中华人民共和国国家标准

点型紫外火焰探测器

GB12791—91

性能要求及试验方法

Performance requirements and test methods

for point ultraviolet flame detectors

1 主题内容与适用范围

本标准规定了波长范围低于280nm的点型紫外火焰探测器（以下简称探测器）的技术要求、试验方法和标志。

本标准适用于一般工业与民用建筑中安装的点型紫外火焰探测器，对于在特殊环境中安装的，具有特殊性能的探测器（如：防爆或同时具有感温、感烟等复合性能的），除特殊性能要求应由有关标准另行规定外，也应执行本标准。

2 引用标准

GB2423.1  电工电子产品基本环境试验规程  试验A：低温试验方法

GB2423.2  电工电子产品基本环境试验规程  试验B：高温试验方法

GB2423.3  电工电子产品基本环境试验规程  试验Ca：恒定湿热试验方法

GB2423.10  电工电子产品基本环境试验规程  试验Fc：振动（正弦）试验方法

GB4715  点型感烟火灾探测器技术要求及试验方法

GB4716  点型感温火灾探测器技术要求及试验方法

3 性能要求和试验方法

3.1 当被监视区发生火灾且火灾参数达到规定值时，其火焰探测器应能响应，并输出火灾报警信号，同时起动探测器的报警确认灯或起同等作用的其他显示器。

3.2 探测器灵敏度级别应符合本标准第3.22条的规定。

3.3 隔爆型探测器的防爆性能，应按国家有关标准规定进行试验。

3.4 每次试验需十六只探测器，探测器应能接受本标准第3章所规定的积压项试验，应满足本标准的全部要求。

3.5 试验的一般要求

3.5.1 探测器试验程序按附录A（补充件0规定进行。

3.5.2 探测器在试验前须进行外观检查，符合下述要求时，方可进行试验：

a．  外观应无腐蚀、划痕、涂覆层剥落、起泡现象及机械损伤；

b．  文字符号和标志清晰，结构无松动，其外型完整。

3.5.3 如在有关条款中没有说明时，邮电部各项试验应在下述正常大气条件下进行：

气温故知新 15~35℃

相对湿度   45%~75%

气压力 85~106kPa

3.5.4 如在有关条款中没有说明时，则各项试验数据的允许误差均为±5%。

3.6 响应阀值试验

3.6.1 目的

检验探测器的响应阀值。

3.6.2 检测装置

点型紫外火焰探测器响应阀值检测装置是一台专用设备（见图1），它由光学轨道、标准紫外光源、紫外减光片、光阀、探测器安装支架和其他有关测试、记录设备组成。该装置应满足3.6、3.8、3.9、3.10、3.11、3.13条的试验要求。

3.6.2.1 光学轨道

主要技术参数：

长度：2000mm

平直度：小于0.04mm

3.6.2.2 紫外光源

紫外光源采用汽油气化气体燃烧产生的火焰。测试中，要求火焰始终保持稳定，为避免周围空气波动引起火焰本身的闪烁，采用一种专用汽油气化燃烧器，其燃腔不受外面气流影响。另外，在燃腔外部采用水循环方式进行冷却，避免燃烧过程中燃腔产生热辐射影响。为标定火焰的稳定性，采用如下监测系统：

首先火焰光谱经紫外减光片，使200~280nm的紫外光透过，使其照射在光电倍增管上，光信号经光电变换和线性放大后，用数字电压表、记录仪记录电压值，其电压值要求不小于4±0.3V（见图2），便可得到所要求的光源。

3.6.2.3 紫外光减光片

紫外光减光片起衰减标准火焰光线作用。本检测装置采作和中性紫外减光处，可透过小组长200~280nm的紫外光，其透过率视具体试验情况而定。

3.6.2.4 光阑

光阑同样起到衰减标准火焰光线作用，其孔径范围为0.5~10mm，光阑材质本身应进行金属黑化处理，表面不发生光的反射。

3.6.2.5 安装支架

安装支架可以安装不同型号底座的探测器，并能沿着光学轨道纵向滑动，支架本身的高度可以调节，同时能以垂直光学轨道轴心为轴心做180⁰的转动。整个支架本身应进行金属黑化处理，表面不发生光的反射。

