供给灼热丝两端的电压,从而实现对灼热丝的温度的调节。
 

a. 灼热丝:标称直径:4mm;材质:镍/铬(80/20)丝;用简单的电路加热,此处不应有保持温度的反馈装置或反馈回路。将顶端加热到960℃所需的典型电流在120A-150A之间。
b. 温度测量——细丝热电偶:带有绝缘节点的一级矿物绝缘金属铠装细丝热电偶。标称直径应为1.0mm或0.5mm。例如:镍铬和镍铝(K型)线材适合在温度高到960℃的条件下连续运行,他们的焊接点位于铠装套内,尽可能的靠近顶部。铠装套应由金属制成,能耐受在温度至少为1050℃条件下连续运行。由镍基耐热合金制成的铠装套被视为可以满足上述要求。
c. 载样小车:可调节的加持模块,适用于各种标准及非标准成品。
d. 砝码:一边0.5N,保证试验过程中灼热丝对试样施加的压力为1.0N.
e. 两个接近开关:一个用于检测小车的起始位置,小车运行至此时会立刻停止。一个用于变速提醒,当小车经过这一位置时,将减速运行,速度由10mm/s-25mm/s降至接近0。
f. 挡片:挡片安置与丝杆上,用于推动小车运动和阻止小车运动。小车底部的豁口使插入挡片后仍然有7mm的容许空间。当灼热丝接触样品时,小车不再受到丝杆推动,而小车在砝码的拉力下如果灼热丝少穿样品,仍然可以继续运动之多7mm。
g. 为评定可能发生的燃烧蔓延,例如从试验样品上落下的燃烧或灼热颗粒引起的燃烧蔓延,在试验样品下面放置一块规定的铺底层。除非另有规定,在一块厚度为10mm的平滑木板的上表面紧裹一层包装绢纸,置于灼热丝施加到试验样品的作用点下面200±5mm。绢纸为柔软而强韧的轻质包装纸,单位面积质量为12g/m2—30g/m2.
h. 火焰高度尺:火焰高度尺位于样品与灼热丝接触处正后方。
i. 箱体要求:能观察试样状态、容积至少为0.5m2的试验箱。试验箱的容积确保试验期间氧气损耗不会明显影响试验结果。试验样品安装在距离试验箱各表面至少100mm处。
2. 试验
2.1 试样准备:
材料试验时,采用注塑法、压塑法或用压塑法制成需要的形状。若上述方法不可行,则应从材料的代表性样品中切割得到试样。制作完成后,用细砂纸将切口各切割面打磨平整光滑,仔细清除表面的所有粉尘和微粒。试样尺寸应至少长60mm,宽(夹具内侧)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。
成品试验时,如果可能,试样应该是一个完整的成品;如果试验不能在完整的成品上进行,可以:
a)在需要检验的部件中切下一块;
b)在完整的成品上开一小孔使其与灼热丝接触;
c)从完整的成品中取出需要检验的部件,进行单独试验。
2.2 电源
连接设备电源线缆,接通电源,打开设备电源开关。
2.3 进行试验设置
参照3.4所述,对试验进行试验编号,设置需要试验的目标温度,灼热丝施加时间,移动速度。
试验编号为全数字形式,请不要以0为编号起始,否则将自动去除。
2.4 试样及附件安装
依据试样大小,调节螺杆距离将试样固定在载样小车上。试样平面部分垂直且对准灼热丝方向。
材料试验时,试样下方放置规定的铺底层木板及包装绢纸,调节铺底层距试验点高度为200mm±5mm。
成品试验时,若1)采用代表试样周围材料或元件的铺底层材料时,距离等于试样安装在电工设备中的实际距离;2)采用完整独立试样时,按正常使用位置将其放置在规定的铺底层上,铺底层在设备四周至少延长100mm;测试试样为完整的壁挂式设备,将其放置在规定的铺底层上方200mm±5mm。
2.5 定位支架调节
点击电机前进(右)按钮,使试样前移直至与灼热丝接触。调节定位支架位置使定位支架定位片上刻线与小车定位片前段对齐。点击电机后退按钮将载样小车退回初始位置。
注意:当持续进行标准或尺寸相同的试样进行试验,同时材料的安装方式相同时,则无需进行重复调整。当试样厚度较大时,观察试样接近位置感应开关是否能在试样未接触到灼热丝时感应到,如果不能,必需调整试样接触位置感应开关,使之能在接触试样前感应到。
2.6 试验
 

加热
界面自动显示设置的试样编号。
调节调压器旋钮至零位,点击加热按钮开始加热。
点击“加热”按钮,加热电路打开,通过手动调节调压器使灼热丝仪缓慢加热。
逐步调节调压器旋钮,观察温度显示表读数,使灼热丝温度缓慢上升,等待灼热丝温度达到并稳定在设定的温度值。
注意:为延长灼热丝及热电偶使用寿命,请缓慢增加加热电流。
 

