6.1.4.9. Управление испытательной цепью
Длительность электрической дуги должна быть в пределах 0,2 цикла для каждого испытания. Ток дуги не должен изменяться более чем на 2% от испытания к испытанию. Переключатель должен обеспечивать одинаковый фазовый сдвиг во всех последующих испытаниях. Следует измерять ток, длительность и напряжение дуги. Ток, длительность, напряжение и энергия дуги должны быть представлены в графической форме и сохранены в цифровом формате.
6.1.4.10. Система сбора данных
Система должна регистрировать напряжение, ток и выходные сигналы 12 калориметров. Следует регистрировать данные по температуре с минимальной частотой опроса 50 мс/канал в течение 30 с. Данные по току и напряжению следует регистрировать с минимальной частотой дискретизации 2000 Гц. Система должна фиксировать температуру до 250 °C и иметь достаточную чувствительность, чтобы считывать выходные сигналы датчиков до 1 °C для однослойной системы. Для многослойных пакетов материалов система сбора данных должна обеспечивать регистрацию температуры до 400 °C. Разрешающая способность системы 0,1 °C, погрешность не более 1,5 °C.
Примечание. Учитывая характер такого рода испытаний, рекомендуется использовать защитные устройства, установленные на выходе калориметров в целях предохранения от повреждения входных цепей системы сбора данных.
6.1.5. Меры безопасности
Испытательное оборудование выделяет большое количество энергии. Кроме того, электрическая дуга сопровождается интенсивным свечением. Необходимо принимать меры для защиты персонала, работающего в зоне испытаний. Работники должны находиться за защитными барьерами или на безопасном расстоянии для предотвращения поражения электрическим током и контакта с брызгами расплавленного металла. Желающие наблюдать за ходом испытания должны надевать светозащитные очки. Если испытание проводят в помещении, должна быть обеспечена вентиляция для удаления продуктов горения, дыма и газов. Вентиляцию не следует включать до окончания испытания, поскольку потоки воздуха могут нарушить дугу, уменьшая тепловой поток у поверхности плат и датчиков. Испытательное оборудование должно быть огорожено невоспламеняемыми материалами, подходящими для данного испытательного участка. Испытательное оборудование должно быть изолировано от контакта с поверхностью земли в зависимости от испытательного напряжения.
При испытаниях на открытом воздухе должны быть обеспечены средства для предотвращения влияния погодных условий (ветра, дождя и др.).
Электроды и узлы калориметров нагреваются во время испытаний. При работе с этими горячими объектами следует пользоваться защитными перчатками.
В случае возгорания образца или выделения горючих газов следует соблюдать осторожность и держать огнетушитель в готовности. Если произошло возгорание необходимо убедиться, что материалы полностью погашены.
Немедленно после каждого испытания следует отключить электропитание от испытательной установки и остального лабораторного оборудования, которое использовалось для образования дуги. После окончания сбора данных помещение испытательного участка следует проветрить до полного удаления дыма и газов и только после этого разрешается входить персоналу.
6.1.6. Отбор проб и подготовка образцов
6.1.6.1. Образцы для испытаний методами A и B
a) Образцы для испытаний методом A: испытание с использованием панели с двумя датчиками.
Образец из материала, подлежащего испытанию, после стирки должен иметь длину не менее 610 мм и ширину не менее 305 мм. Определение числа образцов приведено в 6.1.9.2.
Раскрой по длине следует делать в направлении основы или утка материала.
b) Образцы для испытаний методом B: испытание с использованием манекена с четырьмя датчиками.
Из материала, подлежащего испытаниям, изготавливают специальные образцы одежды в соответствии со стандартами на мужскую одежду типа рубашки или куртки большого размера с длинными рукавами. Карманы спереди не обязательны.
Направление ткани при раскрое должно соответствовать направлению, применяемому при раскрое одежды данного типа.
6.1.6.2. Предварительная стирка испытательных образцов
Требуемое количество материала для изготовления испытательных образцов необходимо выстирать. Перед испытаниями материалы или одежду следует выстирать пять &или 50 раз по ГОСТ Р ИСО 6330, метод 2A, и высушить методом E (барабанная сушка)&.
6.1.7. Градуировка
6.1.7.1. Предварительная градуировка системы сбора данных
Система сбора данных должна быть отградуирована с помощью калибратора - моделирующего устройства термопар. Это позволяет выполнять градуировку в кратных точках и при уровнях свыше 100 °C. Систему сбора данных следует регулярно градуировать в связи с характером испытаний.