图1 紫外火焰探测器检测装置

图2  紫外火焰探测器标定装置

3.6.3 试验方法

3.6.3.1 试找探测器响应点

进行任何性能试验的探测器，均首先将探测器安装在探测装置的安装支架的固定台面上，使其处于与标准光源同一轴心的高度上，能最大限度接受紫外光源的辐射。接通探测器连接的报警控制器或指示设备，使其处于正常监视状态。

每次试验以前，按3.6.2.2条方法调节汽油气化气燃烧火焰到最佳状态，且至少持续稳定15min后，方可开始试验。试验过程中，对火焰要进行标定，其容差始终在允许范围内，否则试验数据无效。

反复移动安装支架，试找探测器的响应点，使在该点处测试探测器响应时间满足30±4.5s。经数次试找，确定了上述响应点扌，在该点重复测试五次，测得的响应时间的算术平均值仍满足30±4.5s时，在该点处再测试十次响应时间t，按下列公式计算其算术平均值T_ln：

T_1n应满足30±4.5s。

以同样方法，在此响应点上再测试一次响应时间，连同前十次在内，求算术平均值T_2n：

同时，T_2n也应满足30±4.5s。

求差值：

如果 △Τ ＜0.05，则该点为探测器的响应点，记录该点与火焰间的距离。否则应重新试找响应点。

3.6.3.2 响应阀值的测定

按3.6.3条方法记录探测器响应点的χ值，并根据有关试验方法原规定确定其最大值χ_maχ，最小值。

依光学原理，响应点距离χ的平均值χ²和标准光源对探测器传感面辐射的有效功率S成反比关系，即：

其中κ为变换常数，χ≥350mm

说明在χ_maχ处的有效功率S具有最小值χ_min：

在χ_min处的有效功率S具有最大值χ_maχ：

S_maχ、S_min为探测器响应阀值的重要参数，其阀值比为：

3.7 通电试验

3.7.1 目的

检验探测器在正常环境条件下工作的稳定性。

3.7.2 试验方法

按3.6.3条规定测试探测器响应点的χ值。然后，在正常大气条件下使其处于正常监视状态连续运行七天。再按3.6.3条规定，在与运行前相同的测量方位上，测量探测器响应点的χ值，并与该探测器一致性试验中的χ值相比较，确定χ_maχ和χ_min计算响应阀值比S_maχ：S_min。

3.7.3 试验设备

紫外火焰探测器检测装置。

3.7.4 要求

a．  试验期间，探测器应不发出火灾和故障报警信号；

b．  响应阀值比S_maχ：S_min应不大于1.6。

3.8 重复性试验

3.8.1 目的

检测探测器响应阀值经受多次重复动作的可靠性。

3.8.2 试验方法

按3.6.3条规定方法测试探测器响应点的χ值。在同样条件下重复测试六次，从中确定χ_maχ和χ_min，最后计算响应阀值比S_maχ：S_min。

3.8.3 要求

响应阀值比S_maχ：S_min应不大于1.6。

3.8.4 试验设备

紫外火焰探测器检测装置。

3.9 目的

检测探测器在不同视角范围内的响应性能，从而确定探测器的“视锥角”范围。

3.9.2 试验方法

按3.6.3条规定方法测试探测器响应点的χ值，每测一次，将探测器转动一个角度，使探测器视锥角的轴线与光轴的夹角分别为0⁰、15⁰、30⁰、45⁰、（如果厂家技术标准规定的视角范围大于60⁰，转动角度按厂家规定进行）。

3.9.3 要求

响应阀值比

3.9.4 试验设备

紫外火焰探测器检测装置。

3.10 一致性试验

3.10.1 目的

检验探测器响应阀值的一致性。

3.10.2 试验方法

将十六只探测器按表A中规定的顺序，依次按3.6.3条规定方法分别测试探测器响应点的χ值，并从中χ_maχ和χ_min，最后计算响应阀值比S_maχ：S_min。

3.10.3 要求

响应阀值比S_maχ：S_min应不大于2.0。

3.10.4 试验设备

紫外火焰探测器检测装置。

3.11 电压波动试验

 3.11.1 目的

检验探测器在电压波动条件下的适应性。

3.11.2 试验方法

将探测器按3.6.3条规定方法，分别在电源电压降低15%和升高10%的条件下，测量探测器响应点的χ值（如制造厂家规定的电源电压的上、下限超出上述规定值时，按制造厂规定测试响应点的χ值）。

