火焰探测器中华人民共和国国家标准.docx

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火焰探测器中华人民共和国国家标准

火焰探测器-中-华-人-民-共-和-国-国-家-标-准

中华人民共和国国家标准

GB15631－1995

点型红外火焰探测器

性能要求及试验方法

Performancerequirementsandtestmethods

forpointinfraredflamedetectors

1主题内容与适用范围

1.1主题内容

本标准规定了波长大于850mm的点型红外火焰探测器（以下简称探测器）的

性能要求、试验方法和标志。

1.2适用范围

本标准适用于一般工业与民用建筑中安装的点型红外火焰探测器。

对于在特

殊环境中安装的具有特殊性能的探测器，除特殊性能要求由有关标准另行规定

外，亦应执行本标准。

2引用标准

GB12791点型紫外火焰探测器性能要求及试验方法

GB12978火灾报警设备检验规则

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

GB24233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

GB2423.19电工电子产品基本环境试验规程试验Kc：

接触点和连接件的

二氧化硫试验方法

3性能要求

3.1当被监视区域发出火灾且火灾参数达到规定值时，其探测器应输出火灾报

警信号，同时启动探测器的报警确认灯或起同等作用的其他显示器。

3.2探测器应耐受住本标准第4章所规定的各项试验，并应满足本标准的全部

要求。

4试验方法

4.1试验的一般方法

4.1.1按附录A规定对探测器进行试验，每次试验需要八只探测器。

4.1.2试验时需提交的申请文件应符合GB12978第4.1.4条的规定。

国家技术监督局1995-07-19批准1996-02-01实施

GB15631－1995

4.1.3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．表面无腐蚀、涂覆层剥落、气泡现象，无明显划痕、毛刺等机械损伤；

b．文字符号和标志清晰，结构无松动。

4.1.4如在有关条中没有说明时，则各项试验均应在下述正常大气条件下进行：

温度：

15~35℃；

相对湿度：

45%~75%；

气压：

86~106kPa。

4.1.5如在有关条中没有说明时，则各项试验数据的容差均为±5%。

4.1.6如果试验中要求探测器接通电源，则应按制造厂提出的要求对探测器供电。

4.1.7如果探测器的灵敏度取决于火灾报警控制器的判断，则通过火灾报警控制

器将探测器的灵敏度分别设置最大、最小极限值进行试验，试验结果应满足4.21

条要求。

4.1.8本标准规定的以下试验为型式检验。

4.2响应阈值测试

4.2.1目的

检验探测器的响应阈值。

4.2.2设备

探测器响应阈值检测装置是一台专用设备（如图1所示）。

它由光学轨道、红

外光源、红外减光片、调制器、光阑、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4.2、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8条的试验要求。

