家用和類似用途固定式電氣裝置電子開關(guān)機(jī)械強(qiáng)度檢測技術(shù)研究

電子開關(guān)作為控制照明電路和電器設(shè)備的關(guān)鍵部件，其機(jī)械強(qiáng)度直接關(guān)系到產(chǎn)品的使用壽命、操作安全性及可靠性。機(jī)械強(qiáng)度檢測旨在模擬開關(guān)在正常使用、安裝及可能發(fā)生的誤操作過程中所承受的機(jī)械應(yīng)力，評估其結(jié)構(gòu)完整性和功能穩(wěn)定性。

一、 檢測項(xiàng)目

機(jī)械強(qiáng)度檢測主要包括以下幾類項(xiàng)目：

1. 操作力與操作循環(huán)測試

   • 操作力測試： 測量開關(guān)在正常操作過程中，驅(qū)動操作部件（如蹺板、按鈕、旋鈕）所需的力或力矩。此項(xiàng)目旨在確保操作力在人體工程學(xué)舒適范圍內(nèi)，既不能過輕導(dǎo)致誤觸發(fā)，也不能過重導(dǎo)致操作困難。

   • 操作循環(huán)測試（耐久性測試）： 模擬開關(guān)在預(yù)期壽命內(nèi)的正常開關(guān)操作。將被測開關(guān)置于特定負(fù)載（如額定電阻性負(fù)載）下，以規(guī)定速率（如每分鐘數(shù)次）進(jìn)行數(shù)千至數(shù)萬次的通斷循環(huán)。測試后，開關(guān)不應(yīng)出現(xiàn)電氣或機(jī)械故障，其溫升、絕緣電阻等電氣性能仍應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2. 沖擊測試

   • 彈簧錘測試（沖擊能量測試）： 使用校準(zhǔn)過的彈簧沖擊錘，以規(guī)定的能量（通常為0.2J至0.7J不等，依據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)）撞擊開關(guān)外殼、操作部件及類似部位。該測試模擬了安裝、搬運(yùn)或使用過程中可能發(fā)生的意外撞擊。測試后，開關(guān)不應(yīng)有影響防觸電保護(hù)或繼續(xù)使用的破損，如不可接受的裂紋、變形或部件脫落。

   • 擺錘測試： 對于某些類型的開關(guān)，可能使用擺錘裝置對操作部件施加沖擊，以評估其抗沖擊性能。

3. 靜態(tài)負(fù)載測試

   • 施加靜態(tài)力測試： 對開關(guān)的操作部件及其支撐結(jié)構(gòu)施加一個持續(xù)一定時間的靜態(tài)力。此力值通常遠(yuǎn)大于正常操作力，用于檢驗(yàn)操作部件、面板及其固定裝置的機(jī)械牢固度。測試后，開關(guān)不應(yīng)發(fā)生影響其安全或正常功能的永久性變形或損壞。

4. 螺釘、載流部件和連接件的機(jī)械強(qiáng)度

   • 端子機(jī)械強(qiáng)度測試： 對接線端子施加扭矩，檢驗(yàn)其螺紋、固定裝置及絕緣材料在安裝接線時是否能夠承受必要的緊固力而不損壞。

   • 螺釘和螺母的扭矩測試： 對開關(guān)中用于電氣連接或機(jī)械裝配的螺釘和螺母施加標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的扭矩，評估其螺紋是否易于損壞或滑牙。

5. 耐擠壓測試

   • 針對面板等大面積外露部件，模擬在安裝或使用中可能受到的壓力，例如被家具擠壓。通過特定裝置施加規(guī)定的壓力，檢驗(yàn)其是否發(fā)生斷裂或影響安全的變形。

6. 跌落測試（適用于特定類型或便攜式附件）

   • 雖然固定式裝置通常不進(jìn)行整機(jī)跌落測試，但其可拆卸部件或特定類型的開關(guān)（如遙控器）可能需要進(jìn)行從規(guī)定高度到硬木表面的自由跌落測試，以評估其抗跌落沖擊能力。

