安徽省地方计量技术规范
JJF(皖)212-2025
针焰试验仪校准规范
Calibration Specification for Needle-flame Tester
2025-01-09发布2025-03-01实施
安徽省市场监督管理局发布
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针焰试验仪校准规范
Calibration Specification
for Needle-flame Tester
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归口单位:安徽省热工计量技术委员会
主要起草单位:阜阳市计量测试研究所
合肥工大共达工程检测试验有限公司
参加起草单位:上海今森检测设备有限公司
安徽省长江计量所(九一0所)
本规范委托安徽省热工计量技术委员会负责解释
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本规范主要起草人:
黄文虎(阜阳市计量测试研究所)
张颍(合肥工大共达工程检测试验有限公司)
朱辉(阜阳市计量测试研究所)
蒋伟(安徽省长江计量所(九一0 所))
余枫(安徽省长江计量所(九一0 所))
参加起草人:
陈宏伟(阜阳市计量测试研究所)
刘其伟(阜阳市计量测试研究所)
鲁丽(上海今森检测设备有限公司)
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目录
引言··························································································· (Ⅲ)
1 范围··························································································(1)
2 引用文件····················································································(1)
3 术语··························································································(1)
3.1 针状燃烧器············································································· (1)
3.2 施焰时间·················································································(1)
3.3 持燃时间·················································································(1)
3.4 升温时间·················································································(1)
4 概述··························································································(1)
5 计量特性····················································································(2)
5.1 针状燃烧器基本尺寸································································· (2)
5.2 倾斜角度·················································································(2)
5.3 量规尺寸·················································································(2)
5.4 温度示值误差·········································································· (2)
5.5 计时系统示值误差···································································· (2)
6 校准条件····················································································(2)
6.1 环境条件·················································································(2)
6.2 测量标准及其他设备································································· (3)