图1红外火焰探测器检测装置

1－光学轨道；2－光电倍增管；3－载止减光片；4－冷却腔；5－光源；

6－快门；7－IR滤光片；8－光阑；9－探测器；10－阈制器

4.2.2.1光学轨道

主要技术参数

长度：

2000mm

平直度：

小于0.04mm

4.2.2.2红外光源

GB15631－1995

红外光源采用汽油气化气体燃烧产生的火焰。

在整个试验过程中，在距光源

1500mm处用辐射计测量其辐射能变化量不应大于20%。

试验期间，光源应始终

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。

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。

4.2.2.3红外减光片

红外减光片起衰减红外辐射作用，本检测装置中采用中性红外减光片，可通

过波长为大于850mm的红外辐射、其透过率视具体试验情况而定。

4.2.2.4调制器

调制器由斩光器和一部直流电机组成，直流电机驱动的斩光器在光阑和减光

片前以12.5Hz的基本频率旋转，对燃烧产生的红外辐射进行调制（如图2所示）。

4.2.2.5光阑

光阑起衰减标准火焰辐射的作用，其孔径范围为4~10m。

光阑本身应进行黑

化处理，表面不应发生光反射。

图2调制器原理图

4.2.2.6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光学轨道滑动。

其本身高度

可调，同时能以光学轨道轴心的垂线为轴心做180o的转动，支架本身应进行黑

化处理，表面不应发生光反射。

4.2.3试验方法

试验前将探测器安装在试验装置的安装支架上，使其与标准光源处于同一水

平轴线上，能最大限度地接受红外光源的辐射，接通与控制或指示设备，使之处

于正常监视状态并保持稳定。

用辐射计在距光源1500mm处测量光源的辐射能量并观察其变化情况。

GB15631－1995

将探测器的安装支架移到距光源1500mm处。

4.2.3.1试找探测器响应点

沿着光学轨道反复移动探测器的安装支架，确定探测器在30s内可靠响应的

最大距离D，该距离在光学轨道上对应的点就是探测器的响应点。

根据光学原理，探测器响应点与光源之间的距离D的平方与光源对探测器

传感面辐射的有效功率S成反比关系，即：

S=K·

2

1

D

其中K为变换常数。

对于随机响应特性的探测器，必须先反复测量其响应阈值至少6次，直至下

一次的响应阈值的变化不超出前几次测量的响应阈值平均值的10%。

对于频段特性的探测器，必须将调制器调在厂方给定的闪烁频率上（包括

0）。

4.2.3.2响应阈值比的计算

在测得的光源辐射能变化大于5%，但小于20%的情况下，计算探测器的响

应阈值比Smax：

Smin时应乘以或除以较正因数P1/P2。

P1：

第一次试验时测得的辐射能；

P2：

第二次试验时测得的辐射能。

4.3通电试验

4.3.1目的

检验探测器在正常大气条件下工作的稳定性。

4.3.2方法

按4.2.3条规定测试探测器响应点D值。

使其在正常监视状态下连续运行7d。

运行结束后，再按4.2.3条规定，在与运行前相同的测量方位上，测量探测器响

应点D值，并与该探测器一致性试验中的D值相比较，确定Dmax和Dmin，计算

响应阈值比Smax：

Smin。

4.3.3试验设备

红外火焰探测器检测装置。

4.3.4要求

a．试验期间，探测器不应发出故障或火灾报警信号；

b．响应阈值比Smax：

Smin应不大于1.3。

4.4重复性试验

4.4.1目的

检验探测器响应阈值的重复性。

4.4.2方法

按4.2.3条规定，在探测器正常工作位置的任意一个方位上连续测量6次响

应阈值。

6次响应阈值中最大值用Dmax表示，最小值用Dmin表示。

最后计算响

应阈值比Smax：

Smin。

4.4.3要求

响应阈值比Smax：

Smin应不大于1.3。

4.4.4试验设备

红外火焰探测器检测装置。

GB15631－1995

4.5方位试验

4.5.1目的

检验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。

4.5.2方法

按4.2.3条规定方法测试探测器响应点D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0o、15o、30o、45o（如果厂

家技术标准规定的视角范围大于45o，转动角度按厂家规定进行）。

4.5.3要求

响应阈值比Smax：

Smin应不大于2.0。

4.5.4试验设备

红外火焰探测器检测装置。

4.6一致性试验

4.6.1目的

检验探测器响应阈值的一致性。

4.6.2方法

将8只探测器按附录中表1规定，依次按4.2.3条规定的方法分别测试探测器

响应点D值，并从中确定Dmax和Dmin，计算响应阈值比Smax：

Smin。

4.6.3要求

响应阈值比Smax：

Smin应不大于2.0。

4.6.4试验设备

红外火焰探测器检测装置。

4.7电压波动试验

4.7.1目的

检验探测器在额定工作电压波动条件下工作的适应性。

4.7.2方法

按4.2.3条规定，分别使额定工作电压降低15%和升高10%测量响应阈值。

与该探测器在一致性试验中的响应阈值相比较，从三者中确定Dmax和Dmin

值，计算响应阈值比Smax：

Smin。

4.7.3要求

响应阈值比Smax：

Smin应不大于1.6。

4.7.4试验设备

红外火焰探测器检测装置。

4.8环境光线试验

4.8.1目的

检验探测器在环境光线作用下性能的稳定性。

4.8.2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，如图3所示）安设在红

外标准光源与探测器之间，且使其与探测器的距离为200mm。

GB15631－1995

试验步骤：

a．用两只25W白炽灯（色温为2850±100K）照射1h；

b．用一只直径为308mm、30W的环行荧光灯（色温约为4900K）照射1h；

c．用两只25W的白炽灯及一只直径为308mm、30W的环行荧光灯同时照射

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4.2.3条规定的方法测试探测器响应点D值，并与该探测器

