热双金属碟形元件机械寿命试验方法
Test method for mechanical life of thermostat metal dish components
(送审稿)

前 言
本标准附录A为规范性附录。
本标准由中国电器工业协会提出。
本标准由电工合金标准化技术委员会(SAC/TC 228)归口。
本标准起草单位：宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司、上海电科电工材料有限公司、桂林电器科学研究所、佛山精密电工合金有限公司。
本标准主要起草人：张忠民、陆尧、霍志文、谢永忠。

热双金属碟形元件机械寿命试验方法
1 范围
本标准规定了热双金属碟形元件（以下简称碟形元件）机械寿命的试验方法和装置。
本标准适用于间接加热、直接加热和混合加热工作条件下的碟形元件机械寿命试验。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 2900.18 电工术语 低压电器
3 名词术语
本标准除采用GB/T 2900.18规定的术语和定义外，还采用下列术语和定义。
3.1 碟形元件
由热双金属加工成碟形部件，当温度在规定范围内上下变化时，其凹凸面可逆地发生相反方向的突跳动作。
3.2 机械寿命
碟形元件在产品标准规定的范围内，无载所能承受的无操作循环次数。
3.3 操作循环
碟形元件经历一个升温突跳动作和紧接一个降温回复突跳动作的过程。
4 试验目的和试验条件
试验旨在检验碟形元件在无载条件下操作循环次数（机械寿命），试验前后检测其动作温度偏差应不超过试验前动作温度的5%，或不超过6K，两者选较大者比较。
4.1 本标准采用空气加热方式，通过温度可调的空气流对碟形元件加热或冷却，流速应大于200m/min，气流方向与被测试的碟形元件表面应大致平行。
4.2 空气流温度应不高于被测试碟形元件动作温度10K，特殊要求时也可由制造厂家和用户商定。
4.3 试验每小时操作循环次数应不低于12次。为了缩短试验时间，允许提高操作循环频率，具体由制造厂家规定。
4.4 试验原理框图见图1。

图1 碟形元件寿命试验装置原理框图
5 方法摘要
用电吹风对准装有碟形元件的模拟开关装置，吹热风使碟形元件温度升高至其动作，此时利用模拟开关发出的信号使计数器动作，同时电吹风冷风使碟形元件冷却直至回复动作。这样碟形元件便完成了一个操作循环。在操作了若干次以后如果因材料内应力的变化，材料发生疲劳、损伤等，碟形元件特性发生了剧烈变化，超出了产品标准规定的允许值或功能丧失时，报警器将发出警报，表示寿命试验已经完成。此时计数器显示出该试样的机械寿命。
6 试验装置
试验装置主要由模拟开关、继电器、计数器、温度传感器、电吹风和报警器组成。
6.1 模拟开关（或保护器）用来安放碟形元件，当碟形元件动作时能可靠地产生通断信号。
6.2 继电器，用来控制电吹风吹热风或冷风并同时控制计数器动作。
6.3 计数器采用电磁计数器，用来记录碟形元件动作次数。计数容量999,999，精度105±2个字。
6.4 电吹风采用经过改装的金属壳电吹风或其它器具对碟形元件加热和冷却，实现寿命试验的操作循环。
6.5 报警器可采用压电晶体或蜂鸣器，当碟形元件不能正常工作时发出警报，并通过控制回路切断加热电源。
7 试验环境
机械寿命试验环境应在防尘、防止强烈通风及无腐蚀性气体的常温、常湿条件下进行。
8 试验步骤
8.1 检查设备、计数器清零，将待测试样装入模拟开关中。
8.2 接通电源使设备正常运转，接通加热器电源吹出热风。
8.3 定期停机测定试样动作温度和回复温度，方法见附录A。
8.4 当报警器报警时切断电源，并记录计数器的数据。
9 试验结果判定
9.1 机械寿命按相应的产品标准进行到规定次数后，观察碟形元件有无分层、开裂等损坏。
9.2 碟形元件应能正常工作，其试验前后动作温度差不超过相应产品标准规定的允许值。
10 试验报告
试验报告包括如下内容：
a. 试样名称；
b. 制造厂厂名；
c. 试样规格尺寸；
d. 试样的动作温度及复位温度；
e. 试样机械寿命；
f. 试验结论
g. 试验者签名（盖章）、校核者签名（盖章）；
h. 试验起止日期；
i. 试验编号。

附 录 A
热双金属碟形元件动作温度、复位温度试验方法
（资料性附录）

本附录规定了热双金属碟形元件（以下简称碟形元件）的动作温度、复位温度的试验方法和装置要求。
A.1 名词术语
A.1.1 碟形元件动作温度
温度上升过程中，碟形元件从一种状态突变到另一种状态瞬时的温度称为碟形元件动作温度。
A.1.2 碟形元件复位温度
温度下降过程中，碟形元件从一种状态突变到另一种状态瞬时的温度称为碟形元件复位温度。
A.2　方法摘要
将碟形元件置于空气或液体介质中，通过介质传热给碟形元件，使其温度缓慢上升，在此过程中观察检测碟形元件发生突变弹跳瞬时碟形元件的温度，即为碟形元件的动作温度；通过介质冷却碟形元件，使其温度缓慢下降，在此过程中观察检测碟形元件发生突变弹跳瞬时碟形元件的温度。即为碟形元件的复位温度。
A.3　试验装置及要求
碟形元件动作温度、复位温度试验装置主要由：电热恒温干燥箱（或恒温浴槽）、温度计、试样载物台和碟形元件动作信号指示器所组成。
A.3.1　电热恒温干燥箱（或恒温浴槽）
电热烘箱（恒温浴槽）——用来加热碟形元件，要求升温速率为0.5K/min箱内温度要求均匀并要求温度计尽可能接近被测碟形元件。
A.3.2　温度计
温度计——用来检测碟形元件的动作和复位温度。要求最小读数为0.1℃。
A.3.3　试样载物台
试样载物台——用来放置、固定被测碟形元件，要求便于操作和便于观察。
A.3.4　碟形元件动作信号指示器
碟形元件动作信号指示器——用来指示碟形元件的状态，要求反应准确、灵敏。
A.4　试验步骤
A.4.1　将待测碟形元件放入电热恒温干燥箱（或恒温浴槽）中的载物台上。
A.4.2　关上电热恒温干燥箱的门接通电源使介质温度上升，当温度接近动作温度时的温度变化率不应超过0.5K/min。
A.4.3　连续观察碟形元件的状态，当碟形元件突然弹跳时，记录此时温度，即为碟形元件动作温度。
A.4.4　停止加热，使介质温度下降，当温度接近复位温度时的温度变化率应不超过0.5K/min。
A.4.5　连续观察碟形元件的状态，当碟形元件突然弹跳时，记录此时温度，即为碟形元件复位温度。