与该探测器在一致性试验中的χ值相比较确定χ_maχ和χ_min，计算其响应阀值比S_maχ：S_min。

3.11.3 要求

响应阀值比S_maχ：S_min应不大于1.6。

3.11.4 试验设备

紫外火焰探测器检测装置。

3.12 高温试验

3.12.1 目的

检验探测器在高温条件下使用的适应性。

3.12.2 试验方法

将探测器及其底座放在高温试验箱中，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。

在温度23±5℃的条件下，以不大于0.5/min的升温速率，使温度升至50℃，在此条件下持续1h，取出探测器，在正常大气条件下放置1h。然后按3.6.3条规定方法测试响应点的χ值，并与该探测器一致性试验中的χ值相比较确定χ_maχ和χ_min，并计算阀值比S_maχ：S_min。

3.12.3 要求

a．  探测器在试验期间不应发出故障谨火灾报警信号；

b．  响应阀值比S_maχ：S_min不应大于1.6。

3.12.4 试验设备

高温试验箱应符合国家标准GB2423.2第4章规定。

3.13 环境光干扰试验

3.13.1 目的

检验探测器在环境光线存在和干扰情况下的稳定性。

3.13.2 试验方法

将探测器按正常工作位置固定在安装支架的固定面上，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。

在试验前将环境光干扰模拟装置（简称光干扰装置，见图3）安设在磁场橡皮标准光源与探测器之间，且使其与探测器的距离为200mm。

试验步骤：

a．  用两只25W的白炽灯照射1h；

b．  用一只直径308mm，30W环形荧光灯同时照射1h；

c．  用两只25W的白炽灯及一只直径308mm、30W的环形荧光灯同时照射1h；

d．  使上述三个光干扰装置的干扰光源同时以通电1s、断电1s的时间周期重复十次。

上述试验后，按3.6.3条规定方法测试探测器响应点的，与该探测器一致性试验中的χ值相比较，确定χ_maχ和χ_min，计算响应阀值比S_maχ：S_min。

图3  环境光干扰试验装置

3.13.3 要求

a．  探测器在试验期间不应发出故障或火灾报警信号；

b．  响应阀值比S_maχ：S_min不应大于1.6。

3.13.4 试验设备

紫外火焰探测器检测装置。

3.14振动试验

3.14.1 目的

检验探测器经受槔牟适应性及其结构的完好性。

3.14.2 试验方法

将探测器和底座按其正常工作位置安装在振动台上，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。依次在三个互相垂直的轴线上，在5~60~5Hz 的频率循环范围内，以0.075mm的振幅、1倍频程/min的扫频速率，进行一次扫频循环，检查有无危险频率。如有危险频率，则探测器分别在三个互相垂直的轴线的每个危险频率上进行振幅为0.075mm、持续时间为90±1min的定频振动试验。

然后，卸下探测器，按3.6.3条规定方法测试响应步的χ值比较，确定χ_maχ和χ_min，并计算响应阀值比S_maχ：S_min。

3.14.3 要求

a．  探测器在试验期间不应发出故障或火灾报警信号；

b．  响应阈值比S_maχ：S_min应不大于1.6。

3.14.4 试验设备

试验设备（振动台和夹具）应符合GB2423.10第3.1条的规定。

3.15 湿度试验

3.15.1 目的

检验探测器在湿热环境下响应性能的稳定性。

3.15.2 试验方法

将两只探测器及其底座在温度为40±5℃的干燥箱24h后，立即移动到温度试验箱中，并接通控制和指示设备，使其探测器在温度为40±2℃、相对湿度为90%~95%的条件下保持96h后，将两只探测器取出，一只立即按3.6.3条中规定方法测试其响应点的χ值比较，确定χ_maχ和χ_min，并计算响应阀值比S_maχ：S_min。

