Bruciatore a fiamma ad ago: applicazione e analisi tecnica nei test di sicurezza antincendio di apparecchiature elettriche ed elettroniche

Astratto
Con lo sviluppo della miniaturizzazione e dell'elevata potenza dei prodotti in settori quali apparecchiature elettriche ed elettroniche, elettrodomestici e illuminazione, il rischio di incendio causato da "piccole fiamme" dovute a cortocircuiti e surriscaldamento dei componenti è diventato sempre più rilevante. I test di sicurezza antincendio sono quindi diventati un elemento fondamentale nella ricerca e sviluppo dei prodotti, nei controlli di qualità in fabbrica e nella certificazione. In quanto dispositivo dedicato alla simulazione di scenari di accensione di piccole fiamme, l'accuratezza dei test e la praticità operativa del bruciatore a fiamma ad ago determinano direttamente l'affidabilità della valutazione delle prestazioni di resistenza al fuoco. Questo articolo prende in esame LISUN ZY-3 Bruciatore a fiamma ad ago Come oggetto di ricerca, illustra sistematicamente i vantaggi del suo design modulare, analizza approfonditamente i principi tecnici delle funzioni principali, come il controllo preciso della temperatura, la temporizzazione automatica e la registrazione dei dati, e verifica l'adattabilità del dispositivo ai test di sicurezza antincendio multisettoriali, combinando le sue capacità di controllo dei parametri di fiamma conformi agli standard internazionali e il design operativo a doppia modalità. Attraverso l'analisi di scenari applicativi tipici e il confronto dei parametri prestazionali, il valore tecnico del dispositivo è stato valutato. LISUN ZY-3 Viene messo in evidenza il ruolo del bruciatore a fiamma ad ago nel garantire la sicurezza antincendio dei prodotti e nel soddisfare i requisiti di accesso al mercato, fornendo un punto di riferimento per soluzioni di test professionali per produttori di prodotti elettrici ed elettronici, istituti di collaudo e istituti di ricerca scientifica.

1. introduzione
Durante il funzionamento di apparecchiature elettriche ed elettroniche, guasti come l'invecchiamento dei componenti, il sovraccarico dei circuiti o i cortocircuiti possono facilmente generare "piccole fiamme" con temperature superiori a 700 °C. Sebbene queste fiamme siano di piccole dimensioni, sono concentrate in energia e possono facilmente incendiare i materiali isolanti interni o gli involucri delle apparecchiature, innescando così incendi su larga scala. Per prevenire tali rischi, istituzioni come la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) e la National Standardization Administration hanno successivamente emanato norme per i test di fiamma ad ago (ad esempio, IEC 60695-11-5:2016, GB/T 5169.5-2020), che richiedono chiaramente la simulazione di scenari di piccole fiamme per testare le caratteristiche di resistenza al fuoco e di persistenza della fiamma di prodotti e materiali.

Le tradizionali apparecchiature per il test della fiamma ad ago presentano problemi quali dispersione delle funzioni, scarsa accuratezza del controllo dei parametri e processi operativi complessi. Ad esempio, la regolazione manuale dell'altezza della fiamma porta facilmente a errori e la temporizzazione manuale rende difficile registrare con precisione il tempo di persistenza della fiamma, il che non consente di soddisfare i requisiti di test di alto livello. ZY-3 Bruciatore a fiamma ad ago sviluppato da LISUN Adotta un design modulare integrato, integrando funzioni come il controllo preciso della temperatura, la temporizzazione automatica e la registrazione dei dati. Allo stesso tempo, ottimizza il processo di test attraverso una doppia modalità di funzionamento: touchscreen e telecomando. Non solo è rigorosamente conforme agli standard internazionali e nazionali, ma può anche adattarsi alle esigenze di test di campioni di diverse dimensioni. È stato ampiamente utilizzato in settori come l'elettricità e l'elettronica, l'illuminazione e l'elettronica automobilistica, diventando un dispositivo chiave per i test di sicurezza antincendio. Questo articolo analizzerà in modo completo i vantaggi tecnici e il valore industriale di LISUN ZY-3 Bruciatore a fiamma ad ago da quattro dimensioni: architettura tecnica dell'apparecchiatura, principi di funzionamento principali, scenari applicativi e verifica delle prestazioni.

