消費品缺陷工程分析 危險溫度點測量方法 征求意見稿

GB/TXXXX—202X消費品缺陷工程分析危險溫度點測量方法本文件描述了消費品由于溫度可能造成危及人身、財產(chǎn)安全的危險溫度點測量方法。低溫、超低溫導致的危險溫度區(qū)域測量可參考本文件執(zhí)行。本文件適用于消費者為生活消費需要而購買、使用的由自身產(chǎn)生的導致溫度可以升高的產(chǎn)品。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T19870-2018工業(yè)檢測型紅外熱像儀GB/T16839.1-2018熱電偶第1部分：電動勢規(guī)范和允差GB/T34662-2017電氣設備可接觸熱表面的溫度指南GB/T34400-2017消費品召回生產(chǎn)者指南GB/T39063-2020消費品召回電子電器風險評估GB/T18404-2022鎧裝熱電偶電纜及鎧裝熱電偶IECEEOD5012關于熱電偶的制備、安裝、延伸和使用的實驗室程序3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1消費品consumerproduct消費者為生活消費需要購買、使用的產(chǎn)品。3.2熱傷害thermaldamage因熱導致人體、物體或環(huán)境遭受損害。3.3熱分布heatdistribution產(chǎn)品或系統(tǒng)的某一區(qū)域在同一時刻的溫度分布情況。3.4危險溫度點dangeroustemperaturepoint產(chǎn)品由于發(fā)熱可能造成危及人身、財產(chǎn)安全的溫度點。3.5合理濫用reasonableabuse3.6熱失控thermalrunaway2GB/TXXXX—202X由于外界因素或自身反應變化，冷卻能力低于熱生成能力，導致溫度上升，反應速率加快，促使熱釋放速率進一步增加，進而使反應處于不可控的狀態(tài)。3.7熱斑hotspot由于熱量在傳導和輻射過程中的不均勻性而在局部產(chǎn)生的過高溫度。4原理針對消費品的傷害情況、產(chǎn)品技術標準等對產(chǎn)品進行分析，確定消費品的危險溫度區(qū)域。通過構(gòu)建試驗工況后使用紅外熱像儀對消費品的危險溫度區(qū)域進行熱點捕捉，確定危險溫度點的位置，并使用熱電偶對危險溫度點進行測量。圖1危險溫度點測量流程示意圖5危險溫度區(qū)域分析危險溫度區(qū)域根據(jù)事故使用場景、產(chǎn)品技術標準等信息對產(chǎn)品的熱分布情況進行分析，確定危險溫度區(qū)域。根據(jù)人、場景、環(huán)境三要素將消費品可能產(chǎn)生的危險溫度區(qū)域類型分為低溫燙傷區(qū)域、異常溫度區(qū)域與熱失控區(qū)域。5.1低溫燙傷溫度區(qū)域低溫燙傷是長時間接觸高于人體溫度引起的損傷。當接觸時間超過一定的臨界值就會致傷。該類消費品在工作時可能會長時間與人體接觸而導致燒傷。危險溫度區(qū)域通常為消費品與人體長時間接觸的部位。液循環(huán)情況，散熱等情況。例如美容儀、蒸汽眼罩、電熱毯、可穿戴電子產(chǎn)品等長GB/TXXXX—202X5.2高溫或異常溫度區(qū)域高溫或異常溫度區(qū)域指消費品可能出現(xiàn)導致人體燒燙傷的高溫區(qū)域或發(fā)熱異常溫度區(qū)域。該類消費品在工作時可與人體接觸。危險溫度區(qū)域通常為人體接觸部位。注：例如電烤箱、烹飪鍋具、電腦等消費品的外5.3熱失控區(qū)域消費品由于熱失控而導致起火或燃爆。危險溫度區(qū)域通常為可能引發(fā)熱失控的部位。如果起火、燃爆后溫度繼續(xù)升高，所達到的最高溫度為熱失控溫度。注：例如吊扇、安裝在屋頂?shù)娜展鉄?、吊裝投影、鋰離子電池、6測量步驟6.1儀器6.1.1紅外熱像儀應能滿足GB/T19870的要求，且與被監(jiān)測的不同類型危險溫度區(qū)域相匹配?！蜏貭C傷危險溫度區(qū)域溫度范圍為44℃~50℃。——高溫或異常溫度區(qū)域溫度范圍為44℃~150℃——起火燃爆危險溫度區(qū)域溫度范圍為150℃~1300℃6.1.2熱電偶選用有字母標志（R、S、B、J、T、E、K、N、C、A型）的熱電偶，見附錄A。6.1.3溫度記錄儀——記錄間隔小于或等于500ms；——分辨率不低于0.1℃。6.2試驗環(huán)境6.2.1試驗環(huán)境包括環(huán)境溫度、濕度、大氣壓力、氣流擾動等參數(shù)。6.2.2試驗環(huán)境參數(shù)根據(jù)測試方案以最不利條件進行設置。6.3危險溫度點的捕捉6.3.1紅外熱成像設置選擇適合的對焦方式，設定紅外熱成像儀的發(fā)射率。發(fā)射率根據(jù)目標材料不同進行設置，參見附錄B或查找材料發(fā)射率手冊。6.3.2熱點捕捉使用紅外熱成像儀對危險溫度區(qū)域進行測量，并標記出危險溫度點。危險溫度點可以是一個點、多個點或、某個區(qū)域。