灼热丝试验机测试难点分析

非金属材料的灼热丝试验是通过模拟电工电子产品在故障条件下造成的灼热效应，适用于评定电工电子产品及部件、零件和元件的着火危险。灼热丝是由特制的电阻丝制成的环，通过施加不同大小的电流，可以让灼热丝达到预先设置的试验温度。然后在规定的条件下使灼热丝的顶端与试验样品接触，不同的试验温度代表了不同的严酷等级，再通过观察试验结果，判定电工电子产品暴露于电热源中的耐起燃性能力或起燃后的耐火焰蔓延能力。

试验装置
1）灼热丝
灼热丝是用外径为 4.0 mm±0.07 mm（弯曲前）的镍 / 铬（>77 % Ni/20±1 % Cr）丝制成的，如图1所示。灼热丝顶端的温度应使用热电偶测量。热电偶标称直接 应为 1.0 mm。热电偶丝应适合温度高达 960 ℃的条件下连续运行。

2）热电偶
热电偶被安装在灼热丝顶端背后已钻好的小孔里，保持紧密贴合。应保持热电偶顶端和钻孔底部的热接触。 焊接点应位于铠装套内并尽可能地靠近顶端。

3）试验箱
试验箱的容积至少为 0.5 m3 ；试验箱内表面尽量为黑色，且在试验位置上，试样受光不超过 20LX，如果光 照过强，可能会导致细小的火焰被忽略，从而影响观察 者判断是否起然；试验箱应在无通风环境下运行，且试 样安装在距离试验箱各表面至少100 mm 处。 试验箱应装有排气装置，如排气扇，以便排出可能 有毒的燃烧废气物。但需要注意的是，在试验中，排气扇应当关闭。
4）计时器
计时器是用来衡量灼热丝施加到样品的时间；以及灼热丝移开后，火焰或灼热持续的时间，所以计时器会 对测试结果产生直接影响，计时装置应有≤ 0.2 s 的分辨率。
灼热丝试验仪是由耐烟雾侵蚀的工业不锈钢并经过烤漆喷涂工艺处理的外机箱体及燃烧箱组成，外机箱体左侧配置了触摸屏或仪表按钮（计时器、加热、Ti和Te暂停键、排气、电源、电流保护等功能按钮）

试验环境要求
试验时，应满足试样在温度 15 ～ 35 ℃，相对湿度 ≤ 75 % 的实验室环境下进行试验。试验时，应严格控制 温湿度条件，如果样品周边的空气湿度过大或者空气流 动较大，都会在热交换的过程中带走一部分灼热丝的热 量，从而导致灼热丝温度偏低，进而影响结果的准确性。
试验的过程及难点
1 退火处理
一个新的灼热丝在应用于试验之前应在至少120 A 的电流中退火至少10 h。总的退火时间是可以累计的。 若使用新灼热丝前忽略了该步骤，既不符合标准的要求，也有可能会影响到试验的结果。
2 灼热丝的更换
在试验中，试验人员常常会忽视更换灼热丝这一步 骤。在试验之前，应当检查灼热丝顶部。当灼热丝尺寸测量值降低到初始值的 97.5 % 时，应对灼热丝及时进 行更换。举例进行说明：如图2 所示，比如初次使用的灼热丝直径 A 为 4 mm，过段时间后再次进行试验前， 需对灼热丝尺寸重新进行测量。如测量值为 3.9 mm， 此时已经降低为初始为值 4 mm 的 97.5 %， 根据标准 GB/T 5169.10-2017 的要求，就需要更换灼热丝。
3 灼热丝的维护
每次试验完成后，观察灼热丝顶部若留有前次样品的残余物，可以用钢丝球及时清除，并检查灼热丝顶部 是否有裂纹。
4 灼热丝温度的校验
灼热丝试验的关键步骤包括对温度的校验，需要使用纯度至少为 99.8 %，面积约 2 mm2 和厚度约 0.06 mm 的银箔来校验。当银箔开始熔化时，温度计应该显示 960±10 ℃。这一步至关重要，应该严格控制温度的范围， 如果银箔的熔化温度超出 970 ℃，会导致灼热丝实际试 验温度偏低，如果银箔的熔化温度低于 950 ℃，会导致 灼热丝实际试验温度偏高，都会严重影响结果的准确性。
5灼热丝施加的位置
除另有规定外，灼热丝的顶端应施加在试样最薄之处，而且离试样上边缘最好不少于15 mm。
6灼热丝温度的施加
灼热丝施加的温度 T℃应在以下温度中选取：550 ℃、 600 ℃、650 ℃、700 ℃、750 ℃、800 ℃、850 ℃、900 ℃、 960 ℃， 且应当 留意温度的容差范 围。 当 550 ℃≤ T ≤ 750 ℃范围内，温度容差为 ±10 ℃；当 800 ℃≤ T ≤ 960 ℃范围内，温度容差为±15 ℃。
7施加的力和速度
灼热丝施加的力和速度都应精准控制，以防止过强 的撞击力对试验是否起燃结果的影响。灼热丝应保持水平，且在移动时应保持对试样施加 0.95±0.10 N 的力。 灼热丝接近和撤离速度约为10 ～ 25 mm/s。且接近的速率应在接触试样时接近 0。

灼热丝试验机