CN113899849A - 一种用于电缆燃烧试验的试验***及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃烧试验领域，公开了一种用于电缆燃烧试验的试验***及试验方法，包括试验台、供电端、监测端、位于试验台上的燃烧器和夹持件；所述夹持件用于夹持固定待测电缆，所述燃烧器用于针对待测电缆喷射火焰，所述火焰的喷射方向可为横向喷射，当火焰为横向喷射时，火焰的喷射方向同时与试验台的平面平行；所述燃烧器为油燃烧器。本发明的试验环境可模拟飞机真实运行环境，并且试验设备可真实模拟实际燃烧情况；使得试验结果能够更为精确地反映真实情况，更具有实际参考价值。

Description

一种用于电缆燃烧试验的试验***及试验方法

技术领域

本发明涉及燃烧试验领域，具体涉及一种用于电缆燃烧试验的试验***及试验方法。

背景技术

火灾，是日常生活中最常见的灾害之一。为了尽可能降低火灾造成的危害，对不同应用场景的产品耐火性、防火性等会有相应的要求。因此，耐火试验、防火试验等是绝大多数产品必须进行的合格试验之一。尤其是飞机机载设备，因为其应用环境的特殊性，其对于耐火性、防火性的要求非常高。

现在，根据飞机机载设备的种类以及采用材料的不同，不同的飞机机载设备可以分别进行防火试验、耐火试验和可燃性试验，这些试验我们可以统称为燃烧试验。为此，有对应的试验设备和试验方法来完成待测器件的试验测试。而电缆是各种飞机机载设备几乎都需要用到的连接器件，不同电缆因为其连接的飞机机载设备的不同可能需要完成的试验内容会有所不同，但是为了增加电缆的通用性，一般而言对于电缆的耐火性试验会完成尽量多的测试项目而不是单一测试项目，以便电缆能够适配各种飞机机载设备的耐火性需求。但是，因为现在航空行业标准中将各项耐火性试验分得非常细，防火试验、耐火试验和可燃性试验都对应有专门的试验设备和试验方法，现在没有能够完成各种试验的综合性设备，尤其是专门针对电缆这一通用连接器件的耐火性、防火性等燃烧性能检测。

更重要的是，现有的用来进行电缆耐火性试验的设备中，燃烧器形成的火焰对于电缆的燃烧都是固定方向进行的，无法真实模拟飞机中真实的火焰燃烧情况，使试验的结果与真实情况存在差异，使试验结果无法精准地反应真实情况，使试验结果给电缆的改进指示有限。

发明内容

本发明意在提供一种用于电缆燃烧试验的试验***及试验方法，以解决现有电缆燃烧试验设备中火焰燃烧方向单一无法真实模拟实际燃烧情况的问题；并且，整体试验***及方法更符合飞机火灾燃烧的实际环境情况，试验结果更能准确、真实地反映实际情况，更具有实际参考价值。

为达到以上目的，提供如下方案：

方案一：

本发明提供一种用于电缆燃烧试验的试验***，包括试验台、供电端、监测端、位于试验台上的燃烧器和夹持件；所述夹持件用于夹持固定待测电缆，所述燃烧器用于针对待测电缆喷射火焰，所述火焰的喷射方向可为横向喷射，当火焰为横向喷射时，火焰的喷射方向同时与试验台的平面平行；所述燃烧器为油燃烧器。

本方案的效果及优点在于：燃烧器的火焰的喷射方向为横向喷射，这样设置，可从水平方向点燃待测电缆，相比于现有技术中惯用的由下而上的竖直方向的火焰喷射方式，本方案突破性地设置了新的喷火方向，能够提供更多的试验模拟燃烧场景，在使得试验具备通用性的同时，使试验能够更加真实地模拟实际场景，使试验结果更加准确和具有指导性。同时，横向喷射的火焰方向，更符合实际应用场景中，飞机中真实的火焰燃烧情况；整体试验环境模拟飞机真实运行环境，得到的试验结果能够更为精确地反映真实情况，更具有实际参考价值，为电缆性能改进提供更有效的参考。