2. Architettura tecnica e principi fondamentali delle funzioni di base LISUN ZY-3 Bruciatore a fiamma ad ago
2.1 Architettura di progettazione modulare
Il design modulare del LISUN ZY-3 Needle Flame Burner è la base per l'integrazione delle sue funzioni e la sua flessibilità di adattamento. È suddiviso in cinque moduli principali. Ogni modulo opera in modo indipendente e collabora in modo interattivo per garantire l'accuratezza e la stabilità del processo di test:
• Modulo del sistema di combustione: include un bruciatore standard a forma di ago (diametro interno 0.5 mm), un'unità di alimentazione del gas e un componente di regolazione della fiamma. L'angolazione del bruciatore può essere regolata in modo flessibile (inclinata a 45° durante la prova e verticale durante la calibrazione dell'altezza della fiamma). Il gas di combustione utilizza butano con una purezza ≥95% ed è disponibile un misuratore di portata elettronico opzionale per controllare con precisione la portata del gas e stabilizzare la forma della fiamma.
• Modulo di controllo della temperatura: integra una termocoppia di tipo K da Φ0.5 mm e un chip di acquisizione della temperatura ad alta precisione. L'intervallo di misurazione della temperatura copre 0~1000 °C, consentendo di monitorare in tempo reale il processo di aumento della temperatura della fiamma e di garantire rigorosamente il requisito standard di "impiegare 23.5 s ± 1 s per salire da 100 °C ± 2 °C a 700 °C ± 3 °C", evitando l'impatto della deviazione della temperatura sui risultati dei test.
• Modulo di temporizzazione e registrazione dati: è dotato di un chip di temporizzazione ad alta precisione integrato. Il tempo di combustione (0~999.9 s, ±0.1 s) e il tempo di persistenza della fiamma (0~999.9 s, ±0.1 s) possono essere registrati automaticamente. Supporta impostazioni di combustione singole o multiple consecutive. I dati di prova vengono salvati nella memoria del dispositivo in tempo reale e possono essere esportati su un computer tramite USB per analisi secondarie.
• Modulo di funzionamento e sicurezza: è dotato di un ampio touchscreen LCD sviluppato internamente e di un telecomando wireless, che supporta funzioni come l'impostazione dei parametri, l'avvio/pausa dei test e la visualizzazione dei dati. Allo stesso tempo, integra protezione da surriscaldamento, allarme perdite di gas e pulsante di arresto di emergenza. Quando la temperatura del dispositivo supera la soglia o la concentrazione di gas è anomala, interrompe automaticamente la fonte di gas e attiva l'allarme.
• Modulo di fissaggio del campione: fornisce un dispositivo regolabile per adattarsi a campioni di diverse dimensioni (come piccoli involucri di relè, grandi strati di isolamento dei cavi, materiali in pellicola, ecc.). L'altezza e la posizione orizzontale del dispositivo possono essere regolate con precisione per garantire che la distanza di combustione tra il bruciatore e il campione soddisfi i requisiti standard (solitamente 5 mm ± 0.5 mm).

2.2 Principi tecnici delle funzioni principali
2.2.1 Tecnologia di controllo preciso della temperatura
La temperatura della fiamma è un parametro fondamentale del test della fiamma ad ago, che influenza direttamente la determinazione della soglia di accensione del materiale. LISUN ZY-3 Il bruciatore Needle Flame ottiene un controllo preciso della temperatura attraverso la collaborazione di "acquisizione termocoppia in tempo reale + regolazione dinamica dell'algoritmo PID":
• Acquisizione della temperatura: la punta della termocoppia di tipo K è strettamente collegata all'area centrale della fiamma, raccogliendo dati sulla temperatura 10 volte al secondo e convertendo il segnale analogico in un segnale digitale per la trasmissione al chip di controllo principale.
• Regolazione PID: Basandosi sull'algoritmo PID, il chip di controllo principale confronta la temperatura in tempo reale con la curva di temperatura standard (100°C→700°C, 23.5 s±1 s) e regola automaticamente la portata del gas butano e l'apertura della valvola del bruciatore. Se la temperatura aumenta troppo lentamente, la portata del gas viene aumentata; se la temperatura supera, la portata viene ridotta per garantire che la temperatura della fiamma sia rigorosamente conforme ai requisiti delle norme GB/T 5169.5-2020 e IEC 60695-11-5:2016.