二、 檢測范圍

本檢測技術(shù)適用于各類家用和類似場合固定安裝的電子開關(guān)及相關(guān)裝置，主要包括：

• 蹺板開關(guān)、按鈕開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)

• 觸摸開關(guān)、遙控開關(guān)

• 調(diào)光器、調(diào)速器

• 智能開關(guān)（含傳感器、控制器、通訊模塊的開關(guān)裝置）

• 開關(guān)插座組合裝置

• 電子門鈴開關(guān)

• 安裝盒及其蓋板

三、 標(biāo)準(zhǔn)方法

機(jī)械強(qiáng)度檢測嚴(yán)格遵循國內(nèi)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以確保評價的一致性和權(quán)威性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

• GB/T 16915.1《家用和類似用途固定式電氣裝置的開關(guān) 第1部分：通用要求》

  • 此為中國國家標(biāo)準(zhǔn)的核心文件，詳細(xì)規(guī)定了開關(guān)的機(jī)械強(qiáng)度測試方法、要求和試驗(yàn)條件。

• IEC 60669-1《Switches for household and similar fixed electrical installations – Part 1: General requirements》

  • 國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 16915.1通常與之等效或等同采用。

• UL 20《General-Use Snap Switches》

  • 美國保險商實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)，對在北美市場銷售的開關(guān)提出了特定的機(jī)械強(qiáng)度要求。

• 相關(guān)產(chǎn)品特定標(biāo)準(zhǔn)： 對于智能開關(guān)等復(fù)雜產(chǎn)品，可能還需參考其特定的性能或安全標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于機(jī)械強(qiáng)度的補(bǔ)充要求。

四、 檢測儀器

為確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，需使用專用的檢測設(shè)備。

1. 耐久性測試臺

   • 功能： 用于執(zhí)行操作循環(huán)測試。該設(shè)備通常由驅(qū)動機(jī)構(gòu)（氣動、電磁或電機(jī)驅(qū)動）、電氣負(fù)載箱（提供阻性、感性或容性負(fù)載）和循環(huán)計數(shù)器組成。能夠精確控制操作速度、行程和循環(huán)次數(shù)，并自動監(jiān)控測試過程中的電氣故障（如觸頭熔焊、開路）。

2. 彈簧沖擊錘

   • 功能： 用于執(zhí)行沖擊測試。該裝置由一個彈簧驅(qū)動的沖擊頭組成，可釋放并撞擊試品。沖擊能量通過校準(zhǔn)砝碼和釋放機(jī)構(gòu)精確設(shè)定，確保每次沖擊的一致性。

3. 推拉力測試機(jī)

   • 功能： 用于測量操作力、進(jìn)行靜態(tài)負(fù)載測試。該設(shè)備通過傳感器和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，可對試品施加精確可控的力或位移，并實(shí)時記錄數(shù)據(jù)（如力值、位移曲線），用于分析操作力是否符合規(guī)定及評估部件的機(jī)械強(qiáng)度。

4. 扭矩扳手和螺絲刀

   • 功能： 用于執(zhí)行螺釘和端子的扭矩測試。包括預(yù)置式扭矩扳手、數(shù)顯扭矩螺絲刀等，其精度需經(jīng)過校準(zhǔn)，以確保施加的扭矩值準(zhǔn)確無誤。

5. 壓力試驗(yàn)機(jī)

   • 功能： 用于執(zhí)行耐擠壓測試?？蓪υ嚻繁砻媸┘泳鶆蚯铱烧{(diào)的靜態(tài)壓力，并保持規(guī)定時間，以檢驗(yàn)其抗壓性能。

綜上所述，對家用及類似用途固定式電氣裝置電子開關(guān)進(jìn)行系統(tǒng)性的機(jī)械強(qiáng)度檢測，是驗(yàn)證其產(chǎn)品質(zhì)量、保障用戶安全及提升市場信譽(yù)不可或缺的環(huán)節(jié)。通過嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化的檢測流程并利用精密的儀器設(shè)備，能夠全面、客觀地評估開關(guān)產(chǎn)品的機(jī)械耐久性與可靠性。