7 校准项目和校准方法···································································· (3)
7.1 针状燃烧器基本尺寸································································· (3)
7.2 倾斜角度·················································································(3)
7.3 量规尺寸·················································································(3)
7.4 温度示值误差·········································································· (3)
7.5 计时系统示值误差···································································· (4)
I
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8 校准结果的表达·········································································· (4)
9 复校时间间隔············································································· (5)
附录A 针焰试验仪校准原始记录参考格式··········································· (6)
附录B 针焰试验仪校准证书内页参考格式··········································· (8)
附录C 针焰试验仪孔径示值误差不确定度评定示例······························· (9)
附录D 针焰试验仪温度示值误差不确定度评定示例······························(11)
附录E 针焰试验仪施焰时间示值误差不确定度评定示例························(13)
II
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引言
本规范依据JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF 1059.1-2012
《测量不确定度评定与表示》、JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》
为基础性规范进行编制。
本规范主要参考GB/T 5169.5-2020《电工电子产品着火危险试验第5 部
分:试验火焰针焰试验方法装置、确认试验方法和导则》编写。
本规范为首次发布。
III
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1
针焰试验仪校准规范
1 范围
本规范适用于检测电器产品阻燃性能的针焰试验仪的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JJG 30-2012 通用卡尺
JJG 237-2010 秒表
JJF 1637-2017 廉金属热电偶校准规范
JJF 1959-2021 通用角度尺校准规范
GB/T 5169.5-2020 电工电子产品着火危险试验第5 部分:试验火焰针焰试验方法
装置、确认试验方法和导则
GB/T 6315 游标、带表和数显万能角度尺
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其
最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 术语
3.1 针状燃烧器needle burner
由长度至少35mm、孔径0.5mm±0.1mm、外径不超过0.9mm 的管子组成的针状的燃烧器。
3.2 施焰时间apply flame duration
针焰试验仪施加火焰到试样至试样被点燃的时间。
3.3 持燃时间duration of combustion
试样被点燃后,持续燃烧的时间。
3.4 升温时间heating up time
针焰试验仪升温至设定温度所需的时间。
4 概述
针焰试验仪是用于检测电子元器件、电器件、机械部件、注塑件等电器产品阻燃性能的
设备,通常由燃烧室、针状燃烧器、控制系统、温度测量系统、计时系统、样品夹、试样架
等组成。在进行针焰试验时,按照要求设置所需的温度、施焰时间等参数,用规定尺寸的针
状燃烧器,通以特定燃气(丙烷或丁烷,纯度不低于95%)点燃加热,使其产生针状火焰,
以45°角定时定向施燃试样,以试样是否引燃,试样持燃时间和燃烧长度来评定设备内部因
故障条件造成的小火焰的着火危险性。
针焰试验仪结构示意图见图1:
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2
图1 针焰试验仪结构示意图
1-燃烧室;2-针状燃烧器;3-控制系统;4-温度测量系统;5-计时系统;6-样品夹;7-试样架;8-量规
5 计量特性
5.1 针状燃烧器基本尺寸