3.15.3 要求

a．  探测器在试验期间不应发出故障和火灾报警信号；

b．  探测器在试验后不应有破坏涂覆和腐蚀现象；

c．  响应阈值比S_maχ：S_min不大于1.6。

3.15.4 试验设备

试验设备（湿度试验箱）应符合国家标榜.3第2章规定。

3.16 冲击试验

3.16.1 目的

检验探测器经受非多次重复性机械冲击的适应性及其结构的完好性。

3.16.2 试验方法

将探测器及底座按其正常工作位置安装在冲击试验设备（见图4）的木梁底面的中心位置上，接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。

调整试验设备，将一个位置为1kg的圆柱形钢块从700mm高处沿导向装置垂直的跌落到木梁顶面中心部位，冲击面积为18cm²±10%，冲击一次。

试验后，按3.6.3条规定方法测试其响应点的χ值比较，确定χ_maχ和χ_min，并计算响应阀值比

3.16.3 要求

a．  探测器在试验期间不应发出故障或火灾报警信号；

b．  探测器在试验后应无机械损伤和紧固部位松动现象；

c．  响应阈值比S_maχ：S_min应不大于 1.6。

3.16.4 试验设备

试验设备主体是一个木梁支架装置。木梁材质可为柞木（或色木），截面尺寸为100mm±50mm，木梁窄面固定在两根宽度为50mm的柞木支脚上，支脚放在平的水泥地面上，并有足够的高度，不使探测器触及地面，支脚与木梁的纵轴成直角，两支脚的中心距离为900mm。

图4  冲击试验设备图

3.17 碰撞试验

3.17.1 目的

检测探测器承受机械碰撞的适应性。

3.17.2 试验方法

将探测器及底座按其正常工作位置安装在碰撞设备的刚性水平安装板上（见图5附本标准后）。接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。

调整碰撞试验设备，使锤头碰撞面中心能够从水平方向碰撞探测器上功能最易遭受破坏的部位（但不能碰撞探测器的正面）。然后，以1.500±0.125m/s的锤头速率、1.9±0.1J的碰撞动能碰撞探测器。

试验后，按3.6.3条规定方法测试其响应点的χ值 并与该探测器在一致性试验中的响应点的χ值相比较，确定χ_maχ和χ_min，并计算响应阀值比S_maχ：S_min。

3.17.4 试验设备

试验设备（见图5）主体是一个摆锤机构，摆锤的锤头由硬质合金AlCu4SiMg制成，外型为具有一个斜的碰撞面的六面体，锤头摆杆固定在带球轴承的钢轮毂上，球轴承在硬钢架的固定钢轴上，硬钢架的结构应保证在未安装探测器时能够使摆锤自由旋转。

锤头的外型尺寸为长94mm、宽76mm、高50mm，锤头斜切面与锤头纵轴之间的夹角为601⁰，锤头的摆杆外径为25.0mm±0.1mm，壁厚1.6±0.1mm。

锤头的纵轴距旋转轴线的径向距离为305mm，锤头的摆杆轴线要保证与放置轴线垂直。外径为102min，长为200mm的钢轮毂同心组装在直径为25mm的钢轴上。钢轴直径的精度取决于所有的轴承尺寸公差。

在钢轮毂与摆杆相对的方向上装有两个外径为20mm，长为185mm钢质重臂，其伸出长度为150mm，在两个配重臂上装一个位置可调的配重块，以使锤头与配重臂平衡。在钢轮毂的一端上装一个宽为12mm，直径为150mm的铝合金滑轮。在滑轮上缠绕一条缆绳，缆绳的一端固定在滑轮上，另一端系上工作重锤，其锤头质量为0.55kg。

安装探测器的水平安装板由钢架支撑，安装板可以上下调整，凤便锤头的碰撞面中心从水平方向碰撞探测器。

在使用碰撞设备时，首先要按图5所示调整探测器和安装板位置，调好后，把安装板固定在钢架上，然后摘下工作重锤，通过调整重块平衡摆锤机构，调整平衡后，把摆锤拉到水平位置上，系上工作重锤，当摆锤机构释放时，工作重锤将使锤头旋转（3π/2）rad碰撞探测器。