2.2.2 Cronometraggio automatico e registrazione dei dati
La temporizzazione manuale tradizionale è soggetta a errori (più di ±0.5 s) dovuti a ritardi nella reazione del personale. LISUN ZY-3 raggiunge una precisione temporale nell'ordine dei millisecondi attraverso la collaborazione di hardware e software:
• Tempo di combustione: dopo l'avvio del test, il dispositivo registra automaticamente il momento in cui il bruciatore entra in contatto con il campione. Una volta raggiunto il tempo di combustione impostato (ad esempio, il convenzionale 30 secondi), il bruciatore si ripristina automaticamente, con una precisione di temporizzazione di ±0.1 secondi.
• Tempo di persistenza della fiamma: dopo aver separato il campione dalla fiamma, il dispositivo monitora se il campione continua a bruciare tramite un sensore ottico. Se viene rilevata una fiamma, avvia automaticamente il tempo di persistenza della fiamma; quando la fiamma si spegne, interrompe automaticamente il tempo e registra dati come "stato di accensione", "tempo di persistenza della fiamma" e "situazione di propagazione della combustione", evitando errori soggettivi nell'osservazione manuale.
• Archiviazione dati: supporta l'archiviazione di oltre 5,000 gruppi di dati di prova. Ogni gruppo di dati include ora del test, informazioni sul campione, tempo di combustione, tempo di persistenza della fiamma, curva di temperatura, ecc., che possono essere esportati in formato Excel per facilitare la generazione di report di prova e la tracciabilità dei dati.

2.2.3 Funzionamento a doppia modalità e garanzia di sicurezza
Per semplificare il processo operativo e ridurre il rischio di ustioni ad alta temperatura, il LISUN ZY-3 adotta una modalità di funzionamento duale “touchscreen + telecomando”:
• Funzionamento tramite touchscreen: il touchscreen LCD da 5 pollici visualizza in tempo reale temperatura, dati di temporizzazione, stato della fiamma e altre informazioni. Supporta l'impostazione dei parametri con un clic (come tempo di combustione di 30 secondi e altezza della fiamma di 12 mm). L'interfaccia è intuitiva e di facile comprensione, consentendo ai nuovi operatori di iniziare rapidamente.
• Funzionamento tramite telecomando: è dotato di un telecomando wireless che consente ai tester di avviare/mettere in pausa il test da una distanza di 3 metri, evitando il contatto ravvicinato con il bruciatore ad alta temperatura (la temperatura della fiamma supera i 700 °C). Allo stesso tempo, il corpo del dispositivo è realizzato in acciaio verniciato a spruzzo ad alta temperatura, resistente alle alte temperature e alla corrosione, garantendo ulteriormente la sicurezza operativa.

3. Specifiche dei parametri e scenari di applicazione industriale di LISUN ZY-3 Bruciatore a fiamma ad ago
3.1 Specifiche dei parametri principali e confronto dei modelli
. LISUN ZY-3 Il bruciatore Needle Flame comprende due modelli: ZY-3 (con mobile) e ZY-3S (senza cabinet). I parametri principali sono rigorosamente conformi agli standard internazionali e possono essere selezionati in base a diversi ambienti di test e requisiti del campione. La tabella seguente mostra il confronto dei parametri e la conformità agli standard dei due modelli:

3.2 Analisi degli scenari tipici delle applicazioni industriali
Grazie al suo design modulare e alle sue precise capacità di test, LISUN ZY-3 Il bruciatore a fiamma ad ago è ampiamente utilizzato in settori quali l'elettricità e l'elettronica, le apparecchiature informatiche, l'illuminazione e l'elettronica automobilistica. Di seguito sono riportati alcuni esempi di scenari applicativi principali:

