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一、背景
GB/T 23131《電子坐便器》國家標準修訂工作經過2017年一年各方的努力,現進行到了關鍵的試驗方法驗證和驗證數據采集階段。為了推動下一步標準修訂工作的進行,全國家用電器標準化技術委員會秘書長馬德軍親自對標準的修訂稿提出修改意見,并指示按照國際方法進行比對試驗,確認方法的重復性和可操作心。本次比對試驗主要針對標準修訂中清潔率、用電量、用水量等關鍵技術指標和試驗方法,通過試驗數據分析,找出實際存在的問題并對其進行改進、完善,最終使標準修訂工作能夠順利的完成。
二、比對試驗目的和意義
本次國標修訂比對驗證試驗,是對GB/T 23131-2008《電子坐便器》國標試驗方法基礎上,新提出的標準試驗負載、標準工裝,以及細化相關試驗方法后,所進行的驗證試驗。試驗在同一臺樣機、同樣模擬負載,以及試驗工裝條件下進行,通過不同試驗室環境、設備、人員試驗結果,了解試驗偏差,以達到國家標準修訂中要解決的重復性和可操作性等問題。
三、比對試驗方案
1.試驗項目
清潔率、耗電量、最大用水量。
2.樣品說明
試驗樣品基本電參數:220V、50Hz,且運行穩定的品牌產品。
3.試驗方法
3.1、清潔率:詳見附錄A
3.2、整機耗電量:器具安裝運行,選擇座圈不加熱,水溫不加熱,開啟臀部清洗,測試噴嘴水溫滿足試驗用水要求(15℃±2℃)條件下,停止臀部清洗。開始計時,選擇水溫最高和水壓最強、座圈溫度最高檔位和烘干溫度最高檔,靜置8min,選擇臀部清洗1min,烘干1min。
記錄整個周期耗電量,耗電量按公式(1)計算:
E=E1+EC…………(1)
式中:
E—整機耗電量,kWh;
E1--耗電量實測值,kWh;
如果電子坐便器進水口水溫不是15℃,按公式(2)修正。
式中:
EC—冷水能量修正值,kWh;
tc—坐便器進水口試驗用水的實測溫度值,℃;
Q—為沖洗水量,L。
共進行3次試驗取3次的算術平均值作為該器具的耗電量。
3.3、最大用水量:器具在正常工作狀態下,選擇人體后部清洗及水壓最強,沖洗噴嘴噴水1min,記錄其水量。
3.4試驗條件
A、電壓頻率波動范圍不超過額定值的±1%;
B、環境溫度:(20±5)℃;相對濕度:(40~60)%;
C、試驗供水水壓范圍:(0.18±0.02)MPa;
D、供水溫度:(15±2)℃。
3.5器具的預處理
試驗程序開始前,被測器具應處于室溫環境。器具實驗前,應按選擇高溫和人體后部的強力沖洗及座圈溫度最高檔位,沖洗噴嘴噴水1min,烘干1min,停止1min為一個周期,連續運行5個周期,靜置30min。
1)試驗程序
為了加快試驗進度,保障操作方法的在一致性,中國家用電器研究院健康家電檢測中心工程師陳松濤,全程跟蹤試驗過程,試驗安排見下表。
試驗日程安排一覽表
序號 | 參加代碼 | 試驗日期 |
1 | G01 | 12月25日 |
2 | G02 | 1月3日 |
3 | G03 | 1月4日 |
4 | G04 | 1月5日 |
5 | G05 | 1月8日 |
6 | G06 | 1月9日 |
7 | G07 | 1月10日 |
8 | G08 | 1月12日 |
四、比對試驗數據分析
通過8個企業、檢測機構的實驗室,對同一臺樣機進行清潔率、耗電量、用水量測試進過進行測試,總體數據如下:
實驗室編號 | 清潔率(%) | 耗電量(kWh) | 用水量(L/min) |
01 | 86.5 | 0.0455 | 0.916 |
02 | 83.5 | 0.0458 | 0.906 |
03 | 86.7 | 0.0458 | 0.925 |
04 | 86.7 | 0.0499 | 0.919 |
05 | 80.3 | 0.0461 | 0.922 |
06 | 86.0 | 0.0491 | 0.907 |
07 | 86.1 | 0.0441 | 0.927 |
08 | 89.9 | 0.0448 | 0.943 |
平均值 | 85.7 | 0.0468 | 0.0921 |
標準偏差 | 2.8 | 0.0019 | 0.012 |
相對標準偏差 | 3.1 | 4.0 | 1.2 |
從數據中可以看出清潔率、耗電量、用水量,其相對標準偏差均小于5,而國際上各實驗室間比對試驗相對標準偏差小于10,即為對比試驗合格。標準修訂中電子坐便器上述比對指標的試驗方法重復性和可操作性均達到國際先進水平。
五、試驗方法的改進
通過對比對試驗結果分析,發現問題如下:
