褥 銅，郭連英，黃克欽（順德出入境檢驗(yàn)檢疫局，廣東 佛山 528300）

科技與應(yīng)用

防爆型加壓蒸煮器壓力試驗(yàn)裝置的研制

褥 銅，郭連英，黃克欽
（順德出入境檢驗(yàn)檢疫局，廣東 佛山 528300）

加壓蒸煮器作為最常見(jiàn)的家用電器，其壓力保護(hù)相關(guān)的安全性能測(cè)試非常重要。針對(duì)加壓蒸煮器家用電器壓力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，本文設(shè)計(jì)制造出適合加壓蒸煮器特點(diǎn)的防爆型壓力測(cè)試裝置，有效提高了工作效率，保證測(cè)試過(guò)程的安全。

加壓蒸煮器；防爆型；壓力試驗(yàn)

加壓蒸煮器作為最常見(jiàn)的家用電器，其壓力保護(hù)相關(guān)的安全性能測(cè)試非常重要。市面上的加壓蒸煮器形式多樣，有壓力鍋、蒸汽壓力咖啡壺等不同類(lèi)型，而使用的材料也多種多樣，有金屬、玻璃及塑料容器等［1-3］。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)加壓蒸煮器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) （GB 4706.19—2008、EN 60335-2-15—2002+ A11—2012、IEC 60335-2-15—2012），針對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中存在蒸汽噴發(fā)、爆炸等潛在危險(xiǎn)，其壓力試驗(yàn)裝置主要滿(mǎn)足三個(gè)方面的條件：一是對(duì)加壓蒸煮器的升壓以及降壓過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)壓力監(jiān)控，并輸出相關(guān)控制信號(hào)；二是裝置在滿(mǎn)足測(cè)試技術(shù)需求的前提下，可有效保證設(shè)備測(cè)試的安全性能，避免發(fā)生因壓力失控導(dǎo)致的意外事故；三是適用性強(qiáng)，可應(yīng)用于不同類(lèi)型的相關(guān)日用電器的壓力測(cè)試［4-6］。因此，本文研制出一種專(zhuān)用非標(biāo)設(shè)備，解決加壓蒸煮器最高蒸汽壓力的精確測(cè)定、在特定工況下的耐壓和蓋子打開(kāi)性能等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并且提供防止爆炸的電氣安全設(shè)計(jì)以及相關(guān)的物理防護(hù)設(shè)計(jì)。

1　防爆功能的設(shè)計(jì)

目前，在加壓蒸煮器壓力試驗(yàn)過(guò)程中，存在蒸汽噴發(fā)、爆炸傷人潛在危險(xiǎn)的情況主要有：1）最高蒸汽壓力的測(cè)定過(guò)程；2）模擬高壓情況下蒸煮器的打開(kāi)功能試驗(yàn)時(shí)，使用人手進(jìn)行打開(kāi)試驗(yàn)的過(guò)程；3）對(duì)一定蒸汽壓力保持下的蒸煮器運(yùn)行情況的觀測(cè)時(shí)距離太近；4）在泄壓未完全的情況下與器具誤接觸。因此，防爆功能的設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要在三個(gè)方面：一是設(shè)計(jì)泄壓功能，防止壓力過(guò)高的情況出現(xiàn)；二是在高于安全氣壓的狀況下進(jìn)行試驗(yàn)，器具得到有效的安全隔離；三是控制試驗(yàn)器具的加熱功能，當(dāng)出現(xiàn)壓力異常時(shí)及時(shí)控制試驗(yàn)器具的加熱升壓。

泄壓功能的設(shè)計(jì)：由于蒸汽壓力管道與壓力檢測(cè)裝置連接以檢測(cè)器具內(nèi)的蒸汽壓力，因此在管道中間設(shè)置三通泄壓閥，當(dāng)蒸汽壓力超出范圍時(shí)，對(duì)過(guò)大的蒸汽壓力進(jìn)行自動(dòng)泄壓進(jìn)行防爆保護(hù)。泄壓閥同時(shí)允許手動(dòng)泄壓，試驗(yàn)完畢也可以通過(guò)手動(dòng)的方式排壓，從而實(shí)現(xiàn)快速泄壓的功能。