4GB/TXXXX—202X氣設備外表面最高溫度，可觸及的最高溫度等。進行危險溫度點標記可根據(jù)熱分布圖像6.4熱電偶測量危險溫度點標記出危險溫度點后，使用熱電偶進行測量：——低溫傷害區(qū)域可考慮使用人造皮膚并結(jié)合事故場景進行測量?！惓囟葏^(qū)域應測量標記點的最高溫度。如果最高溫度為多個點或、某個區(qū)域，可在該區(qū)域內(nèi)布置多個熱電偶測量。6.4.1熱電偶的選擇盡可能選用細絲熱電偶，使其對測量的溫度影響最小。6.4.2熱電偶的制備熱電偶應由接受過熱電偶制備培訓的人員進行準備。將熱電偶剝?nèi)?nèi)絕緣層直至距離頂端約1.5mm處，如有外部絕緣層則從距離頂端15mm處剝開，熱電偶頂端通過單點焊接，也可以使用其他堅固可靠的連接方式，熱電偶制備示例見圖2。圖2熱電偶制備示例6.4.3熱電偶的固定熱電偶固定在危險溫度點上，使其與被測部位達到相同的溫度。如果熱電偶連接到帶電部件，或者分別連接到不同極性的部位，需要謹防測量設備可能出現(xiàn)的電擊危險和應力損壞。若危險溫度點區(qū)域面積較大，可在該區(qū)域固定多個熱電偶。對于以下材料及形態(tài)的物體，熱電偶可通過下列方法進行固定。表1熱電偶的固定1粘合劑分離，應等待粘合劑完全凝固，固定示例見圖3。粘合劑可采用高嶺土粉與硅酸鈉溶液以23使用壓敏膠帶將熱電偶引線固定到測量位置。帶有熱固性粘合劑的玻璃膠5GB/TXXXX—202X膠帶應遠離連接處。保證熱電偶固定牢固的同時，456圖3熱電偶粘合劑固定示例6.5數(shù)據(jù)的處理記錄根據(jù)紅外熱像儀標記的危險溫度點位置使用溫度記錄儀記錄數(shù)據(jù)，相關示例參見附錄C。6.6結(jié)果表述根據(jù)試驗工況、產(chǎn)品使用工作狀況、危險溫度區(qū)域、熱分布圖像、熱點捕捉位置、溫升曲線、最高溫度等多個維度信息進行表述。7結(jié)果分析7.1危險性分析根據(jù)測量結(jié)果，推測導致溫度異常的原因。7.1.1低溫傷害低溫傷害造成的危險性分析可根據(jù)溫度及接觸時間確定傷害程度。7.1.2高溫度或異常溫度高溫或異常溫度的危險性分析可參考GB/T22697.2-2008給定的數(shù)據(jù)，并考慮接觸的時間及接觸的不同人群，確定適當?shù)淖苽撝?。若測量結(jié)果高于灼傷閾值，接觸時有可能造成皮膚損傷；若測量結(jié)果在灼傷閾值數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，是否可能產(chǎn)生皮膚損傷，主要取決于GB/T22697.2-2008給出的灼傷閾值的其他有關因素。7.1.3熱失控消費品發(fā)生熱失控會導致起火、爆燃。要考慮熱失控對場景、環(huán)境的傷害程度外，還應分析對人造成損傷的可能性和程度。6GB/TXXXX—202X（資料性）熱電偶允差與選型指南A.1熱電偶允差熱電偶允差應符合表1的規(guī)定。應注意，表1中的允差僅用于新偶絲，不用于使用中熱電偶可能發(fā)生的電動勢變化。表1中的溫度范圍不一定就是推薦的工作溫度范圍。表2給出了工作溫度范圍的指南。試驗時，測量端與參比端間的偶絲應無接頭。表1熱電偶允差--------------------------------除C型和A型外，允差值可用攝氏溫度偏差值表示，或用上表中溫度t(ITS-90攝氏溫度)的函數(shù)表示。取兩者中廉金屬熱電偶絲材通常滿足-40℃以上溫度的制造允差，然而E型、K型和N型熱電偶在低溫短可能不滿足3級制造允差，如果要求熱電偶除滿足1級和/或2級以外還符合3級允差，訂購方應明確說明該要求，因為需要對絲材對于T型熱電偶，一種絲材難以在整個允差溫度范圍內(nèi)同時滿足2級和3級允差要求。對于這種情況，有必要縮允差和有效范圍與表1中的給定值有差異時，應經(jīng)制造商與用戶同意。7GB/TXXXX—202XA.2熱電偶選型指南表2給出了對于不同直徑的偶絲材料，在空氣中的推薦最高使用溫度。注意C型和A型高溫下tmax/℃tmax/℃BNKEJ8GB/TXXXX—202Xtmax/℃tmax/℃T9GB/TXXXX—202X（資料性）常見材料發(fā)射率B.1發(fā)射率等級測量目標發(fā)射率預設為4個等級：粗糙表面0.95ε,半粗糙表面0.80ε,半光滑表面0.60ε,光滑表面0.30ε。選擇與測量目標最相近的發(fā)射率預設值。B.2常用材料發(fā)射率參考值見表3。表3常用材料發(fā)射率參考值εε鋁銅>0.5mm鐵水鋼GB/TXXXX—202X（資料性）危險溫度點示例C.1固體表面C.1.1掃描危險溫度區(qū)域并對危險溫度點進行熱點捕捉引起傷害的溫度點引起傷害的溫度點為大于70℃的發(fā)熱圖C.1.1紅外熱成像儀進行熱點捕捉C.1.2使用熱電偶在危險溫度區(qū)域進行測量圖C.1.2熱電偶的溫度測量C.1.3液體GB/TXXXX—202X圖C.1.3紅外成像儀進行液體危險溫度區(qū)域熱點捕捉圖C.1.4紅