并且，燃烧器采用油燃烧器，相比于现有技术中采用的气体燃烧器，其多采用丙烷气体作为燃料，但是气体类的燃烧场景与飞机的实际火灾场景是不相符的，而本方案中采用油燃烧器，采用航空煤油作为燃料，它的火焰更符合飞机火灾的实际火焰，整个火焰的燃烧状态和火焰冲击性更加接近飞机上真实的火焰燃烧场景，使测试环境更加趋近于真实，进而使试验结果更能准确、真实地反映实际情况，更加可靠和有参考性。

进一步，所述供电端与待测电缆相连，供电端用于给待测电缆提供电源。

这样设置，待测电缆可在通电状态下参与试验。在真实的应用场景中，电缆即处于通电工作状态，在通电工作状态下进行试验得到的试验结果更接近真实情况中的结果，整体测试环境更加真实。并且，待测电缆通电，便于通过观测待测电缆中的电信号的变化情况，判断待测电缆的耐火性能。

进一步，所述监测端与待测电缆的一端连接；所述监测端用于监测待测电缆的电信号变化。

这样设置，试验过程中能够具象化地、即时地观测到待测电缆的状态，能够根据具象化的电信号变化，判断待测电缆的耐火性能，试验结果更为直观有效。

进一步，还包括振动器；所述振动器与待测电缆的一端连接，所述振动器用于使待测电缆处于振动状态。

这样设置，待测电缆可在振动状态下参与试验。在真实的应用场景中，飞机在飞行过程中，不可避免的会产生一定程度上的振动，电缆也一同受到振动影响。待测电缆设为振动状态，整体测试环境更符合真实飞机运行环境，试验结果更为真实，更具参考价值。

进一步，所述试验台上设有支架，所述支架包括沿试验台中线对称设置的左支板和右支板；所述左支板及右支板上均设有夹持件，分别为左夹持件和右夹持件，所述左夹持件和右夹持件设置在同一高度位置。

这样设置，对称设置的左夹持件和右夹持件可以分别夹持待测电缆的一端，保证待测电缆固定稳定，不易掉落；并且，待测电缆可以相对展开伸直，便于火焰直接喷射。

进一步，所述支架还包括左隔离板和右隔离板，所述左隔离板与右隔离板沿试验台中线对称设置。

这样设置，能够有效隔离支架中间被夹持的待测电缆在燃烧器燃烧下产生的热量，能够保护供电端以及监测端的安全。

进一步，所述待测电缆横向设置；待测电缆的轴线与试验台的平面平行，并且待测电缆的轴线与火焰的喷射方向垂直。

这样设置，待测电缆处于水平状态，同时火焰的喷射方向与待测电缆垂直，待测电缆的设置方向与火焰喷射方向均为横向，符合真实飞机运行环境中电缆的状态，这样得到的试验结果更为真实，更具参考价值。

方案二：

本发明还提供一种采用上述***进行试验的方法，包括以下步骤：

步骤1：固定待测电缆；

步骤2：给待测电缆通电，在待测电缆进入工作状态后，启动监测端，开始监测待测电缆的电信号变化；

步骤3：调节燃烧器位置，使燃烧器喷射的火焰可以横向喷射至待测电缆；同时，监测端实时监测并记录待测电缆的电信号数据变化情况；

步骤4：施加火焰时间达到预设时间后，燃烧器关闭。

本方案的效果及优点在于：监测端实时检测待测电缆的电信号数据，待测电缆的性能状态具象化了，可根据得到的数据直观判断待测电缆的耐火性能；火焰横向喷射至待测电缆，火焰的喷射方向，相对于现有技术中的竖直喷射，有了突破性的改变，更符合真实的飞机真实运行环境，进而，采用本方法的得到的试验结果更接近真实结果，更具参考价值和改进指导意义。

进一步，所述步骤1中，固定待测电缆时，将待测电缆水平设置。

这样设置，待测电缆的设置方向与火焰喷射方向均为横向，符合真实飞机运行环境中电缆的状态，试验环境的真实性进一步增强了，得到的试验数据的准确性也更高，更贴合真实结果。

