IEC 62368-1玻璃破碎试验(T.10)

2020-08-05 12:12:26

今天简单谈谈IEC 62368-1的玻璃破碎试验

条款为T.10,有别于T.9玻璃冲击试验


声明:本文灵感大部分来源于前几日与刘伟老师的一次技术研讨,之后在大侠驾车时偶然瞥见车窗小锤又再次想起,于是就有今日浅谈

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关于玻璃破碎试验,资料少之又少,大侠只好再次充当考古学家,力求一探究竟,故而本文充满了大侠偏见,只求一乐,切勿完全当真 ~灼热丝试验仪


先来看看T.10规定

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稍微翻译内容并理顺步骤如下:

1、试样完整支撑固定,确保碎片不会从爆裂处飞散

2、用中心冲击器,在距离试样较长边中心15mm处击破试样

3、从击破试样起5min内,用一个边长50mm的正方形格子,放在最大破裂区域(不含距离任一边缘或孔15mm内的任何区域)近似中心

4、不适用任何辅助装置,正常目测(允许带眼镜),数出方格内的玻璃碎片数量

5、50mm格子内玻璃碎片数量不得少于45片(越多碎片说明脆度越大,不容易出现大面积从而割伤人体


5步看似很轻松,操作起来却有些困难

困难点有如下几个,大侠抛砖引玉并先给出个人看法(提示:T.10的玻璃破碎试验与IEC60065第19章规定相当,有兴趣的朋友们建议先看IEC 60065)


1、试样完整固定,什么意思?

玻璃击破原理,是对玻璃本体施加力,让压力沿面传播,产生振幅。假设施加力于玻璃中心,力会均匀传导,形变振幅相同的情况下,不容易断开结晶间的连接。而施加力在边缘,比较容易得到不同方向上的不同振幅,玻璃就容易破裂(二氧化硅结晶体积大,但连接不牢固,就像散沙一样)

因此,为了降低额外影响,应当将玻璃牢固地固定于水平面,玻璃与固定面之间不要有气隙空间,这样就不会引入过多的外界影响使得玻璃振幅太大(刘冬生老师提示玻璃下方铺细沙亦可)


2、中心冲击器,是什么?

说到玻璃锤,第一反应不就是IEC60335-2-6中要用的玻璃冲击器吗?

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实则不然,此锤用于击破玻璃固然不假,却不是IEC 62368-1想要的效果。用此锤很难击中目标位置,尤其是标准规定的长边中心15mm处,当然也不是中心冲孔原理,真正的工具应当是

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利用这个中心冲孔器,指定目标位置,利用器内弹簧施力于一点,击破玻璃(也可用于车内破窗逃生,大侠用的便是这种,但希望永远用不上灼热丝试验仪


3、方格位置与玻璃碎片随机分布的关系

50mm方格边存在一定宽度,如果方格四个边都压住了玻璃,怎么处理?
或者方格选的位置比较尴尬,正好两个边有玻璃,两个边没玻璃,又怎么处理?

这关系到方格与玻璃碎片分布的问题,不可避免会出现方格边压到碎片的情况。从随机分布的情况来看,每个边压到碎片的概率是一样的,压到的数量也应该是一样的

IEC60065给出的参考做法是,取相邻2个边压到碎边数量计入总数,另外两个边不计入。大侠估计IEC60065的考虑是既然概率相同,那么4个边应该是2边压,2边不压灼热丝试验仪


4、玻璃怎么数?

透明的玻璃无论怎么数都是不好数的,大侠建议使用着色法,也就是数一个就上色,或者先上色再击破。事先在玻璃下方放置明显色差的纸或者布,更容易看出玻璃的位置和数量

又或者用高分辨率相机拍照后,打印出来慢慢数也可以

IEC 60065建议用透明材料做的方格,隔着方格数到一个就在透明面上点一个墨汁点,最后数墨汁点的数量

说实话,大侠个人不建议采用这种方法。50mm边长的方格,标准要求至少45个碎片,平均分布每个碎片至多占用55.55平方毫米面积,也就是7.45mm边长。碎片不可能大小一致也不可能均匀散落,墨汁点一旦密集起来就不好数了


回到第一条要求,确保碎片不会从爆裂处飞散

在以往经验中,平面玻璃的击破,一般是一击就碎(振幅沿平面传播),较少出现向上方爆裂飞出的情况

如有,可能是存在一定内部压力,这时候要注意试验前的试样固定或注意施加力是否规范

为了安全起见,大侠建议用一块帆布或者麻布,开一小孔让冲孔器伸出,其余布片反复包裹操作员手部,并穿戴护目镜头盔等保护服装

如果对曲面玻璃试验,应当要注意凹凸面两种情况,取严酷结果为准


个人心得:不论是IEC62368-1还是IEC60065,对玻璃破碎试验的要求都仅停留在规定面积内的碎片数量,大侠建议标准制定方考虑是否加入单个碎片的最大直径/长度、碎片边角尖锐度等的要求,毕竟细长的玻璃也容易相对割伤人体

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