防爆型加压蒸煮器压力试验装置的研制

褥 铜，郭连英，黄克钦（顺德出入境检验检疫局，广东 佛山 528300）

科技与应用

防爆型加压蒸煮器压力试验装置的研制

褥 铜，郭连英，黄克钦
（顺德出入境检验检疫局，广东 佛山 528300）

加压蒸煮器作为最常见的家用电器，其压力保护相关的安全性能测试非常重要。针对加压蒸煮器家用电器压力试验标准的相关要求，本文设计制造出适合加压蒸煮器特点的防爆型压力测试装置，有效提高了工作效率，保证测试过程的安全。

加压蒸煮器；防爆型；压力试验

加压蒸煮器作为最常见的家用电器，其压力保护相关的安全性能测试非常重要。市面上的加压蒸煮器形式多样，有压力锅、蒸汽压力咖啡壶等不同类型，而使用的材料也多种多样，有金属、玻璃及塑料容器等［1-3］。根据国内外相关加压蒸煮器试验标准 （GB 4706.19—2008、EN 60335-2-15—2002+ A11—2012、IEC 60335-2-15—2012），针对试验过程中存在蒸汽喷发、爆炸等潜在危险，其压力试验装置主要满足三个方面的条件：一是对加压蒸煮器的升压以及降压过程进行实时压力监控，并输出相关控制信号；二是装置在满足测试技术需求的前提下，可有效保证设备测试的安全性能，避免发生因压力失控导致的意外事故；三是适用性强，可应用于不同类型的相关日用电器的压力测试［4-6］。因此，本文研制出一种专用非标设备，解决加压蒸煮器最高蒸汽压力的精确测定、在特定工况下的耐压和盖子打开性能等相关实验，并且提供防止爆炸的电气安全设计以及相关的物理防护设计。

1　防爆功能的设计

目前，在加压蒸煮器压力试验过程中，存在蒸汽喷发、爆炸伤人潜在危险的情况主要有：1）最高蒸汽压力的测定过程；2）模拟高压情况下蒸煮器的打开功能试验时，使用人手进行打开试验的过程；3）对一定蒸汽压力保持下的蒸煮器运行情况的观测时距离太近；4）在泄压未完全的情况下与器具误接触。因此，防爆功能的设计重点主要在三个方面：一是设计泄压功能，防止压力过高的情况出现；二是在高于安全气压的状况下进行试验，器具得到有效的安全隔离；三是控制试验器具的加热功能，当出现压力异常时及时控制试验器具的加热升压。

泄压功能的设计：由于蒸汽压力管道与压力检测装置连接以检测器具内的蒸汽压力，因此在管道中间设置三通泄压阀，当蒸汽压力超出范围时，对过大的蒸汽压力进行自动泄压进行防爆保护。泄压阀同时允许手动泄压，试验完毕也可以通过手动的方式排压，从而实现快速泄压的功能。

隔离功能设计：将试验装置设计成整体的包围式防护，中间设置透明的玻璃观察窗口，达到总体的隔离。在试验过程中，可以通过观察外部的压力显示控制器，对蒸汽压力容器的实时压力进行检测，并输出相关的联锁功能。联锁功能通过压力装置实现对防护门开关的控制，压力显示控制器电气部分与带联锁的防护门开关相连，当未降到安全压力值以下时，带联锁的防护门开关不能打开。

加热升压功能的控制设计：压力显示控制器压力设置有计时功能并可设定额定压力，当按下启动按钮后，启动加热功能指示灯同时亮，当达到指定试验压力后停止器具的加热功能，计时保压。当出现异常状况时，报警指示灯亮。同时，控制试验器具的加热功能位置传感控制器，安装在模拟打开试验力的砝码端部，检测砝码是否动作，当试验过程中蒸汽压力容器盖打开把手出现位移（即盖子被意外打开）时，立刻停止加热功能进行保护。

2　设计制造

2.1整体技术方案

本项目所采用的整体技术方案是：1）压力显示控制器实时检测蒸汽气压，同时根据压力状况控制所测加压蒸煮器的加热功能通断，达到加压蒸煮器最大压力检测以及通过控制压力实现耐压性能相关项目的试验；2）使用砝码模拟标准要求的100 N打开力，并在砝码上安装位置传感器，位置传感器也与加压蒸煮器的加热功能控制相连，当试验过程中意外打开时，起急停功能以进行保护；3）带联锁的防护门开关与压力显示控制器压力相连，当试验进行中，加压蒸煮器内气压未达到安全气压时，不能打开防护门。

2.2外观设计

图1为本装置的整体外观功能图。在图1中，压力显示控制器压力有计时功能并可设定额定压力，按下启动按钮后启动加热功能同时指示灯亮，当达到高于安全压力后带联锁的防护门开关启动进行防护，当达到额定压力后，计时保压。当出现异常状况时，报警指示灯亮。

图1　外观功能图

2.3内部管路设计

图2为装置的管路原理设计图。在图2所示管路原理设计图中，压力显示控制器压力检测端口直接与压力蒸汽压力容器排气口连接检测实时压力，压力显示控制器电气部分与加热控制器连接控制加热功能。压力显示控制器电气部分与带联锁的防护门开关相连，当未达到安全压力值以下时，带联锁的防护门开关不能打开。而当压力超过压力显示控制器设定的最高压力限值时，泄压装置泄压进行保护。位置传感控制器传感器安装在砝码端部检测砝码是否动作，位置传感控制器电气部分与加热控制器连接起保护作用，当试验过程中蒸汽压力容器盖打开把手出现位移（即盖子被意外打开），立刻停止加热。

图2　管路原理设计图

2.4硬件制造

图3　防爆型加压蒸煮器压力试验装置

防爆型加压蒸煮器压力试验装置见图3。关键硬件部分主要包括：1）压力传感控制器考虑到标准IEC 335-2-15提出的350 kPa和6倍额定压力要求，因此该装置应可以测量0～800 kPa的压力值，压力设定范围0.1～1.0 MPa；2）该装置应能提供测量压力达到设定上限值时，自动断电保护及器具非正常工作状态自动断电保护及报警功能；3）该装置采用的防护玻璃为PC透明板4.5 mm，比等厚的玻璃耐冲击250倍；4）该装置通过特定的接头连接保证密封性，制作3套测量所需锁紧螺孔、5个试验所需钻头、高温清洗喷雾器连接头，以保证对各种不同类型器具的适用性。

3　结论

本文研制的防爆型加压蒸煮器压力试验装置可应用于压力锅、咖啡壶等需要蒸汽压力工作的家用电器产品的测试和检测领域。能够有效满足国家标准GB 4706.19—2008、欧盟标准EN 60335-2-15—2002+A11—2012以及国际标准IEC 60335-2-15—2012等相关标准的试验要求，有效提高试验工作效率，同时保证了测试过程的安全。

［1］赵宏，程浩.一种电压力锅锅内压力检测方法［J］.软件，2012（5）：136-137.

［2］孙阳.实用的压力传感器［J］.家电检修技术，2010（8）：49-50.

［3］刘帅.家用电器质量检测行业现状及发展对策［J］.商品与质量，2012（2）：307.

［4］全国家用电器标准化技术委员会（SAC/TC 46）.GB 4706.19—2008家用和类似用途电器的安全液体加热器的特殊要求［S］.北京：中国标准出版社，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.

［责任编辑：吴卓］

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，Foshan 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

褥铜（1982—），男，广东肇庆人，硕士，研究方向：进出口机电产品安全检测。