在一致性试验中的D值相比较，确定Dmax和Dmin值，计算响应阈值比Smax：

Smin。

4.8.3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Smax：

Smin应不大于1.3。

4.8.4试验设备

红外火焰探测器检测装置。

4.9高温试验

4.9.1目的

检验探测器在高温条件下使用的适应性，

4.9.2方法

将探测器及其底座在高温实验箱中，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55

±2℃，在此条件下保持2h。

取出探测器，在正常大气条件下放置1h。

然后按

4.2.3条规定方法测试响应点D值，并与该探测器在一致性试验中的D值相比较，

确定Dmax和Dmin值，计算响应阈值比Smax：

Smin。

GB15631－1995

4.9.3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Smax：

Smin应不大于1.3。

4.9.4试验设备

试验设备（高温试验箱）应符合国家标准GB2423.2中第4章规定。

4.10低温试验

4.10.1目的

检验探测器在低温试验环境下使用的适应性。

4.10.2方法

将探测器及其底座放在低温试验箱中，并接通控制和指示设备，使其处于正

常监视状态。

在温度为15~20℃、相对湿度不大于70%的条件下保持1h，然后

以不大于0.5℃/min的降温速率将温度降至-10℃，在此条件下稳定2h（探测器

在试验箱中不应有结冰现象）。

低温稳定期结束后，关断控制和指示设备，取出探测器，在温度为15~25℃、

相对湿度不大于70%的环境中恢复1~2h，然后按4.2.3条规定方法测试其响应点

D值，并与该探测器在一致性试验中的D值相比较，确定Dmax和Dmin值，并计

算响应阈值比Smax：

Smin。

4.10.3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破坏涂层覆和腐蚀现象；

c．响应阈值比Smax：

Smin应不大于1.3。

4.10.4试验设备

试验设备（低温试验箱）应符合国家标准GB2423.1中第4章规定。

4.11冲击试验

4.11.1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。

4.11.2方法

将探测器和底座按其正常的工作位置安装在冲击试验设备（如图4所示）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，将一个质量为1kg的圆柱形钢块从700mm高处沿导向装置垂

直地跌落在木梁顶面中心部位，冲击面积为18cm2±10%，跌落1次。

试验后按4.2.3条规定方法测试其响应点D值，并与该探测器在一致性试验

中的D值相比较，确定Dmax和Dmin值，计算响应阈值比Smax：

Smin。

4.11.3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Smax：

Smin应不大于1.3。

4.11.4试验设备

试验设备（见图4）主体是一个木梁支架装置。

木梁材质为柞木，截面尺寸

为100mm×50mm。

木梁窄面固定在两根宽度为50mm柞木支脚上，支脚放在平

的水泥地面上，并有足够的高度以使探测器不触机地面。

支脚与木梁的纵轴成直

角，两支脚的中心距为900mm。

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4.12碰撞试验

4.12.1目的

检验探测器承受机械碰撞的适应性。

4.12.2方法

将探测器和底座按其正常的工作位置安装在碰撞试验设备的钢性水平安装板

上（如图5所示），并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，使锤头碰撞面的中心能够从水平方向碰撞探测器，并对

准使探测器最易遭受破坏的部位。

然后以1.5±0.125m/s的锤头速度、1.9±0.1J

的碰撞动能碰撞探测器。

碰撞后，按4.2.3条规定方法测试其响应点D值，并与

该探测器在一致性试验中的D值相比较，确定Dmax和Dmin值，计算响应阈值比

Smax：

Smin。

4.12.3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．试验后探测器与底座之间、底座与安装板之间不应松动和产生位移；

c．响应阈值比Smax：

Smin应不大于1.3。

4.12.4试验设备

试验设备（见图5）主体是一个摆锤机构。

摆锤的锤头由硬质铝合金

AlCuSiMg（经固溶、时效处理）制成，外形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，球轴承装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。