基本尺寸要求见表1。
表1 针状燃烧器基本尺寸mm
校准项目技术要求
长度≥35
孔径0.5,MPE:±0.1
外径≤0.9
5.2 倾斜角度
针状燃烧器与垂直方向成45°,最大允许误差±5°。
5.3 量规尺寸
量规标称尺寸与实际尺寸示值误差不超过±0.1mm。
5.4 温度示值误差
100℃时,不超过±2.5℃;700℃时,不超过±5.0℃。
5.5 计时系统示值误差
计时系统示值误差要求见表2。
表2 计时系统示值误差s
校准项目示值误差
施焰时间-1~0
持燃时间-1~0
升温时间-1~0
6 校准条件
6.1 环境条件
温度:(15~35)℃,相对湿度:≤75%。
环境条件应同时满足测量标准及其他设备使用的相关要求。
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3
6.2 测量标准及其他设备
校准所用的测量标准及其他设备可以从表3 中参考选择,也可参照表3 选择符合相关技
术要求的其他设备。
表3 测量标准及其他设备
序号设备名称技术要求用途备注
1 热电偶测温仪
测量范围:(0~800)℃
MPE:±0.5℃
温度示值误差的校
准
可用满足技术要求的
其他设备
2 干体炉
测量范围:(0~800)℃
温度波动度:±0.5℃
轴向温场均匀性:0.5℃
提供符合测量条件
的温场
——
3 数显卡尺
量程:(0~200)mm
MPE:±0.03mm
用于校准针状燃烧
器基本尺寸、量规
尺寸
可用满足技术要求的
其他设备
4 数显角度尺
量程:(0~360)°
MPE:±4′
用于校准针状燃烧
器倾斜角度
可用满足技术要求的
其他设备
5 电子秒表
分辨力0.01s,MPE:±
0.5s/d
用于校准针焰试验
仪计时系统
——
7 校准项目和校准方法
7.1 针状燃烧器基本尺寸
确认针焰试验仪未通电以及燃气开关关闭状态。用数显卡尺分别对针状燃烧器的长度、
孔径及外径进行测量,并记录测量数据,应符合表1 的要求。
7.2
为倾斜角度示值误差,应不超过±5°
倾斜角度
将针状燃烧器调整至45°角位置,调整数显角度尺测量并读取其实际角度,两者之差即
。
7.3 量规尺寸
用数显卡尺测量针焰试验仪配套量规的基本尺寸,基本尺寸与实际尺寸示值误差应不超
过±0.1mm。
7.4 温度示值误差
将热电偶测温仪和被校针焰试验仪的热电偶插入干体炉底部相同位置,打开干体炉及针
焰试验仪的电源,干体炉温度设定为100℃,开启升温功能。待温度达到设定温度值附近,
热电偶测温仪和被校针焰试验仪示值稳定后(温度变化每分钟不超过0.2℃),分别读取并记
录热电偶测温仪和被校针焰试验仪的温度示值。重复进行三次测量,取三次测量数据的平均
值作为测量结果,按公式(1)计算示值误差。
t t t0 (1)
式中:
t——被校针焰试验仪温度示值误差,℃;
t ——被校针焰试验仪温度示值的平均值,℃;
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4
0 t ——热电偶测温仪温度示值的平均值,℃。
按上述方法进行700℃点的校准。
7.5 计时系统示值误差
7.5.1 校准时间的选择
校准的时间点为:10s、30s、60s、120s。
7.5.2 施焰时间的校准
打开针焰试验仪电源,设置需要校准的施焰时间。同时启动针焰试验仪施焰时间计时系
统和电子秒表,当针焰试验仪的计时系统到达设定时间点时,停止电子秒表的计时,分别读
取并记录电子秒表和被校针焰试验仪计时系统的示值。重复进行三次测量,取三次测量数据
的平均值作为测量结果,按公式(2)计算示值误差。
T T T0 (2)
式中:
T ——被校针焰试验仪计时系统示值误差,s;
T ——被校针焰试验仪计时系统示值的平均值,s;
0 T ——电子秒表示值的平均值,s。
校准结果应在校准证书上反应。校准证书应至少包括以下信息:
a) 标题:“校准证书”;
b) 实验室名称和地址;
c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d) 证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;
e) 客户的名称和地址;
f) 被校对象的描述和明确标识;
g) 进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收
日期
按上述方法进行针焰试验仪持燃时间、升温时间的校准。
8 校准结果的表达
;
h) 如果与校准结果的有效性应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明。
i) 校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k) 校准环境的描述;
l) 校准结果及其测量不确定度的说明;
m) 对校准规范的偏离的说明;
n) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;
o)校准结果仅对被校对象有效的声明;
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p) 未经实验室书面批准,不得部分复制校准证书的声明。
9 复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由针焰试验仪的使用情况、使用者、针焰试验仪本身质量等