进一步，在所述步骤2之前，可打开振动器，使得待测电缆处于振动状态。

这样设置，待测电缆可在振动状态下参与试验，整体测试环境更符合真实飞机运行环境，可以进一步增强试验数据的准确性和真实度。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种用于电缆燃烧试验的试验***的结构示意图。

图2为本发明实施例二中一种用于电缆燃烧试验的试验***的结构示意图。

图3为本发明实施例一中一种用于电缆燃烧试验的试验方法流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的标记包括：供电端1、监测端2、试验台3、夹持件4、燃烧器5、振动器6、左隔离板7、右隔离板8、待测电缆9。

实施例一：

如附图1所示：本实施例一种用于电缆燃烧试验的试验***及试验方法提供了一种用于电缆燃烧试验的试验***，包括试验台3、位于试验台3上的燃烧器5和夹持件4；所述夹持件4用于夹持固定待测电缆9，所述燃烧器5用于针对待测电缆9喷射火焰，所述火焰的喷射方向可为横向喷射，当火焰为横向喷射时，火焰的喷射方向同时与试验台3的平面平行。还包括供电端1；所述供电端1与待测电缆9相连，供电端1用于给待测电缆9提供电源；还包括监测端2；所述监测端2与待测电缆9的一端连接；所述监测端2用于监测待测电缆9的电信号变化。

本实施例中，试验台3上安装有沿试验台3的中线对称设置的支架，支架整个呈倒“U”型结构，支架包括竖直焊接在试验台3上表面上的、沿试验台3中线对称设置的左支板和右支板，在左支板和右支板的同一高度且同侧位置上分别安装有左夹持件4和右夹持件4，通过两个夹持件4能够夹紧待测电缆9，使电缆能够水平放置，便于燃烧器5从待测电缆9的一侧喷火燃烧进行试验，而不像现在通用的试验方式从下往上燃烧待测电缆9。

所述支架还包括安装板；所述安装板的一端与左支板连接，另一端与右支板连接；所述燃烧器5设于安装板上，具体地，燃烧器5的喷火口高度可与待测线缆的高度一致，便于火焰直接对准待测电缆9喷射，本实施例中，所述燃烧器5为油燃烧器5，相比于现有技术中采用甲烷、丙烷燃烧，这类气体类的燃烧与实际飞机运行中真实的燃烧场景是有差异的，本方案中的油燃烧器5，采用航空煤油作为燃料，整个火焰的燃烧状态和火焰冲击性更加接近飞机上真实的火焰燃烧场景，使测试环境更加趋近于真实，进而使试验结果更加可靠和有参考性。

所述支架上还设有一体成型的连接在左支板和右支板之间的顶板，安装板设于顶板下方，安装板和顶板之间的镂空空间为供待测电缆9放置的位置。这样设置的支架整体结构更为稳固，进而能保证待测电缆9及燃烧器5的位置稳定性。

具体地，本实施例中，安装板上开有多个螺纹孔，燃烧器5通过螺钉与对应的螺纹孔连接，将燃烧器5安装在安装板上，燃烧器5与夹持件4位于不同侧，本实施例中，两个夹持件4均安装在支架的前侧，则安装板安装在支架的后侧，燃烧器5同样安装在支架的后侧，燃烧器5用来喷出火焰的燃烧口能够正对被夹持在两个夹持件4之间的待测电缆9，使燃烧器5喷出的火焰能够横向喷向待测电缆9，相比于现在的燃烧火焰只能从下往上点燃待测电缆9，本实施例能够从水平方向点燃待测电缆9，能够从有别于现有的燃烧火焰方向去做耐火试验，能够提供更多的试验模拟燃烧场景，使试验能够更加真实地模拟实际场景，使试验结果更加准确和具有指导性。本实施例中的安装板，不仅起到了安装燃烧器5的作用，还起到连接左支板和右支板的作用，使整个支架结构更加稳固。