锤头的外形尺寸为长94mm、宽76mm、高50mm。

锤头斜切面与锤头纵轴之

间的夹角为60o±1o，锤头的摆杆外径为25±0.1mm，壁厚为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旋转

轴线垂直。

外径为102mm，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用的轴承尺寸公差。

在钢轮毂的与摆杆相对的方向上装有两个外径为20mm，长为185mm的钢质

配重臂，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

便使锤头与配重臂平衡。

在钢轮毂的一端装一个厚12mm、直径为150mm的铝

GB15631－1995

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。

图5碰撞试验设备图

a－安装板；b－探测器；c－锤头；d－摆杆；e－钢轮毂；f－球轴承；

g－转动270°h－工作重锤；j－配重块；k－配重臂；l－滑轮

安装在探测器的水平安装板的钢架支撑，安装板可以上下调整，以使锤头的

碰撞面中心从水平方向碰撞探测器，在使用试验设备时，先调整探测器和安装板

的位置，调好后，把安装板固紧在钢架上，然后摘下工作重锤，通过调整配重块

平衡摆锤机构。

调整平衡后，把摆杆拉到水平位置上，系上工作重锤，当摆锤机

构释放时，工作重锤将使锤头旋转

2

3π

rad碰撞探测器。

工作重锤的质量为：

rπ3

388.0kg

式中：

r—滑轮的有效半径m。

当r为75mm时，工作重锤质量约为0.55kg，

锤头质量约为0.79kg。

4.13振动试验

4.13.1目的

检验探测器经受振动的适应性及其结构的完好性。

4.13.2方法

将探测器和底座按其正常工作位置安装在振动台上，使其处于正常监视状态。

依次在三个互相垂直的轴线上，在10~150~10Hz的频率循环范围内，以9.81m/s2

的加速度幅值、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，则使探测器分别在三个互相垂直的轴线的每个危险频率上进

行加速度幅值为9.81m/s2、持续时间为90±1min的定额振动试验；如无危险频

GB15631－1995

率，则分别在三个互相垂直的轴线上进行频率为150Hz、加速度幅值为9.81m/s2、

持续时间为90±1min的定频振动试验。

然后，按4.2.3条规定方法测试其响应点D值，并与该探测器在一致性试验

中的D值相比较，确定Dmax和Dmin值，并计算响应阈值比Smax：

Smin。

4.13.3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．试验后，探测器无机械损伤和紧固部位松动现象；