3.2.1 Industria elettrica ed elettronica: prove antincendio di apparecchi elettrici a bassa tensione
Se gli involucri e le parti isolanti di apparecchi elettrici a bassa tensione (come relè, contattori e interruttori automatici) vengono incendiati da piccole fiamme, possono verificarsi guasti da cortocircuito esteso. Un produttore di apparecchi elettrici a bassa tensione ha utilizzato LISUN ZY-3 Bruciatore a fiamma ad ago per testare l'involucro del relè (materiale ignifugo ABS):
• Impostazione del test: tempo di combustione di 30 secondi, bruciatore inclinato di 45°, punto di combustione nella parte debole dell'involucro (spessore 1.5 mm).
• Risultato del test: il campione non si è acceso durante la combustione e non ha mostrato persistenza della fiamma dopo essere stato separato dalla fiamma, soddisfacendo i requisiti di GB/T 5169.5-2020.
• Valore applicativo: i lotti non qualificati sono stati selezionati tramite test di lotto (un certo lotto di involucri si è incendiato a 25 secondi di combustione con un tempo di persistenza della fiamma di 8 secondi), impedendone l'immissione sul mercato e causando rischi per la sicurezza. Allo stesso tempo, ha fornito supporto ai dati per l'ottimizzazione della formula del materiale (aumentando il contenuto di ritardante di fiamma del materiale ABS dal 15% al ​​20% per risolvere il problema di accensione).

3.2.2 Settore delle apparecchiature di illuminazione: prove antincendio di driver e apparecchi di illuminazione a LED
A causa del funzionamento prolungato ad alte temperature degli apparecchi di illuminazione a LED, gli alloggiamenti dei driver e i materiali isolanti dei portalampada sono soggetti a rischi di incendio. Un'azienda di illuminazione ha utilizzato LISUN ZY-3 Bruciatore ad ago per testare l'involucro del driver LED (materiale PC):
• Base di prova: GB 7000.1-2015 “Apparecchi di illuminazione – Parte 1: Requisiti generali e prove”.
• Processo di prova: simulare piccole fiamme generate dal surriscaldamento dei componenti interni del driver, eseguire una combustione di 30 secondi sull'involucro del driver e monitorare se si verificano accensione e propagazione della combustione.
• Risultato chiave: gli involucri qualificati non hanno mostrato fiamme libere dopo la combustione, ma solo una leggera carbonizzazione superficiale; gli involucri non qualificati (materiale PC riciclato) si sono incendiati dopo 18 secondi di combustione, con un tempo di persistenza della fiamma di 12 secondi, e la fiamma si è propagata ai circuiti interni. Questo test ha intercettato efficacemente i prodotti non qualificati e ha garantito la sicurezza d'uso degli apparecchi di illuminazione.

3.2.3 Settore dell'elettronica automobilistica: test di nuove colonnine di ricarica per veicoli a energia rinnovabile
A causa dell'elevata corrente di carica delle colonnine di ricarica per veicoli a nuova energia, se le parti isolanti vengono incendiate da piccole fiamme, potrebbero verificarsi incendi della batteria. Un istituto di prova di terze parti ha utilizzato LISUN ZY-3 Bruciatore ad ago per testare le parti isolanti (pannello in tessuto di vetro epossidico) della pila di carica:
• Standard di prova: GB/T 2408-2021 “Materie plastiche – Determinazione del comportamento alla combustione – Metodi orizzontali e verticali”, IEC 60695-11-5:2016.
• Focus del test: monitorare il tempo di accensione, il tempo di persistenza della fiamma delle parti isolanti sotto una fiamma di 700°C e se vengono generate gocce (le gocce possono accendere i combustibili sottostanti).
• Conclusione del test: le parti isolanti qualificate non hanno presentato accensione, gocciolamenti e un tempo di persistenza della fiamma di 0 secondi, rispettando i requisiti di protezione antincendio delle pile di carica; un campione inviato si è acceso a 22 secondi di combustione con un tempo di persistenza della fiamma di 9 secondi e ha generato gocciolamenti, che sono stati considerati non qualificati, aiutando le aziende a evitare rischi di certificazione del prodotto.