隔離功能設(shè)計(jì)：將試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)成整體的包圍式防護(hù)，中間設(shè)置透明的玻璃觀察窗口，達(dá)到總體的隔離。在試驗(yàn)過(guò)程中，可以通過(guò)觀察外部的壓力顯示控制器，對(duì)蒸汽壓力容器的實(shí)時(shí)壓力進(jìn)行檢測(cè)，并輸出相關(guān)的聯(lián)鎖功能。聯(lián)鎖功能通過(guò)壓力裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)的控制，壓力顯示控制器電氣部分與帶聯(lián)鎖的防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)相連，當(dāng)未降到安全壓力值以下時(shí)，帶聯(lián)鎖的防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)不能打開(kāi)。

加熱升壓功能的控制設(shè)計(jì)：壓力顯示控制器壓力設(shè)置有計(jì)時(shí)功能并可設(shè)定額定壓力，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，啟動(dòng)加熱功能指示燈同時(shí)亮，當(dāng)達(dá)到指定試驗(yàn)壓力后停止器具的加熱功能，計(jì)時(shí)保壓。當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，報(bào)警指示燈亮。同時(shí)，控制試驗(yàn)器具的加熱功能位置傳感控制器，安裝在模擬打開(kāi)試驗(yàn)力的砝碼端部，檢測(cè)砝碼是否動(dòng)作，當(dāng)試驗(yàn)過(guò)程中蒸汽壓力容器蓋打開(kāi)把手出現(xiàn)位移（即蓋子被意外打開(kāi)）時(shí)，立刻停止加熱功能進(jìn)行保護(hù)。

2　設(shè)計(jì)制造

2.1整體技術(shù)方案

本項(xiàng)目所采用的整體技術(shù)方案是：1）壓力顯示控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)蒸汽氣壓，同時(shí)根據(jù)壓力狀況控制所測(cè)加壓蒸煮器的加熱功能通斷，達(dá)到加壓蒸煮器最大壓力檢測(cè)以及通過(guò)控制壓力實(shí)現(xiàn)耐壓性能相關(guān)項(xiàng)目的試驗(yàn)；2）使用砝碼模擬標(biāo)準(zhǔn)要求的100 N打開(kāi)力，并在砝碼上安裝位置傳感器，位置傳感器也與加壓蒸煮器的加熱功能控制相連，當(dāng)試驗(yàn)過(guò)程中意外打開(kāi)時(shí)，起急停功能以進(jìn)行保護(hù)；3）帶聯(lián)鎖的防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)與壓力顯示控制器壓力相連，當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行中，加壓蒸煮器內(nèi)氣壓未達(dá)到安全氣壓時(shí)，不能打開(kāi)防護(hù)門(mén)。

2.2外觀設(shè)計(jì)

圖1為本裝置的整體外觀功能圖。在圖1中，壓力顯示控制器壓力有計(jì)時(shí)功能并可設(shè)定額定壓力，按下啟動(dòng)按鈕后啟動(dòng)加熱功能同時(shí)指示燈亮，當(dāng)達(dá)到高于安全壓力后帶聯(lián)鎖的防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)進(jìn)行防護(hù)，當(dāng)達(dá)到額定壓力后，計(jì)時(shí)保壓。當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，報(bào)警指示燈亮。

圖1　外觀功能圖

2.3內(nèi)部管路設(shè)計(jì)

圖2為裝置的管路原理設(shè)計(jì)圖。在圖2所示管路原理設(shè)計(jì)圖中，壓力顯示控制器壓力檢測(cè)端口直接與壓力蒸汽壓力容器排氣口連接檢測(cè)實(shí)時(shí)壓力，壓力顯示控制器電氣部分與加熱控制器連接控制加熱功能。壓力顯示控制器電氣部分與帶聯(lián)鎖的防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)相連，當(dāng)未達(dá)到安全壓力值以下時(shí)，帶聯(lián)鎖的防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)不能打開(kāi)。而當(dāng)壓力超過(guò)壓力顯示控制器設(shè)定的最高壓力限值時(shí)，泄壓裝置泄壓進(jìn)行保護(hù)。位置傳感控制器傳感器安裝在砝碼端部檢測(cè)砝碼是否動(dòng)作，位置傳感控制器電氣部分與加熱控制器連接起保護(hù)作用，當(dāng)試驗(yàn)過(guò)程中蒸汽壓力容器蓋打開(kāi)把手出現(xiàn)位移（即蓋子被意外打開(kāi)），立刻停止加熱。