c．响应阈值比Smax：

Smin应不大于1.3。

4.13.4试验设备

试验设备（振动台和夹具）应符合GB2423.10中第3.1条规定。

4.14静电放电试验

4.14.1目的

检验探测器对带电人员、物体接触造成静电放电的抵抗性。

4.14.2方法

将探测器和底座放在试验用接地板上，其距接地板边的距离应不小于

100mm。

接通控制和指示设备，使之处于正常监视状态。

调节静电放电发生器的

输出电阻电压为8000V，将连接150pF储能电容器和150Ω电阻器的静电放电探

头充电到8000V，经该150Ω电阻器对探测器进行放电。

每次充电后应立即将静

电放电探头触及到探测器外壳的一个试验点上，无论是否发生电弧放电，务必使

探头尖端与试验点切实接触。

静电放电应在探测器外壳（底表面和侧面）的不同

试验点共进行10次，每次放电的时间间隔至少为1s。

试验后按4.2.3条规定方法测试其响应点D值，并与该探测器在一致性试验中

的D值相比较，确定Dmax和Dmin值，并计算响应阈值比Smax：

Smin。

4.14.3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Smax：

Smin应不大于1.3。

4.14.4试验设备

4.14.4.1静电发生器：

输出电压8000V±10%，其电原理图如图6所示，输出电

流波形如图7所示。

4.14.4.2静电放电探头：

放电端为一ø8的球体，连接体与后半球外带绝缘材料。

4.14.4.3接地线：

静电放电试验用直流电源和静电放电探头的接地线必须和接

地板一起接到电源插头的接地线上。

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4.15辐射电磁场试验

4.15.1目的

检验探测器在辐射电磁场环境中工作的适应性。

4.15.2方法

将探测器和底座放在绝缘试验台上，接通控制和指示设备，使其处于正常监

视状态。

按图8所示连接试验设备，将发射天线置于中间，探测器与电磁干扰测

量仪分别置于发射天线两边1m处。

调节1~500MHz的功率信号发生器的输出，

使电磁干扰测量仪的读数为10V/m，在试验过程中频率应在1~~500MHz的频率

范围内以不大于0.005倍频程/s的速率缓慢变化，同时应转动探测器，观察并记

录探测器的工作情况。

如使用的发射天线有方向性、则应先使发射天线对准电磁

干扰测量仪天线，调节功率信号发生器的输出为10V/m，然后将发射天线位置反

转，对准探测器进行试验。

在1~500MHz的频率范围内，应分别用天线的水平极

化和垂直极化进行试验。

试验应在屏蔽室进行，为避免产生较大的测量误差，天线的位置应符合图9

的要求。

试验后按4.2.3条规定方法测试其响应点D值，并与该探测器在一致性试验

中的D值相比较，确定Dmax和Dmin值，计算响应阈值比Smax：

Smin。

4.15.3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Smax：

Smin应不大于1.3。

GB15631－1995

图9天线位置图

4.15.4试验设备

4.15.4.1功率信号发生器（或信号发生器与功率放大器）

a．频率范围：

1~500MHz；

b．输出功率：

应能提供足够的功率，满足离发射天线1m远处产生10V/m电

磁场的要求，输出功率可调；

c．扫频速率：

小于0.005倍频程/s。

4.15.4.2电磁干扰测量仪：

应符合GB6113《电磁干扰测量仪》的技术要求。

4.15.4.3发射天线

a．1~30MHz长线天线

b．20~200MHz双锥天线

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c．200~500MHz螺旋天线；

d．也可以使用满足试验要求的其他天线。

4.16电瞬变试验

4.16.1目的

检验探测器在电瞬变产生的干扰条件下工作的适应性。

4.16.2方法

将探测器接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。

对探测器的每根外接连线分别进行下述试验：

a．施加1000V±10%、频率5kHz±20%的正负极性瞬变电压（波形如图10）；

b．每300ms施加瞬变脉冲15ms（见图11）；

c．试验时间为2min。

试验后按4.2.3条规定方法测试其响应点D值，并与该探测器在一致性试验

中的D值相比较，确定Dmax和Dmin值，并计算响应阈值比Smax：

Smin。

图1050Ω负载时单脉冲波形

图11一组瞬变脉冲波形

GB15631－1995

4.16.3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．响应阈值比Smax：

Smin应不大于1.3。

4.16.4试验设备

瞬变脉冲发生器：

输出瞬变脉冲电压1000V±10%，脉冲频率5kHz±20%，

输出阻抗50Ω，每300ms输出15ms瞬变脉冲电压，极性为正、负，其电源图如

图12所示。

图12瞬变发生器电原理图

U－高压电源；Rc－充电电阻；Cc－储能电容；Rs－脉冲整形电阻；

Cd－隔直电容；Rm－阻抗匹配电阻

4.17湿热试验

4.17.1目的

检验探测器在湿热环境下使用的适应性。

4.17.2方法

将两只探测器及其底座在温度为40±5℃的干燥箱中干燥24h后，立即移放

到湿热试验箱中，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。

调节湿热实验箱，使探测器在温度为40±2℃、相对湿度90%~95%的条件下

持续96h,并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。

试验期间探测器表面

均不应出现凝露现象。

将其中一只探测器取出，立即按4.2.3条规定方法测试其响应点D值。

另一

只探测器在温度为15~20℃、相对湿度小