诸因素所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔,建议不超过1
年。
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附录A
针焰试验仪校准原始记录参考格式
委托单位:________________________委托单位地址:__________________________
制造厂: 记录编号:______________________________
仪器名称: 型号规格: 出厂编号:________________
校准地点: 温度: ℃相对湿度: %
标准器名称规格型号出厂编号
不确定度/准
确度等级/最
大允许误差
证书编号有效期至
校准结果
1、针状燃烧器基本尺寸
测量项目标准器示值(mm) 示值误差(mm) U(k=2)
长度/ /
孔径
外径/ /
2、倾斜角度
测量项目标准器示值示值误差U(k=2)
倾斜角度
3、量规尺寸
测量项目标准器示值示值误差U(k=2)
量规尺寸
4、温度示值误差
校准点
(℃)
针焰试验仪示值(℃) 标准器示值(℃) 示值误差
(℃)
U(k=2)
1 2 3 平均值1 2 3 平均值
100
700
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针焰试验仪校准原始记录参考格式
5、计时系统示值误差
施焰时间
校准点
(s)
针焰试验仪示值(s) 标准器示值(s)
示值误差
(s)
U(k=2)
1 2 3
平均
值
1 2 3
平均
值
10
30
60
120
持燃时间
校准点
(s)
针焰试验仪示值(s) 标准器示值(s)
示值误差
(s)
U(k=2)
1 2 3
平均
值
1 2 3
平均
值
10
30
60
120
升温时间
校准点
(s)
针焰试验仪示值(s) 标准器示值(s)
示值误差
(s)
U(k=2)
1 2 3
平均
值
1 2 3
平均
值
10
30
60
120
其他情况:
校准员: 核验员: 校准时间: 第页共页
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附录B
针焰试验仪校准证书内页参考格式
校准结果
针状燃烧器基本尺寸
测量项目标准器示值(mm) 示值误差(mm) U(k=2)
长度/ /
孔径
外径/ /
倾斜角度
测量项目标准器示值示值误差U(k=2)
倾斜角度
量规尺寸
测量项目标准器示值示值误差U(k=2)
量规尺寸
温度示值误差
校准点针焰试验仪示值标准器示值示值误差U(k=2)
100℃
700℃
施焰时间
校准点针焰试验仪示值标准器示值示值误差U(k=2)
10s
30s
60s
120s
持燃时间
校准点针焰试验仪示值标准器示值示值误差U(k=2)
10s
30s
60s
120s
升温时间
校准点针焰试验仪示值标准器示值示值误差U(k=2)
10s
30s
60s
120s
(以下空白)
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附录C
针焰试验仪孔径示值误差不确定度评定示例
C.1 校准方法概述
用数显卡尺对针状燃烧器孔径直接进行测量。针状燃烧器孔径的标称值与数显卡尺的显
示值之差,即为针状燃烧器孔径示值误差。
C.2 测量模型
Φ Φ Φ0 (C.1)
式中:
ΔΦ——孔径示值误差,mm;
Φ——孔径标称值,mm;
Φ0——数显卡尺显示值,mm。
C.3 灵敏系数
1
0
1
Φ
c Φ
C.4 标准不确定度评定
C.4.1 数显卡尺最大允许误差引入的标准不确定度1 u
数显卡尺最大允许误差为±0.03mm,区间半宽为0.03mm,按均匀分布处理,则
0.03mm/ 3 1 u =17μm
C.4.2 被校针状燃烧器孔径测量重复性引入的标准不确定度2 u
在相同的测量条件下,对孔径重复测量10 次,测量结果见表C.1。
表C.1 孔径测量值
测量次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
测量值/mm 0.55 0.54 0.55 0.55 0.54 0.55 0.55 0.56 0.55 0.55
标准偏差s 用下式计算:
0.006mm
1
1
2
n
x x
s
n
i
i
标准偏差s 0.006mm,则0.006mm 6 2 u s μm
C.4.3 数显卡尺分辨力引入的标准不确定度3 u
数显卡尺的分辨力为0.01mm,不确定度区间半宽为0.005mm,按均匀分布处理,则
0.005mm/ 3 3 u =3μm
C.5 合成标准不确定度
标准不确定度汇总见表C.2。
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表C.2 标准不确定度汇总表
不确定度来源标准不确定度符号灵敏系数标准不确定度
数显卡尺最大允许误差1 u -1 17μm
孔径测量重复性2 u -1 6μm
数显卡尺分辨力3 u -1 3μm
以上各项标准不确定度相互独立,则合成标准不确定度为:
2
3
2
2
2
c 1 u u u u =18μm
C.6 扩展不确定度
取包含因子k =2,则扩展不确定度为:
c U k u =36μm
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附录D
针焰试验仪温度示值误差不确定度评定示例
D.1 校准方法概述
依据本规范中温度示值误差的校准方法,将热电偶测温仪和被校针焰试验仪的热电偶插