圖2　管路原理設(shè)計(jì)圖

2.4硬件制造

圖3　防爆型加壓蒸煮器壓力試驗(yàn)裝置

防爆型加壓蒸煮器壓力試驗(yàn)裝置見(jiàn)圖3。關(guān)鍵硬件部分主要包括：1）壓力傳感控制器考慮到標(biāo)準(zhǔn)IEC 335-2-15提出的350 kPa和6倍額定壓力要求，因此該裝置應(yīng)可以測(cè)量0～800 kPa的壓力值，壓力設(shè)定范圍0.1～1.0 MPa；2）該裝置應(yīng)能提供測(cè)量壓力達(dá)到設(shè)定上限值時(shí)，自動(dòng)斷電保護(hù)及器具非正常工作狀態(tài)自動(dòng)斷電保護(hù)及報(bào)警功能；3）該裝置采用的防護(hù)玻璃為PC透明板4.5 mm，比等厚的玻璃耐沖擊250倍；4）該裝置通過(guò)特定的接頭連接保證密封性，制作3套測(cè)量所需鎖緊螺孔、5個(gè)試驗(yàn)所需鉆頭、高溫清洗噴霧器連接頭，以保證對(duì)各種不同類(lèi)型器具的適用性。

3　結(jié)論

本文研制的防爆型加壓蒸煮器壓力試驗(yàn)裝置可應(yīng)用于壓力鍋、咖啡壺等需要蒸汽壓力工作的家用電器產(chǎn)品的測(cè)試和檢測(cè)領(lǐng)域。能夠有效滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4706.19—2008、歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 60335-2-15—2002+A11—2012以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60335-2-15—2012等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)要求，有效提高試驗(yàn)工作效率，同時(shí)保證了測(cè)試過(guò)程的安全。

［1］趙宏，程浩.一種電壓力鍋鍋內(nèi)壓力檢測(cè)方法［J］.軟件，2012（5）：136-137.

［2］孫陽(yáng).實(shí)用的壓力傳感器［J］.家電檢修技術(shù)，2010（8）：49-50.

［3］劉帥.家用電器質(zhì)量檢測(cè)行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策［J］.商品與質(zhì)量，2012（2）：307.

［4］全國(guó)家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC 46）.GB 4706.19—2008家用和類(lèi)似用途電器的安全液體加熱器的特殊要求［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

［5］Authority of the Standards Policy and Strategy Committee. EN 60335-2-15—2002+A11—2012 Household and similar electrical appliances.Safety.Particular requirements for appliances for heating liquids［S］.British Standards Institution，2013.

［6］International Electrotechnical Commission.IEC 60335-2-15 —2012 Household and similar electrical appliances-Safety-Part 2-15:Particular requirements for appliances for heating liquids［S］.IHS under license with IEC，2012.

［責(zé)任編輯：吳卓］

The Development and Manufacturing of Explosion-Proof Pressure Test Device for Vapor Pressure Cooker

RU Tong，GUO Lianying，HUANG Keqin
（Shunde Entry-Exit Inspection Quarantine，F(xiàn)oshan Guangdong 528300，China）

The pressure test of the vapor pressure cooker，one of the most commonly used household appliances，is very important.Under the requirements of the pressure test standards of vapor pressure cooker，the authors of this paper have developed and manufactured a suitable explosion-proof test device，which could raise the working efficiency and meet the safety requirements during the testing process.

vapor pressure cooker；explosion-proof；pressure test

TM925.5

B

1672-6138（2015）01-0022-03

10.3969/j.issn.1672-6138.2015.01.005

2014-11-18

褥銅（1982—），男，廣東肇慶人，碩士，研究方向：進(jìn)出口機(jī)電產(chǎn)品安全檢測(cè)。