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摘要：本文所述的溢水试验装置是依据国标GB4706.1-2005标准15.2条款要求和GB4706.19、GB4706.30试验要求，研制的一种新型检测仪器，用于检验液体加热器等电器产品的电气安全要求，该溢水试验装置能够提供均匀的注水，且注水速度可由设备自动计算生成，数据准确，效率高。
关键词：溢水试验 热体加热器 电气安全 步进式
一、概述
家电和类似器件的安全检测GB4706.1-2005、GB4706.19-2008和GB4706.30-2008明确规定：“在正常使用中能够承受液体溢出的器具，其结构要能使这种溢出的液体不会影响器具的电气绝缘。”溢水试验是一种常用于此类安全检测的试验方法，特别是关于液体加热器等电器产品的电气安全检测方法。
目前，现有技术的溢水试验通常是：利用量杯人工量取足量的用于溢水测试的测试溶液，然后将该测试溶液倒入到待测电器中，查看该电器的电气安全等级是否达标。这种方式存在注水不均匀的问题，使得试验结果的误差偏大。此外，由于该试验纯人工进行，注水速度无法保证平稳进行，无法满足溢水试验较严苛的试验要求。
二、结构组成
该溢水试验装置主要由步进电机、注水不锈钢气缸、丝杆、控制面板、PLC、可倾斜样品工作台等组成，结构如下：
步进电机作为本实用新型的核心部件之一，它是一种能将电脉冲信号转变为角位移量的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。步进电机的这一特征，为均匀注水的实现提供了良好的基础。
传动组件包括丝杆、连接板，丝杆是一种能够将回转运动转化为直线运动的理想的产品，通过在传动组件中添加丝杆的方式，巧妙地解决了从步进电机角位移量到注水气缸线位移量的转变，保证装置注水均匀。
注水气缸作为测试溶液的驱动装置，能够提供充足的驱动力，保证测试溶液可以轻松到达工作台面。注水气缸的数量为两个，并列分布在步进电机的左右两侧，这种对称分布的排布方式，使丝杆转动带动连接板运动时，整个传动组件受力分布均衡，避免局部应力的出现，保证注水精度，提高设备结构的稳定性及使用寿命
注水管路主要包括水箱、连接水管和连接水管上安装的单向阀。单向阀安装在注水气缸与管道连接处，防止由于注水气缸内压力的变化造成管道中的水发生倒流，保证溢水量的高精确度，管路图如下：
工作台为可调倾角的工作台，其倾角调节范围为0-20°，工作台的可倾斜功能，增大溢水试驗装置的应用范围，使得外形不规则的样品能够进行溢水试验的检测，工作台底部设有可收集工作台上溢出废水的废水收集器由于溢水试验会出现测试溶液从待测电器中溢出的问题，因此在工作台底部设有用于收集溢出废水的废水收集器
三、控制原理
控制单元包括人机交互界面和PLC控制器，操作人员只需要在人机交互界面输入待测样品的溢水量和溢水时间，人机交互界面就能将接收到的信息传递到PLC控制器，此时PLC控制器展开运算 （流量=线速度×注射器内截面积），得
到相应的脉冲信号，并发送到步进电机，脉冲信号包括脉冲数和脉冲频率两部分。脉冲数控制角位移量，确保准确的溢水量；脉冲频率控制电机转动的速度和加速度，达到调速的目的，从而确保装置注水的均匀性。
四、应用举例
使用本装置对电水壶进行溢水测试，其具体步骤如下：
1）将电水壶放置于工作台，调节工作台使其与水平面之夹角为20°，使壶嘴在最高处。
2）使用1%的NaCl溶液将电水壶灌满，并在水箱中注入15%的NaCl溶液。
3）在人机交互界面设定待测样品的溢水量和注水时间，PLC控制器自动运算得到相应的脉冲信号，并发送到步进电机，使步进电机转动产生一角位移，带动丝杆转动。丝杆转动带动连接板运动，使注水气缸将水箱中的NaCl溶液按照设定的时间匀速注入电水壶中。
4）此时，依据GB 4706.1-2005 16.3条款规定进行电气强度试验，试验电水壶是否存在闪络或击穿现象。若无闪络或击穿现象，则对器具的绝缘件进行视检，其绝缘部件上均没有能导致爬电距离和电气间隙至小于规定限值的水迹时，可判定电水壶通过溢水测试。
参考文献：
[1] 家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求
GB 4706.1-2005
[2] 家用和类似用途电器的安全 液体加热器的特殊要求： GB 4706.19-2008
