玩具EN71測試電玩具發熱的標準分析

玩具EN71認證技術咨詢服務電玩具發熱的標準分析

所謂“溫升”是指測量所得的溫度與外部環境空氣溫度的差值，即：△t=t1-t0其中：△t為溫升，t1為測量所得的溫度，t0為外部環境空氣溫度。本條款適用于所有的電玩具，是本標準的技術重點和難點。

玩具EN71認證標準要求在“正常使用”、“導體短路’’、“電機停轉”等多種情況下測試電玩具可觸及表面的溫升，然后按9.9條款進行判定。其目的是為防止兒童接觸到玩具的發熱表面導致燙 傷以及玩具因設計、結構或材料的缺陷導致溫度過高而起燃，造成火災等危害。下述解析對 應上述標準條款的內容：

玩具EN71認證標準要求在“正常使用”、“導體短路’’、“電機停轉”等多種情況下測試電玩具可觸及表面的溫升，然后按9.9條款進行判定。其目的是為防止兒童接觸到玩具的發熱表面導致燙 傷以及玩具因設計、結構或材料的缺陷導致溫度過高而起燃，造成火災等危害。下述解析對 應上述標準條款的內容：

9.2本條款規定了在溫升測試時的條件，并按以下最不利條件進行測試：

a）測試樣品的測試位置：玩具放置于玩耍過程中可能出現的最不利位置；手持式玩具自由懸掛在空中，例如玩具遙控器；其他玩具放在試驗角的底板上，例如玩具車。

b）用四層面積為500mm×500mm、質量密度為40g/m2±8g/m2的漂白棉紗，覆蓋玩具，摸擬最不利情況進行溫升測試。對尺寸大于500mm的玩具，棉紗覆蓋在預期可能出現高溫和棉紗被燒焦的部件表面；對尺寸不超過500mm的玩具用棉紗完全覆蓋。

c）測試樣品的供電電壓：電池玩具以額定電壓供電；變壓器玩具以0.94或1.06倍的額定電壓供電，二者取更不利的情況。

d）溫升測試的方法：測量溫度的方法有很多，通常用于電氣產品測試的僅有三種，即溫度計法、電阻法、熱電偶法。溫度計法指用水銀或酒精溫度計直接測量，此法主要用于測量環境溫度(樣品周圍的溫度〕。電阻法主要用于電磁線圈溫升的測量。熱電偶法可用于測量環境溫度，也可用于測量樣品各部位的溫升。由于本標準要求測量的部位是玩具的可觸及部件表面，根據上述溫度的測量方法的不同特點，熱電偶法最為適用。

玩具EN71認證熱電偶法是測量玩具表面溫升的主要方法。所謂熱電偶，就是當兩種不同金屬導線組成閉合回路時，若在接頭處維持一溫差，回路就有電流和電動勢產生，其中產生的電動勢稱為溫差電動勢，上述回路稱為熱電偶。熱電偶法測量溫度是根據熱電偶的熱端和冷端有溫差時出現熱電動勢，且此熱電動勢隨溫差的增大而增大的原理來測量熱端溫度的。

9.3本測試條款要求電玩具在正常工作狀態下工作，確定其各可觸及部位的表面溫升，然后根據條款9.9的要求判定是否合格。

“正常工作”是指按玩具的操作說明，或按傳統或習慣的、明顯的玩具玩耍方式進行使用。下述內容是如何在玩具正常工作的過程中確定該玩具發熱部位的溫度是否達到穩定狀態，或者說在電池壽命使用期間該發熱部位的溫度是否到達的最大值。

對于一些相對靜態的電池動力玩具，例如只是簡單的發光、發聲音的玩具，很容易就可以模擬其正常使用的情況，然后通過熱電偶法測試其發熱表面的溫度。但是，對于如電動玩具車這樣，在正常使用過程中是動態的玩具，只通過在玩家表面粘貼熱電偶的方法，就很難直接對其進行正常使用并監測其最大溫升，因為熱電偶絲的長度是有限的，在玩具車的正常使用過程中會從玩家表面脫落二導致無法測溫。

對于電動玩具而言，工作電流是引起其發熱的主要原因，因為溫升：△t=P/kS=I2R/kS

其中R為樣品電阻，I為測試電流，S為樣品散熱面積，k為樣品散熱系數。對此，可以通過模擬玩具車的正常使用，并監測記錄其工作電流I正常，然后通過輔助測試器具模擬正常使用，并通過調整車輪與輔助測試器具間的摩擦力使其工作電流與之前測得的I正常一致，在玩具車發熱表面粘貼熱電偶，連續監測其發熱表面的溫度，直到最大值的出現為止。通過這種方法我們可以準確的測量出這類玩具在“正常工作”是的最大溫升。