本实施例中的夹持件4，包括竖直布置的夹板，以及安装在夹板和支架上用来固定夹板的两个螺栓，两个螺栓在同一个夹板上面上下布置，两个螺栓之间留有供待测电缆9通过的空隙。两个螺栓穿过夹板与支架的左支板或者右支板螺纹连接，通过两个螺栓不仅使夹板固定在支架上，还形成供待测电缆9穿过的通道。通过顺时针拧转螺栓使夹板夹紧待测电缆9，通过逆时针拧转螺栓使夹板松开待测电缆9，便于待测电缆9的取放更换。

本实施例中的供电端1为常用的供电结构，仅用来为待测电缆9供电，使待测电缆9能够在通电的状态下被燃烧器5喷出的火焰燃烧试验。本实施例中，供电端1和监测端2分别安装在试验台3的左右两侧。支架的两侧分别焊接有左隔离板7和右隔离板8，所述左隔离板7与右隔离板8沿试验台3中线对称设置；两个隔离板均采用现有隔热材料及绝缘材料包裹或者涂覆，两个隔离板和支架一起形成一个安装在试验台3上的统一结构，不仅便于待测电缆9的安装，同时，又能够有效隔离支架中间被夹持的待测电缆9在燃烧器5燃烧下产生的热量，能够保护供电端1以及监测端2的安全。

本实施例提供的一种用于电缆燃烧试验的试验***，突破性地设置了新的喷火方向，能够提供更多的试验模拟燃烧场景，整体试验环境真实模拟飞机真实运行环境，得到的试验结果能够更为精确地反映真实情况，更具有实际参考价值。

如附图3所示，本实施例还提供了采用上述用于电缆燃烧试验的试验方法，包括以下步骤：

步骤1：固定待测电缆9；具体地，将待测电缆9置于左夹持件4和右夹持件4中，使得待测电缆9处于水平状态后，夹紧固定住待测电缆9。

步骤2：给待测电缆9通电，在待测电缆9进入工作状态后，启动监测端2，开始监测待测电缆9的电信号变化；具体地，本实施例中供电端1输出给待测电缆9的供电电流的电流数值范围设定在0-5安；监测端2监测的电流数值在0-1000毫安区间，本实施例监测的漏电电流的电流值不超过12.5毫安，超过则判定试验不合格。此外，可根据需要调控供电电流数值和监测电流范围，以满足不同领域不同标准对于电缆的性能要求，整体试验方法的适用范围较广，具备通用性。

步骤3：调节燃烧器5位置，使燃烧器5喷射的火焰可以横向喷射至待测电缆9；同时，监测端2实时监测并记录待测电缆9的电信号数据变化情况。具体地，在调节燃烧器5位置之前，先打开燃烧器5，校准燃烧器5喷射的火焰的温度及热流值，在温度及热流值达到试验标准后，再调节燃烧器5位置，使燃烧器5喷射的火焰可以横向喷射至待测电缆9。这样设置，可保证整体试验符合标准，得到的数据是有效的。

步骤4：施加火焰时间达到预设时间后，燃烧器5关闭。本实施例中，预设时间定为5min，这样设置，符合国家标准对于民用飞机机载设备的耐火性能测试规定，保证得到的试验结果是在符合国家标准的试验环境下得出的，保证试验结果有效。

本实施例提供的试验方法，监测端2实时检测待测电缆9的电信号数据，可根据得到的数据直观判断待测电缆9的耐火性能；火焰的喷射方向设为横向，更符合真实的飞机真实运行环境，采用本方法的得到的试验结果更接近真实结果，更具参考价值和改进指导意义。

综上，通过本实施例，能够完成通用的防火、耐火试验，且相对于现有技术而言，能够增加多种燃烧环境调整和设置，能够满足不同试验标准的要求，提供各种试验环境，得到更加精准的试验结果。

实施例二：

如附图2所示：本实施例一种用于电缆燃烧试验的试验***及试验方法提供了一种用于电缆燃烧试验的试验***，在实施例一的基础上增设了振动器6，所述振动器6与待测电缆9的一端连接，所述振动器6用于使待测电缆9处于振动状态。