[3] 吴国平 《家用电器检验技术》中国标准出版社 2000年出版
[4] （日）坂本正文 著，王自强 译 《步进电机应用技术》科学出版社 2010年出版
关键词：溢水试验 热体加热器 电气安全 步进式
一、概述
家电和类似器件的安全检测GB4706.1-2005、GB4706.19-2008和GB4706.30-2008明确规定：“在正常使用中能够承受液体溢出的器具，其结构要能使这种溢出的液体不会影响器具的电气绝缘。”溢水试验是一种常用于此类安全检测的试验方法，特别是关于液体加热器等电器产品的电气安全检测方法。
目前，现有技术的溢水试验通常是：利用量杯人工量取足量的用于溢水测试的测试溶液，然后将该测试溶液倒入到待测电器中，查看该电器的电气安全等级是否达标。这种方式存在注水不均匀的问题，使得试验结果的误差偏大。此外，由于该试验纯人工进行，注水速度无法保证平稳进行，无法满足溢水试验较严苛的试验要求。
二、结构组成
该溢水试验装置主要由步进电机、注水不锈钢气缸、丝杆、控制面板、PLC、可倾斜样品工作台等组成，结构如下：
步进电机作为本实用新型的核心部件之一，它是一种能将电脉冲信号转变为角位移量的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。步进电机的这一特征，为均匀注水的实现提供了良好的基础。
传动组件包括丝杆、连接板，丝杆是一种能够将回转运动转化为直线运动的理想的产品，通过在传动组件中添加丝杆的方式，巧妙地解决了从步进电机角位移量到注水气缸线位移量的转变，保证装置注水均匀。
注水气缸作为测试溶液的驱动装置，能够提供充足的驱动力，保证测试溶液可以轻松到达工作台面。注水气缸的数量为两个，并列分布在步进电机的左右两侧，这种对称分布的排布方式，使丝杆转动带动连接板运动时，整个传动组件受力分布均衡，避免局部应力的出现，保证注水精度，提高设备结构的稳定性及使用寿命
注水管路主要包括水箱、连接水管和连接水管上安装的单向阀。单向阀安装在注水气缸与管道连接处，防止由于注水气缸内压力的变化造成管道中的水发生倒流，保证溢水量的高精确度，管路图如下：
工作台为可调倾角的工作台，其倾角调节范围为0-20°，工作台的可倾斜功能，增大溢水试驗装置的应用范围，使得外形不规则的样品能够进行溢水试验的检测，工作台底部设有可收集工作台上溢出废水的废水收集器由于溢水试验会出现测试溶液从待测电器中溢出的问题，因此在工作台底部设有用于收集溢出废水的废水收集器
三、控制原理
控制单元包括人机交互界面和PLC控制器，操作人员只需要在人机交互界面输入待测样品的溢水量和溢水时间，人机交互界面就能将接收到的信息传递到PLC控制器，此时PLC控制器展开运算 （流量=线速度×注射器内截面积），得
到相应的脉冲信号，并发送到步进电机，脉冲信号包括脉冲数和脉冲频率两部分。脉冲数控制角位移量，确保准确的溢水量；脉冲频率控制电机转动的速度和加速度，达到调速的目的，从而确保装置注水的均匀性。
四、应用举例
使用本装置对电水壶进行溢水测试，其具体步骤如下：
1）将电水壶放置于工作台，调节工作台使其与水平面之夹角为20°，使壶嘴在最高处。
2）使用1%的NaCl溶液将电水壶灌满，并在水箱中注入15%的NaCl溶液。
3）在人机交互界面设定待测样品的溢水量和注水时间，PLC控制器自动运算得到相应的脉冲信号，并发送到步进电机，使步进电机转动产生一角位移，带动丝杆转动。丝杆转动带动连接板运动，使注水气缸将水箱中的NaCl溶液按照设定的时间匀速注入电水壶中。
4）此时，依据GB 4706.1-2005 16.3条款规定进行电气强度试验，试验电水壶是否存在闪络或击穿现象。若无闪络或击穿现象，则对器具的绝缘件进行视检，其绝缘部件上均没有能导致爬电距离和电气间隙至小于规定限值的水迹时，可判定电水壶通过溢水测试。
参考文献：
[1] 家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求
GB 4706.1-2005
[2] 家用和类似用途电器的安全 液体加热器的特殊要求： GB 4706.19-2008
[3] 吴国平 《家用电器检验技术》中国标准出版社 2000年出版
[4] （日）坂本正文 著，王自强 译 《步进电机应用技术》科学出版社 2010年出版