6.1.7.2. Проверка градуировки калориметров
Калориметры следует проверять для подтверждения правильности их работы.
После окончательной установки в испытательной камере всех испытательных панелей/манекенов и контрольных датчиков каждый калориметр подвергают воздействию источника фиксированного теплового излучения в течение 30 с. Для этого помещают точечный источник света мощностью 500 Вт на расстоянии 267 мм от калориметра. Световое пятно должно быть установлено по центру калориметра и перпендикулярно к нему. Измеряют и представляют графически рост температуры каждого калориметра и выходной сигнал системы. За 30 с ни один выходной сигнал калориметра не должен отклоняться более чем на 4 °C от среднего значения, полученного на всех 12 калориметрах. Любой калориметр, не удовлетворяющий этому требованию, должен быть заменен.
6.1.7.3. Градуировка оборудования по заданным параметрам электродугового воздействия
Перед каждой градуировкой располагают электроды испытательного оборудования таким образом, чтобы между ними был зазор, равный 300 мм. Лицевые стороны контрольных датчиков должны быть параллельны электродам и перпендикулярны к их осевой линии. Средняя точка межэлектродного зазора должна находиться на одной высоте с центральной точкой контрольных датчиков (см. рисунок 3). Присоединяют плавкую проволоку сначала к концу одного электрода, делая несколько витков и скруток, затем к концу другого электрода тем же способом. Плавкую проволоку необходимо туго натянуть и излишек отрезать. Испытательное оборудование следует отрегулировать для получения требуемого тока и длительности электрической дуги.
6.1.7.4. Градуировка оборудования для панелей с двумя датчиками, манекенов и контрольных датчиков
Располагают каждую панель с двумя датчиками или манекен таким образом, чтобы их поверхности были параллельны и перпендикулярны к осевой линии электродов и находились на расстоянии 305 мм от нее. Регулируют симметричный ток электродугового воздействия до установленного уровня с длительностью дуги на 10 циклов.
Производят разряд дуги, определяют максимальное превышение температуры по каждому датчику и умножают показания на постоянную датчика 5,65 кВт x с/м2 x К, чтобы получить падающую энергию (полное количество тепла), измеренную каждым контрольным датчиком.
Сравнивают самое высокое показание контрольного датчика со средним значением, полученным по всем контрольным датчикам, например, с теоретическим результатом 423 кВт x с/м2 при моделирующем воздействии, приведенном в 6.1.9.1. Сравнивают значение полного количества тепла , определенное датчиками, с показанным значением. Среднее значение полного количества тепла, определенное по датчикам, должно составлять не менее 60% от расчетного или приведенного (теоретического) значения. Самое высокое измеренное значение общего количества тепла, показанное любым контрольным датчиком, должно быть в пределах 10% от расчетного значения. Если эти значения не получены, проверяют испытательную установку и делают соответствующие исправления. Моделирующее испытание на электродуговое воздействие следует проводить на требуемом испытательном уровне после каждой регулировки и перед началом и завершением ежедневного испытания или выхода из строя оборудования.
Поскольку путь дуги не проходит на одинаковом расстоянии от каждого датчика, результаты получаются разные. При токе 8000 А максимальное значение полного количества тепла, измеренное любым контрольным датчиком, должно быть в диапазоне от 377 до 461 кВт x с/м2, а среднее значение полного количества тепла по всем контрольным датчикам как минимум 251 кВт x с/м2. Если эти значения не получены, проверяют градуировку системы контрольных датчиков, состояние электрического оборудования, наладку аппаратуры и повторяют моделирующее воздействие до тех пор, пока не будут получены требуемые результаты.
6.1.7.5. Подтверждение градуировки испытательного оборудования
Настройку испытательного оборудования подтверждают для каждого испытания. В протоколе испытания должны быть приведены значения максимальной амплитуды тока дуги, среднеквадратичного значения тока дуги, длительности и напряжения дуги. Должен быть построен график тока дуги для гарантии правильной формы волны. Кроме того, должны быть записаны температура окружающей среды и относительная влажность.
