ГОСТ ISO 13506-1-2021 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Одежда специальная для защиты от кратковременного воздействия открытого пламени. Часть 1. Метод испытания специальной одежды. Измерение переданной энергии с применением манекена, оснащенного приборами

Приложение C

(обязательное)

Процедура калибровки

C.1 Принципы калибровки

Из-за сложности системы "манекен" калибровка имеет решающее значение для достижения повторяемых и воспроизводимых результатов в различных лабораториях мира. Калибровка делится на четыре части, которые должны быть выполнены в следующем порядке для достижения оптимальных результатов: калибровка датчика, выравнивание расстановки стоек горелок для охвата пламенем, калибровка воздействия на манекен и, наконец, проверка выходного сигнала системы, когда датчик подвергают воздействию известного входного сигнала.

Датчики манекена используют для измерения интенсивности воздействия открытого пламени и тепловой энергии, переданной манекену за время воздействия.

C.2 Калибровка датчика

C.2.1 Датчики манекена используют для установки интенсивности воздействия открытого пламени и предоставления данных для расчета энергии, переданной манекену за время и после воздействия. Калибровку датчиков манекена производят с использованием однорежимных источников, таких как газовая панель теплового излучения, откалиброванная лампа накаливания или излучающее черное тело, которые должны быть откалиброваны с помощью откалиброванного датчика теплового потока Шмидта-Белтера или Гардона.

Примечание - Хотя это и не рекомендуется, может использоваться тепловая пушка или горелка Мекера (со значительной конвективной теплотой), но потребуется дополнительная калибровка. Определение температуры воздуха на выходе из пушки или температуры пламени как функции времени, температуры поверхности калибруемого датчика как функции времени и коэффициента конвективной теплоотдачи датчика как функции времени требуется наряду с соответствующей фиксацией расчетного режима, необходимой для измерения конвективной теплопередачи. Многие конструкции датчиков манекена теплового потока имеют зависящие от температуры коэффициенты конвективной теплопередачи, которые требуют дополнительной информации по температурам для выполнения калибровки.

C.2.2 Диапазон требуемых значений теплового потока должен соответствовать условиям воздействия, испытываемым в ходе настройки испытания и испытании образцов. Как минимум, калибровочное устройство должно обеспечивать значения теплового потока для обеспечения калибровки в диапазоне от 8 кВт/м до 30 кВт/м под одеждой и от 80 кВт/м до 100 кВт/м для воздействия на обнаженный манекен. Калибровка датчиков должна быть завершена примерно при 8 кВт/м, 15 кВт/м и 30 кВт/м, чтобы показать, что он воспроизводит тепловую кривую эталонного датчика (см. рисунок C.1), и проверяют линейность, а также что он надлежащим образом реагирует на источник тепла в соответствии с ISO 6942, систему кварцевых ламп или газовые нагревательные панели.

При значениях ниже 8 кВт/м должны быть сделаны поправки на конвективные тепловые потери, обусловленные геометрией свободного пространства (непокрытый датчик в вертикальной ориентации, подвергающийся воздействию источника теплового излучения), главным образом в процентах от полной потребляемой энергии, теряемой на поверхности датчика. Несмотря на то, что это происходит в ожидаемом режиме теплового потока при испытании на манекене, датчик находится в совершенно другой геометрии (без материала на поверхности) с другим разделением режимов теплопередачи. Данную коррекцию не выполняют на манекене под испытуемыми образцами, поэтому любая сгенерированная "калибровочная кривая", сделанная подобным образом с непокрытыми датчиками, не будет отражать эксплуатационные характеристики ткани.

При значениях выше 40 кВт/м не существует подходящего калориметра с прослеживаемой реакцией; поэтому калибровка подобным образом является проблематичной для контрольного эталона. Как минимум, датчики должны быть откалиброваны с использованием только источника теплового излучения в трех точках ожидаемого диапазона воздействия на манекен (от 8 кВт/м до 30 кВт/м). При низких уровнях воздействия следует внести поправку на конвективные потери. Датчики должны иметь точность при испытаниях ±5% относительно эталонного датчика. Датчик манекена, калиброванный с помощью NIST или эквивалентного эталонного датчика, должен находиться в пределах 0,2 с от времени реакции эталонного датчика и должен достигать минимального теплового потока 80 кВт/м при воздействии чистого излучения 84 кВт/м в течение 1 с.

Примечание 1 - Динамическая реакция датчика теплового потока, используемого для испытания на термоманекене, зависит от многих элементов, включая конструкцию чувствительного элемента и его тепловую инерцию. Для датчиков на основе термопар желательны конструкции, которые минимизируют тепловую инерцию в компоненте термопары. Они включают в себя встроенные конструкции (соединение основано на площади поверхностного контакта каждого провода, независимо подключенного через промежуточный теплопроводящий материал - для достижения миллисекундной временной шкалы с большими диаметрами проводов, например 0,3 мм и менее, конструкция с самой быстрой реакцией), соединение провода сваркой встык (переходная реакция, связанная с диаметром провода 0,18 мм и менее, приводят к времени реакции ~150 мс или лучше) и соединение провода сваркой с образованием (наплавленного) валика (размер валика 0,12 мм и меньше, приводят к времени реакции ~150 мс или лучше).

Примечание 2 - Различные датчики по-разному реагируют на падающую энергию (приблизительно 60% конвективной энергии при падающем воздействии на обнаженный манекен). Принимают меры, чтобы не проводить поправку поглощенной энергии под испытуемым образцом одежды, так как ей не хватает большого конвективного компонента при воздействии на обнаженный манекен.

Примечание 3 - В зависимости от способа расчета теплового потока для каждого конкретного датчика могут потребоваться соответствующие поправки для учета различных режимов теплопередачи или поправки на смещение (см. приложение D).