1.清潔率測試中:“稱量5g模擬人體排泄物,將模擬人體負載均勻的涂抹到有機玻璃板50mm*20mm*3mm槽內”因為試驗人員涂抹力度和涂抹負載的均勻度存在差異,造成清潔率有一定的偏差。現將其修改為“將模擬人體負載均勻的涂抹到有機玻璃板50mm*20mm*3mm槽內并填滿壓實刮平”。
2.耗電量測試中:“器具選擇水溫最高、座圈溫度最高和烘干溫度最高,靜置8min”因電子坐便器開蓋與閉蓋對耗電量有一定影響。現將其修改為“靜置8min,座圈是關閉狀態”。
六、標準修改建議
為了提升產品質量水平,將標準制修訂從追求合格率專項滿意度上來,引導產品提升質量水平,使得中國產品質量水平達到國際先進水平,建議對主要指標進行質量分級,分級權重按照1:2:3:4的比例進行其中D級為合格水平。
1、清潔率:清潔率由高到低分為A、B、C、D四個等級,如表1所示。
表1
清潔率等級 | 清潔率(%) |
A | ≥99 |
B | ≥96且<99 |
C | ≥93且<96 |
D | ≥90且<93 |
2、耗電量:耗電量由低到高分為A、B、C、D四個等級,如表2所示。
表2
耗電量等級 | 耗電量(kWh) |
A | ≤0.030 (≤0.025) |
B | >0.030且≤0.040 (>0.025且≤0.035) |
C | >0.040且≤0.050 (>0.035且≤0.045) |
D | >0.050且≤0.060 (>0.045且≤0.055) |
注1:括號內的值適用于沒有烘干功能電子坐便器的周期耗電量
3、最大用水量由低到高分為A、B、C、D四級,如表3所示。
表3
清洗流量等級 | 清洗流量(L/min) |
A | ≤0.5 |
B | >0.5且≤0.7 |
C | >0.7且≤0.9 |
D | >0.9且≤1.1 |
最大清洗流量不應低于D級
附錄A清潔率試驗方法
1.試驗用標準物質1.1模擬人體負載:
1.1.1模擬人體排泄配方
碳酸鈣(CaCO3)(分析純) 100.0g
海藻酸鈉(C5H7O4COONa)(分析純) 1.0 g
甲基藍(C37H27N3Na209S3)(分析純) 0.2g
蒸餾水 76mL
1.1.2模擬排泄物配置方法
a) 將稱取的100g碳酸鈣和1g海藻酸鈉倒入同一個燒杯中,用玻璃棒攪拌約10min;
b) 稱取0.2g甲基藍,放入燒杯中,向其中注入76mL的蒸餾水,用玻璃棒攪拌約5min;
c) 將攪拌均勻的碳酸鈣和海藻酸鈉混合粉末放入一個玻璃容器中,甲基藍溶液緩慢均勻的倒入玻璃容器中,邊倒入邊用玻璃棒攪拌,將液體完全倒入后,用玻璃棒攪拌至少30min,直到模擬人體排泄物顏色均勻,表面光滑。
2.試驗步驟
2.1試驗前的準備
2.1.1 試驗負載載體采用透明有機玻璃板(有機玻璃板厚至少為5mm),在其上加工(50±0.2)mm*(20±0.2)mm*(3-0.2)mm槽,如圖1,圖2所示,并稱取透明有機玻璃板重量W0
圖1:尺寸示意圖
2.1.2涂抹模擬人體排泄物
稱量5g模擬人體排泄物,將模擬人體負載均勻的涂抹到有機玻璃板50mm*20mm*3mm槽內,將涂有模擬人體排泄物的透明有機玻璃板水平靜置1min后。稱量透明有機玻璃板及模擬人體排泄物的總重量W1。
2.1.3 人體排泄物的安裝和調整
涂有模擬人體排泄物的中心點應盡量對準噴射水流的水頭,試驗前應確定其中心位置,具體方法是,將有機玻璃板平行于水平面放置,按下電子坐便器的人體后部沖洗按鈕和沖洗水壓最高,噴嘴噴出的水流噴到透明玻璃板上,調整有機玻璃板垂直方向高度,使噴嘴出水口水流距透明玻璃板的長度為50mm(如圖3 、圖4所示);通過對有機玻璃板的水平位置進行調整,直到噴射水流與有機玻璃板重50mm*20mm*3mm槽中心對齊,以此種方法確定涂有模擬人體排泄物的中心位置。
圖3:試驗位置示意圖
2.2試驗過程
按3.1.2的要求涂抹模擬人體排泄物,按3.1.3的要求調整水流與有機玻璃板上槽的中心位置,按下電子坐便器水溫最高擋按鈕、人體后部的沖洗按鈕和沖洗水壓最高擋按鈕(具有自動移動功能開啟),使器具沖洗1min。
機器停機后,將殘留的模擬人體排泄物和透明有機玻璃板用吸水紙吸取表面水分,放回沖洗位置使用吹風干燥溫度最大檔位烘干1min,再次稱其質量,將其總質量的實測值記錄為W2。
按上述試驗方法試驗3次,試驗時間間隔以每次將沖洗水流加熱到最高水溫為準,取3次試驗算術平均值。
4、清潔率計算
清潔率按公式(A1)計算:
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(A1)
式中:
C—清潔率,%
Wo—透明有機玻璃板質量,單位為克(g);
W1—沖洗前透明有機玻璃板和模擬人體排泄物的總質量,單位為克(g);
W2—沖洗后透明有機玻璃板和剩余模擬人體排泄物的總質量,單位為克(g)。