本实施例中振动器6安装在试验台3上，并另增设一个支撑台，支撑台与试验台3的位置接近但不与试验台3接触，所述监测端2置于支撑台上，监测端2与待测电缆9的一端连接。这样设置，监测端2不会受到振动器6的振动影响，监测端2的监测动作能保持稳定，进而确保得到的监测数据是准确有效的。

本实施例还提供了采用上述用于电缆燃烧试验的试验方法，相比于实施例一中提供的方法，改变了步骤2：打开振动器6，使得待测电缆9处于振动状态；然后，给待测电缆9通电，在待测电缆9进入工作状态后，启动监测端2，开始监测待测电缆9的电信号变化。

具体地，待测电缆9的振动频率设为20-80Hz，待测电缆9的振动加速度设为3g-6g。这样设置，与真实的飞机运行环境的振动参数接近，使得整体试验环境更接近真实飞机真实运行环境，进而，得到的试验数据会更精准地反映真实情况。此外，可根据需要调控振动参数，以满足不同领域不同标准对于电缆的性能要求，整体试验方法的适用范围较广，具备通用性

本实施例中增设了振动器6，待测电缆9可在振动状态下参与试验，整体测试环境进一步模拟了真实的飞机运行环境，试验结果更为真实，更具参考价值。

实施例三：

本实施例一种用于电缆燃烧试验的试验***及试验方法提供了一种用于电缆燃烧试验的试验***，在实施例一的基础上，对安装板的结构作了变形，并在试验台3的上表面设有数个通孔，这样设置，为整个试验***增设了散热部，火焰的热量可以由通孔部分散出，散热方便的同时，可以降低高温环境对于试验台3的消耗程度，相对延长试验台3的使用寿命。进一步地，在火焰温度很高的情况下，可以经由通孔采用常规的螺栓连接，在试验台3上固定一个隔热板，有效避免对台面造成损伤。

具体地，本实施例中，安装板的纵截面为正六边形，安装板具有六个侧面，每个侧面上均开有多个螺纹孔，除了靠近支架的侧面通过螺钉分别与左支板和右支板固定连接外，其余五个侧面上的螺纹孔都能够用来将燃烧器5通过螺钉固定在安装板上，使燃烧器5相对于待测电缆9而言，至少有五个不同的位置，其中包括燃烧器5位于待测线缆上方、下方以及后侧的三个不同角度的位置。

这样设置，可以使燃烧器5既能够像现在惯常操作的一样，从下往上的点燃待测电缆9，也能够从上往下点燃待测电缆9，更有多至三个不同位置可供燃烧器5工作，从待测电缆9侧向点燃。而在三个侧向点燃位置当中，除了包括燃烧器5的燃烧口能够横向点燃，即从水平方向点燃待测电缆9外，还能在与水平方向具有一定夹角的两个位置，略微倾斜向下或者倾斜向上点燃待测电缆9，能够使燃烧器5的火焰喷射方向具有更多的可调节可选择的方向，能够更加真实地模拟实际燃烧环境，使这样试验得到的试验结果更加接近真实结果，使试验结果更加准确并且更加具有指导性作用。

本实施例还提供了采用上述用于电缆燃烧试验的试验方法，在实施例一的基础上，改变了步骤3：调节燃烧器5位置，使燃烧器5喷射的火焰可以喷射至待测电缆9；同时，监测端2实时监测并记录待测电缆9的电信号的数据及数据变化；其中，燃烧器5的火焰喷射方向，可根据实际试验需求，通过改变安装板的位置，使得火焰横向喷射、侧向喷射或是竖向喷射。

本实施例中安装板的安装位置有多种选择，进而，安装在安装板上的燃烧器5也有了多种位置可供选择，燃烧器5的火焰喷射方向具有更多选择，整体试验场景更全面更真实，可以通过调节火焰温度、火焰热流、火焰方向、火焰距离等，满足不同领域、不同标准对于电缆的性能要求，整体燃烧试验***及试验方法更具通用性，不仅限于航空领域。