入干体炉底部相同位置,待满足校准条件时采用比较法进行校准。以700℃校准点为例进行
不确定度分析。
D.2 测量模型
t t t0 (D.1)
式中:
t——被校针焰试验仪温度示值误差,℃;
t ——被校针焰试验仪温度示值,℃;
0 t ——热电偶测温仪温度示值,℃。
D.3 灵敏系数
1 1
t
c t , 1
0
2
t
c t
D.4 标准不确定度评定
D.4.1 被校针焰试验仪测量重复性引入的标准不确定度1 u
在相同的测量条件下,对被校针焰试验仪在700℃温度点进行10 次重复性测量,测量结
果见表D.1。
表D.1 温度测量值
测量次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
测量值/℃ 700 701 701 700 700 700 700 701 701 700
标准偏差s 用下式计算:
0.52℃
1
1
2
n
x x
s
n
i
i
标准偏差s 0.52℃,实际测量时测量三次,则/ 3 0.30℃ 1 u s
由被校针焰试验仪分辨力引入的不确定度分量为0.29℃,小于校准结果重复性引入的不
确定度分量,故不予考虑。
D.4.2 热电偶测温仪最大允许误差引入的标准不确定度2 u
热电偶测温仪最大允许误差为±0.5℃,区间半宽为0.5℃,按均匀分布处理,则
0.5℃/ 3 0.29℃ 2 u
D.4.3 干体炉温度波动度引入的标准不确定度3 u
干体炉的温度波动度为±0.5℃,区间半宽为0.5℃,按均匀分布处理,则
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12
0.5℃/ 3 0.29℃ 3 u
D.4.4 干体炉轴向温场均匀性引入的标准不确定度4 u
干体炉的轴向温场均匀性为0.5℃,区间半宽为0.25℃,按均匀分布处理,则
0.25℃/ 3 0.15℃ 4 u
D.5 合成标准不确定度
标准不确定度汇总见表D.2。
表D.2 标准不确定度汇总表
不确定度来源标准不确定度符号灵敏系数标准不确定度
被校针焰试验仪测量重复性1 u 1 0.30℃
热电偶测温仪最大允许误差2 u
-1
0.29℃
干体炉温度波动度3 u 0.29℃
干体炉轴向温场均匀性4 u 0.15℃
以上各项标准不确定度相互独立,则合成标准不确定度为:
( ) ( 2)
4
2
3
2
2
22
2
c 1 1 u c u c u u u 0.53℃
D.6 扩展不确定度
取包含因子k =2,则扩展不确定度为:
c U k u 1℃
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附录E
针焰试验仪施焰时间示值误差不确定度评定示例
E.1 校准方法概述
依据本规范中计时系统示值误差的校准方法,设置需要校准的施焰时间。同时启动针焰
试验仪施焰时间计时系统和电子秒表,当针焰试验仪的计时系统到达设定时间点时,停止电
子秒表的计时,针焰试验仪计时系统示值与电子秒表示值之差即为施焰时间示值误差。以
30s 校准点为例进行不确定度分析。
E.2 测量模型
T T T0 (E.1)
式中:
T ——被校针焰试验仪计时系统示值误差,s;
T ——被校针焰试验仪计时系统示值,s;
0 T ——电子秒表示值,s。
E.3 灵敏系数
1 1
T
c T , 1
0
2
T
c T
E.4 标准不确定度评定
E.4.1 被校针焰试验仪测量重复性引入的标准不确定度1 u
在相同的测量条件下,对被校针焰试验仪计时系统在30s 处进行10 次重复性测量,测
量结果见表E.1。
表E.1 时间测量值
测量次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
测量值/s 30.02 30.01 30.01 30.00 30.01 30.00 30.02 30.01 30.00 30.01
标准偏差s 用下式计算:
0.01s
1
1
2
n
x x
s
n
i
i
标准偏差s 0.01s,实际测量时测量三次,则/ 3 0.006s 1 u s
由被校针焰试验仪计时系统分辨力引入的不确定度分量为0.003s,小于校准结果重复性
引入的不确定度分量,故不予考虑。
E.4.2 电子秒表最大允许误差引入的标准不确定度2 u
在校准30s 时,电子秒表最大允许误差为±0.07s,区间半宽为0.07s,按均匀分布处理,
则
0.07s / 3 0.040s 2 u
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E.4.3 电子秒表分辨力引入的标准不确定度3 u
电子秒表分辨力为0.01s,区间半宽为0.005s,按均匀分布处理,则
0.005s / 3 0.003s 3 u
E.5 合成标准不确定度
标准不确定度汇总见表E.2。
E.2 标准不确定度汇总表
不确定度来源标准不确定度符号灵敏系数标准不确定度
计时系统测量重复性1 u 1 0.006s
电子秒表最大允许误差2 u
-1
0.040s
电子秒表分辨力3 u 0.003s
以上各项标准不确定度相互独立,则合成标准不确定度为:
( ) ( 2)
3
2
2
22
2
c 1 1 u c u c u u 0.041s
E.6 扩展不确定度
取包含因子k =2,则扩展不确定度为:
c U k u 0.08s
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