&Примечание. За максимальную амплитуду тока дуги (peak arc current) принимают наибольшее значение переменного тока дугового разряда, выраженное в амперах (А).&
6.1.8. Уход и техническое обслуживание оборудования
6.1.8.1. Восстановление поверхностей
Протирают поверхность каждого датчика сразу же после каждого испытания, пока он горячий, чтобы удалить все продукты распада, которые конденсируются и могут в дальнейшем привести к ошибкам. Если отложения скапливаются и оказываются толще тонкого слоя краски либо неровными, значит, поверхность датчика требует повторной обработки. Охлажденный датчик тщательно очищают ацетоном или углеводородным растворителем, соблюдая правила безопасности. Снова покрывают поверхность путем напыления тонкого слоя матовой черной высокотемпературной краски. Для всех датчиков используют одну и ту же краску и проверяют, чтобы она высохла перед проведением следующего испытания.
6.1.8.2. Уход за платами датчиков и манекенами
Платы датчиков и манекены должны быть сухими. При испытаниях на открытом воздухе их необходимо накрывать при продолжительных перерывах между испытаниями во избежание чрезмерного подъема температуры под действием солнца. В связи с деструктивным характером электрической дуги платы датчиков и манекены следует покрывать той же краской, что и датчики, а также периодически перекрашивать для уменьшения повреждений.
6.1.9. Процедуры испытаний
6.1.9.1. Параметры испытаний
Следует соблюдать следующие параметры испытаний: ток дуги (8 +/- 1) кА, электродуговой промежуток - 300 мм, электроды из нержавеющей стали, расстояние между осевой линией дуги и поверхностью испытательного образца - 300 мм.
6.1.9.2. Порядок проведения испытаний
Для каждого испытания готовят не менее трех образцов из одного и того же материала: по одному для каждой из трех панелей с двумя датчиками или по одному - для каждого манекена. Для оценки одного вида образца следует провести серию как минимум из семи испытаний в диапазоне падающих энергий так, чтобы среднее повышение температуры как минимум 20% панелей с двумя датчиками или манекенов с четырьмя датчиками было выше кривой Столл и как минимум 20% - ниже кривой Столл. Не более 10% экспериментальных точек должно быть более чем на 10 °C выше или ниже кривой Столл. Для анализа данных требуется не менее 20 экспериментальных точек, т.е. среднеарифметическое значение показаний двух датчиков каждой из 20 панелей (метод A) или среднеарифметическое значение показаний четырех датчиков для каждого из 20 манекенов (метод B).
Если происходит вскрытие образца (см. 3.3), то следует провести дополнительные испытания, чтобы обеспечить необходимое число экспериментальных точек. Диапазон падающей энергии обеспечивается путем увеличения или уменьшения длительности дуги. Целью этих испытаний является получение среднего значения изменения температуры для каждой панели, которое находится в том же диапазоне, что и кривая Столл.
6.1.9.3. Начальная температура
Температуру датчиков регулируют в диапазоне от 25 °C до 35 °C.
После воздействия датчики охлаждают струей воздуха или путем контакта с холодной поверхностью. Следует убедиться, что температура датчиков находится в диапазоне от 25 °C до 35 °C.
6.1.9.4. Крепление образцов
a) Метод A с применением панелей
Образцы должны быть прикреплены к панели с датчиками без натяжения материала с учетом возможной усадки во время воздействия дуги. Для этого применяют систему пружинного зажима материала (см. рисунок 10). С помощью этой системы, состоящей из четырех зажимов, образец прикрепляют к панели датчика таким образом, чтобы не препятствовать усадке образца во время дугового испытания. Для фиксации материала к панели сила приложения каждого зажима должна быть в диапазоне от 4,4 до 6,7 Н. Можно также применять и другие средства крепления, удовлетворяющие приведенным выше целям. Если испытывают многослойные образцы, их следует прикреплять в том порядке, чтобы они воспроизводили слои носимой одежды.
1 - пружинный зажим (на каждый край панели устанавливается
один зажим, усилием 4,4 - 6,7 Н. На панель требуется четыре
зажима); 2 - калориметр; 3 - панель
Рисунок 10. Типичное устройство
для зажима образца материала
b) Метод B с применением манекенов
Образцы крепят таким образом, чтобы они имитировали слои носимой одежды. На манекен надевают испытуемый образец и застегивают все пуговицы. Гирю полукруглой формы массой 1500 г прикрепляют к загнутому нижнему краю образца пятью зажимами, укрепленными на этой гире. Испытуемый образец должен быть натянутым с лицевой стороны манекена, а излишек материала собирается сзади. Руки должны висеть по бокам манекена и не выступать к дуге ближе, чем поверхность груди.
6.1.9.5. Информация об образцах