实施例四：

本实施例一种用于电缆燃烧试验的试验***及试验方法提供了一种用于电缆燃烧试验的试验***，在实施例四的基础上，改变了夹持件4的安装位置，两个夹持件4均安装在支架的前侧，支架前侧设有数个阵列均匀排布的圆形凹槽。所述夹持件4，包括竖直布置的夹板，以及安装在夹板和支架上用来固定夹板的两个螺栓，两个螺栓在同一个夹板上面上下布置，两个螺栓之间留有供待测电缆9通过的空隙。改变夹板位置，使螺栓抵紧在不同的凹槽内，从而改变夹持件4的位置，使得左夹持件4和右夹持件4处于不同高度线上，进而调整待测电缆9的横向固定角度，使得待测电缆9相较于水平状态，呈多种角度横向固定，使得待测电缆9有更多的固定状态，整体试验环境可以适用于更多的应用场景，进而满足不同领域不同标准的试验需求。

本实施例还提供了采用上述用于电缆燃烧试验的试验方法，同实施例一提供的方法相同，故不作赘述。

本实施例可以通过调整待测电缆9的固定状态，配合燃烧器5的位置，实现更多元化的试验场景构建，试验***及方法的普适性更强，适用范围更广。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种用于电缆燃烧试验的试验***，其特征在于，包括试验台、供电端、监测端、位于试验台上的燃烧器和夹持件；所述夹持件用于夹持固定待测电缆，所述燃烧器用于针对待测电缆喷射火焰，所述火焰的喷射方向可为横向喷射，当火焰为横向喷射时，火焰的喷射方向同时与试验台的平面平行；所述燃烧器为油燃烧器。

2.根据权利要求1所述的一种用于电缆燃烧试验的试验***，其特征在于，所述供电端与待测电缆相连，供电端用于给待测电缆提供电源。

3.根据权利要求1所述的一种用于电缆燃烧试验的试验***，其特征在于，所述监测端与待测电缆的一端连接；所述监测端用于监测待测电缆的电信号变化。

4.根据权利要求1所述的一种用于电缆燃烧试验的试验***，其特征在于，还包括振动器；所述振动器与待测电缆的一端连接，所述振动器用于使待测电缆处于振动状态。

5.根据权利要求1所述的一种用于电缆燃烧试验的试验***，其特征在于，所述试验台上设有支架，所述支架包括沿试验台中线对称设置的左支板和右支板；所述左支板及右支板上均设有夹持件，分别为左夹持件和右夹持件，所述左夹持件和右夹持件设置在同一高度位置。

6.根据权利要求5所述的一种用于电缆燃烧试验的试验***，其特征在于，所述支架还包括左隔离板和右隔离板，所述左隔离板与右隔离板沿试验台中线对称设置。

7.根据权利要求1所述的一种用于电缆燃烧试验的试验***，其特征在于，所述待测电缆横向设置；待测电缆的轴线与试验台的平面平行，并且待测电缆的轴线与火焰的喷射方向垂直。

8.一种用于电缆燃烧试验的试验方法，其特征在于，应用如权利要求1-7所述的一种用于电缆燃烧试验的试验***进行试验，包括以下步骤：

步骤1：固定待测电缆；

步骤2：给待测电缆通电，在待测电缆进入工作状态后，启动监测端，开始监测待测电缆的电信号变化；

步骤3：调节燃烧器位置，使燃烧器喷射的火焰可以横向喷射至待测电缆；同时，监测端实时监测并记录待测电缆的电信号数据变化情况；

步骤4：施加火焰时间达到预设时间后，燃烧器关闭。

9.根据权利要求8所述的一种用于电缆燃烧试验的试验方法，其特征在于，所述步骤1中，固定待测电缆时，将待测电缆水平设置。

10.根据权利要求8所述的一种用于电缆燃烧试验的试验方法，其特征在于，在所述步骤2之前，可打开振动器，使得待测电缆处于振动状态。

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