3.2.4 Campo di ricerca e sviluppo sui materiali: valutazione delle prestazioni ignifughe delle materie plastiche ingegneristiche
Gli istituti di ricerca scientifica utilizzano spesso il LISUN ZY-3 Bruciatore ad ago per valutare le prestazioni di nuovi materiali ignifughi. Un istituto di ricerca sui materiali ha testato il materiale PA66 modificato (additivato con ritardante di fiamma privo di alogeni):
• Scopo del test: verificare la resistenza al fuoco del materiale sotto piccole fiamme e fornire una base per la selezione dei materiali degli involucri elettrici ed elettronici.
• Variabili di prova: modificare la quantità di ritardante di fiamma aggiunto (10%, 15%, 20%) e confrontare il tempo di accensione e il tempo di persistenza della fiamma con diverse quantità di aggiunta.
• Risultato della ricerca: quando la quantità di ritardante di fiamma aggiunta era del 20%, il materiale non ha avuto accensione; quando era del 15%, il tempo di accensione era di 15 secondi e il tempo di persistenza della fiamma era di 3 secondi; quando era del 10%, il tempo di accensione era di 8 secondi e il tempo di persistenza della fiamma era di 15 secondi. Infine, il 15% è stato determinato come la quantità di aggiunta ottimale (bilanciando la resistenza al fuoco e il costo).

4. Verifica delle prestazioni e conformità agli standard di LISUN ZY-3 Bruciatore a fiamma ad ago
4.1 Dati di verifica delle prestazioni
Per verificare l'accuratezza del test del LISUN ZY-3 Per i test ripetuti è stato selezionato un campione standard (piastra in plastica fenolica specificata in GB/T 5169.5-2020) con bruciatore a fiamma ad ago. I risultati sono riportati nella tabella seguente:

Dai dati si evince che gli indicatori chiave dell' LISUN ZY-3 Per quanto riguarda il bruciatore a fiamma ad ago, l'altezza della fiamma, il tempo di aumento della temperatura e la precisione della temporizzazione soddisfano tutti i requisiti standard e la precisione della determinazione dell'accensione raggiunge il 100% con una buona ripetibilità del test, il che può garantire l'affidabilità dei risultati del test.

4.2 Conformità agli standard
. LISUN ZY-3 Needle Flame Burner aderisce rigorosamente a una serie di standard autorevoli nazionali e internazionali per garantire il riconoscimento globale dei risultati dei test:
• Standard del metodo di prova principale: GB/T 5169.5-2020 “Test sui rischi di incendio per prodotti elettrici ed elettronici – Parte 5: Fiamme di prova – Metodo di prova con fiamma ad ago”, IEC 60695-11-5:2016 “Test sui rischi di incendio – Parte 11-5: Fiamme di prova – Metodo di prova con fiamma ad ago”.
• Standard specifici del prodotto: GB 7000.1-2015 “Apparecchi di illuminazione – Parte 1: Requisiti generali e prove”, GB/T 4943.1-2022 “Apparecchiature per la tecnologia dell'informazione – Sicurezza – Parte 1: Requisiti generali”, GB/T 2408-2021 “Materie plastiche – Determinazione del comportamento alla combustione”, IEC 62368-1:2023 “Apparecchiature per la tecnologia audio/video, dell'informazione e della comunicazione – Parte 1: Requisiti di sicurezza”.
• Standard specifici del settore: ISO 6722-1:2019 “Veicoli stradali – Cavi, fili e cablaggi – Parte 1: Requisiti generali e metodi di prova” (test sui cablaggi automobilistici), UL 94:2024 “Standard per i test di infiammabilità dei materiali plastici per parti di dispositivi ed elettrodomestici” (test sui ritardanti di fiamma in plastica).

5. conclusioni 
. LISUN ZY-3 Bruciatore a fiamma ad ago Integra funzioni fondamentali come il controllo preciso della temperatura, la temporizzazione automatica e la registrazione dei dati attraverso un design modulare, risolvendo i punti critici delle apparecchiature tradizionali come "bassa accuratezza dei parametri, funzionamento complesso ed elevati rischi per la sicurezza". La sua rigorosa conformità agli standard e la sua adattabilità flessibile lo rendono un dispositivo fondamentale per i test di sicurezza antincendio in settori come l'elettricità e l'elettronica, l'illuminazione e l'elettronica automobilistica. Dall'ispezione di qualità in fabbrica delle aziende alla certificazione di terze parti e alla ricerca e sviluppo dei materiali negli istituti di ricerca scientifica, questo dispositivo può fornire dati di prova affidabili, aiutando i prodotti a soddisfare i requisiti di accesso al mercato e a ridurre i rischi di incendio.