试验
灼热丝温度稳定在目标温度容差范围内60s后仪器提示可以进行试验。
点击“开始”按钮,开始试验。
(此时,电机释放行程,小车在砝码重力作用的牵引下沿导轨向前运动。当试样快接近灼热丝出发限位开关,试样小车速度迅速降至接近,试样接触灼热丝。此时丝杆上的挡位片继续运动7mm,小车动力仅有砝码配重提供。试样开始加热,界面显示加热时间。)
当试样开始燃烧时,按下起燃计时按钮,记录起燃时间。火焰熄灭时,再次按下起燃计时按钮,计时停止。
等待加热时间30s结束,载样小车会自动返回到起始感应开关位置。
 

数据保存
按下“停止”按钮,自动保存数据,关闭加热电流。将调压器旋至0,灼热丝停止加热。
打开照明和风扇开关。必要时在灼热丝冷却过程中,清洁灼热丝。
注意:需在为冷却的时候清洁灼热丝,清洁灼热丝时避免烫伤,如果温度过低,融化的高聚物凝固在样品表面可能会对清洁工作带来困难。
 

继续试验
如需继续进行试验,返回设置界面输入试验参数,然后重新设定试验温度再进行实验(例如,测定成品的可燃性中,一般重新设定比上次高50℃的温度再次进行试验,试验温度达900℃时高60℃)。
 

数据查看
点击数据查看可查看本次试验数据报告,数据较多时可以通过下拉菜单进行多历史数据查询。
注意:试验完成后,请及时将数据另行记录他处,防止数据过多造成历史数据的自动覆盖;本仪器存储的最大数据量为30条。
2.7 试验结束
当实验结束后,确保数据已经记录,调节面板上调压器旋钮至0刻度。打开排气风扇和照明,清洁灼热丝表面。等灼热丝温度降至常温时,关闭风扇、照明,关闭电源,清理试验箱。
3. 维护和保养
3.1 灼热丝检查
每批试验之前,必须通过测量和记录灼热丝弯曲后顶部尺寸“A”。该尺寸应与随后的试验相比较,当该尺寸减少到最初读数的90%时应该更换灼热丝;
 

每次试验完成后,如果有必要,必须清除灼热丝顶部上所有前次受试材料的残余物,例如使用钢丝刷,然后检查灼热丝顶部是否有裂纹。
3.2 更换灼热丝和热电偶
灼热丝和热电偶若已损坏或其中一件损坏,请及时更换一整套1.0mm或0.5mm灼热丝及配套热电偶。
更换操作:首先关闭电源;将灼热丝紧固螺丝松开取下灼热丝;松开热电偶紧固螺丝,打开侧边机箱,拆下热电偶电极;装上灼热丝并紧固,保证灼热丝伸出长度70mm;装上热电偶并紧固,热电偶尖端放入灼热丝尖端小孔中;热电偶导线通入侧边机箱,在温控表的9号和10号电极处装上热电偶电极。
3.3 温度系统的校准
当新换热电偶或灼热丝时、累计使用时间很大时,需要对温度系统(热电偶的漂移)进行校准。校准需输入随机密码,默认密码“123456”,密码不能修改。按下“重置”,电流表的漂移量清零。
将校准银箔放置在灼热丝顶部的上表面。参考3.5部分界面,点击“加热”以适合的低加热速率进行加热。观察当银箔开始熔化时,温度计上显示是否为960℃±15℃。若是,通过校验。若不是,观察到银箔融化时,按下“校准”按钮即可一键校准,对温度进行校准。按下“结束”断开加热电流。
注意:请在温度表显示960±100℃内校准。一般热电偶偏移量非常小,若超出范围说明热电偶已经失效需要要及时更换,若需进一步协助请xx我司技术部。
3.4 常见问题
1.当载样小车快接触灼热丝时,同时试样小车没有减速,快速按下面板上“急停”按钮,检查接近位置感应开关有没有损坏或接近感应位置开关有没有感应到载样小车(感应开关亮红灯为感应到);
2.当载样小车接触灼热丝时,加热时间没有计时,检查接触位置感应开关有没有损坏或接触位置感应开关有没有感应到载样小车(感应开关亮红灯为感应到);
3.当载样小车退回到起始位置感应开关时没有停止,快速按下面板上“急停”按钮,检查起始位置感应开关有没有损坏或起始位置感应开关有没有感应到载样小车(感应开关亮红灯为感应到);
4.一直无法出现加热电流,可先检查调压器的电阻丝是否烧断,若烧断请及时更换。若无法解决,请检查电路是否有断路,xx我司请求协助。
附录
灼热丝加热温度对应参考电流,由于灼热丝材质的及加工后材质的不确定性,具体加热电流在参考值±5A左右。
加热温度(℃)参考电流(A)
50060
55066
60073
65081
70089
75097
800107
850116
900126
960138

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