灼熱絲試驗(yàn)機(jī)測(cè)試難點(diǎn)分析

非金屬材料的灼熱絲試驗(yàn)是通過模擬電工電子產(chǎn)品在故障條件下造成的灼熱效應(yīng)，適用于評(píng)定電工電子產(chǎn)品及部件、零件和元件的著火危險(xiǎn)。灼熱絲是由特制的電阻絲制成的環(huán)，通過施加不同大小的電流，可以讓灼熱絲達(dá)到預(yù)先設(shè)置的試驗(yàn)溫度。然后在規(guī)定的條件下使灼熱絲的頂端與試驗(yàn)樣品接觸，不同的試驗(yàn)溫度代表了不同的嚴(yán)酷等級(jí)，再通過觀察試驗(yàn)結(jié)果，判定電工電子產(chǎn)品暴露于電熱源中的耐起燃性能力或起燃后的耐火焰蔓延能力。

試驗(yàn)裝置
1）灼熱絲
灼熱絲是用外徑為 4.0 mm±0.07 mm（彎曲前）的鎳 / 鉻（>77 % Ni/20±1 % Cr）絲制成的，如圖1所示。灼熱絲頂端的溫度應(yīng)使用熱電偶測(cè)量。熱電偶標(biāo)稱直接 應(yīng)為 1.0 mm。熱電偶絲應(yīng)適合溫度高達(dá) 960 ℃的條件下連續(xù)運(yùn)行。

2）熱電偶
熱電偶被安裝在灼熱絲頂端背后已鉆好的小孔里，保持緊密貼合。應(yīng)保持熱電偶頂端和鉆孔底部的熱接觸。 焊接點(diǎn)應(yīng)位于鎧裝套內(nèi)并盡可能地靠近頂端。

3）試驗(yàn)箱
試驗(yàn)箱的容積至少為 0.5 m3 ；試驗(yàn)箱內(nèi)表面盡量為黑色，且在試驗(yàn)位置上，試樣受光不超過 20LX，如果光 照過強(qiáng)，可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)小的火焰被忽略，從而影響觀察 者判斷是否起然；試驗(yàn)箱應(yīng)在無通風(fēng)環(huán)境下運(yùn)行，且試 樣安裝在距離試驗(yàn)箱各表面至少100 mm 處。 試驗(yàn)箱應(yīng)裝有排氣裝置，如排氣扇，以便排出可能 有毒的燃燒廢氣物。但需要注意的是，在試驗(yàn)中，排氣扇應(yīng)當(dāng)關(guān)閉。
4）計(jì)時(shí)器
計(jì)時(shí)器是用來衡量灼熱絲施加到樣品的時(shí)間；以及灼熱絲移開后，火焰或灼熱持續(xù)的時(shí)間，所以計(jì)時(shí)器會(huì) 對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生直接影響，計(jì)時(shí)裝置應(yīng)有≤ 0.2 s 的分辨率。
灼熱絲試驗(yàn)儀是由耐煙霧侵蝕的工業(yè)不銹鋼并經(jīng)過烤漆噴涂工藝處理的外機(jī)箱體及燃燒箱組成，外機(jī)箱體左側(cè)配置了觸摸屏或儀表按鈕（計(jì)時(shí)器、加熱、Ti和Te暫停鍵、排氣、電源、電流保護(hù)等功能按鈕）

試驗(yàn)環(huán)境要求
試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)滿足試樣在溫度 15 ～ 35 ℃，相對(duì)濕度 ≤ 75 % 的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制 溫濕度條件，如果樣品周邊的空氣濕度過大或者空氣流 動(dòng)較大，都會(huì)在熱交換的過程中帶走一部分灼熱絲的熱 量，從而導(dǎo)致灼熱絲溫度偏低，進(jìn)而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。
試驗(yàn)的過程及難點(diǎn)
1 退火處理
一個(gè)新的灼熱絲在應(yīng)用于試驗(yàn)之前應(yīng)在至少120 A 的電流中退火至少10 h?？偟耐嘶饡r(shí)間是可以累計(jì)的。 若使用新灼熱絲前忽略了該步驟，既不符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，也有可能會(huì)影響到試驗(yàn)的結(jié)果。
2 灼熱絲的更換
在試驗(yàn)中，試驗(yàn)人員常常會(huì)忽視更換灼熱絲這一步 驟。在試驗(yàn)之前，應(yīng)當(dāng)檢查灼熱絲頂部。當(dāng)灼熱絲尺寸測(cè)量值降低到初始值的 97.5 % 時(shí)，應(yīng)對(duì)灼熱絲及時(shí)進(jìn) 行更換。舉例進(jìn)行說明：如圖2 所示，比如初次使用的灼熱絲直徑 A 為 4 mm，過段時(shí)間后再次進(jìn)行試驗(yàn)前， 需對(duì)灼熱絲尺寸重新進(jìn)行測(cè)量。如測(cè)量值為 3.9 mm， 此時(shí)已經(jīng)降低為初始為值 4 mm 的 97.5 %， 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 5169.10-2017 的要求，就需要更換灼熱絲。
3 灼熱絲的維護(hù)
每次試驗(yàn)完成后，觀察灼熱絲頂部若留有前次樣品的殘余物，可以用鋼絲球及時(shí)清除，并檢查灼熱絲頂部 是否有裂紋。
4 灼熱絲溫度的校驗(yàn)
灼熱絲試驗(yàn)的關(guān)鍵步驟包括對(duì)溫度的校驗(yàn)，需要使用純度至少為 99.8 %，面積約 2 mm2 和厚度約 0.06 mm 的銀箔來校驗(yàn)。當(dāng)銀箔開始熔化時(shí)，溫度計(jì)應(yīng)該顯示 960±10 ℃。這一步至關(guān)重要，應(yīng)該嚴(yán)格控制溫度的范圍， 如果銀箔的熔化溫度超出 970 ℃，會(huì)導(dǎo)致灼熱絲實(shí)際試 驗(yàn)溫度偏低，如果銀箔的熔化溫度低于 950 ℃，會(huì)導(dǎo)致 灼熱絲實(shí)際試驗(yàn)溫度偏高，都會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。
5灼熱絲施加的位置
除另有規(guī)定外，灼熱絲的頂端應(yīng)施加在試樣最薄之處，而且離試樣上邊緣最好不少于15 mm。
6灼熱絲溫度的施加
灼熱絲施加的溫度 T℃應(yīng)在以下溫度中選?。?50 ℃、 600 ℃、650 ℃、700 ℃、750 ℃、800 ℃、850 ℃、900 ℃、 960 ℃， 且應(yīng)當(dāng) 留意溫度的容差范 圍。 當(dāng) 550 ℃≤ T ≤ 750 ℃范圍內(nèi)，溫度容差為 ±10 ℃；當(dāng) 800 ℃≤ T ≤ 960 ℃范圍內(nèi)，溫度容差為±15 ℃。
7施加的力和速度
灼熱絲施加的力和速度都應(yīng)精準(zhǔn)控制，以防止過強(qiáng) 的撞擊力對(duì)試驗(yàn)是否起燃結(jié)果的影響。灼熱絲應(yīng)保持水平，且在移動(dòng)時(shí)應(yīng)保持對(duì)試樣施加 0.95±0.10 N 的力。 灼熱絲接近和撤離速度約為10 ～ 25 mm/s。且接近的速率應(yīng)在接觸試樣時(shí)接近 0。