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家用滚筒干衣机性能测试方法探讨

http://www.sina.com.cn 2007年08月16日 10:20  电器

  家用滚筒干衣机 性能测试方法探讨

  国家家用电器质量监督检验中心 鲁建国 宁力强

  滚筒干衣机,就是由旋转的滚筒中流过加热的空气来干燥织物的器具。目前为止,按照干衣原理主要分为两类:排气型滚筒干衣机和冷凝式滚筒干衣机。排气型滚筒干衣机是指带有引入新鲜空气入口的滚筒干衣机,烘干织物后通过出气口将潮湿空气排到房间或室外。此类干衣机通常都带有进风口和排气口,某些排气量较大的干衣机,还需要配有排气管,以便将热空气排出室外。冷凝式滚筒干衣机是通过冷凝空气去除水分完成干衣过程的滚筒干衣机。有些冷凝式干衣机会带有凝水盒,以便将冷凝水收集起来。按照控制方式又分为自动滚筒干衣机和非自动滚筒干衣机。自动滚筒干衣机是指当负载达到一定含水率时,开关自动断开的滚筒干衣机。非自动滚筒干衣机是指当负载达到一定含水率时,开关不会自动断开,通常由定时器或手动控制的滚筒干衣机。需要注意的是,有些滚筒干衣机,虽然是由电子程控器控制,但还是通过手动设置干衣时间,而不是负载达到一定含水率自动断电的,也不属于自动滚筒干衣机。

  GB/T 20292-2006《家用滚筒干衣机性能测试方法》(以下简称标准)已于2006年12月1日正式实施, 2007年4月,中国家用电器研究院(国家家用电器质量监督检验中心)等机构已首先通过了国家认证认可监督管理委员会的审查认可,可以开展本标准的检测工作。标准中规定了滚筒干衣机几个主要性能指标的测试方法:最终含水率、耗电量、耗水量、时间、冷凝效率和干燥均匀度。其中耗水量和冷凝效率仅适用于冷凝式滚筒干衣机。笔者将在这几个试验项目的检测过程中积累的一些经验提出来供读者参考。

  标准负载是检测的前提

  标准中规定了棉织物和易处理织物两种标准负载,至于试验时使用何种负载,委托方可根据产品特点提出相应要求。

  由于用户在实际使用过程中不可能仅对一种材质的衣物进行烘干,因此在干衣机设计之前,应该对每种负载都规定一个额定容量,以指导用户正确使用干衣机。而且每种负载的额定容量应该是不同的,这是因为两种负载材料的密度不同。棉织物负载中床单/枕套和毛巾的密度分别为(185±10)g/m2和(220±10)g/m2,而易处理织物负载中衬衣和枕套的密度分别为(115±10)g/m2和(125±25)g/m2。可以看出棉织物负载的密度要比易处理织物负载的密度大很多。因此对于同一台干衣机,棉织物的额定容量应大于易处理织物的额定容量。标准中明确规定如果制造商没有标出干衣机的额定容量,对于棉织物负载应该按照每24L滚筒容积1kg负载来计算其额定容量;对于易处理织物则是按照每60L滚筒容积1kg负载来计算。

  试验条件是检测结果的保证

  1.环境温度和湿度

  标准6.2.3条专门规定了干衣机附近的环境温度和湿度。这主要是由于在试验过程中,整个试验室的环境温度不可能是完全一致和恒定的,但是对于滚筒干衣机特别是排气式滚筒干衣机来说,对试验结果影响最大的就是干衣机附近的环境温度和湿度,尤其是进风口处的空气温度和湿度。我们在试验过程中对温度和湿度的监控点应选择在距进风口处一米左右,而且要注意不能影响干衣机的正常进风。

  2.样品处理

  正常情况下,排气型滚筒干衣机都配有滤毛器,但是标准中并没有明确规定试验时应该如何处理滤毛器。笔者认为在进行每个周期的试验之前应该将滤毛器清理干净,否则之前试验中残留在滤毛器中的毛屑会增加进风阻力,减小换气流量,对试验结果有很大影响。以往的试验数据表明,在其他条件尽量保持相同的情况下,经过四个周期试验而未清理滤毛器的试验结果和将滤毛器清理干净后进行试验的结果之间的相对偏差可以达到10%左右。所以为了规范试验方法,提高检测数据的科学性和准确性,降低测量结果的不确定度,在进行每个周期的试验之前将滤毛器清理干净是十分必要的。

  3.负载的处理

  (1)标准中对于负载的标称初始含水率给出了两个值:60%和70%,然而并没有说明何时使用60%,何时使用70%,所以这两个值可以任意选取,只要在报告中明确标明即可。

  (2)试验开始前应该先将调整好的负载加湿,以使其达到标准中规定的初始含水率,并且应保证每一单件负载的含水率尽量一致,做到均匀加湿。为做到这一点,加湿时最好使用容积较大的滚筒式洗衣机来脱水。因为容积越大,衣物就越均匀地分散在滚筒的边缘,使得脱水时负载各处的线速度相差不多,可以尽量保证各处负载的含水率比较一致。如果使用垂直轴的波轮式洗衣机来进行脱水处理,由于水受到重力作用,下部负载的含水率必然会高于上部的负载;并且一般情况下,波轮式洗衣机的内筒直径比较小,同样会出现负载各处的线速度相差较大的情况,会进一步导致脱水不均匀。

  (3)如果脱水后负载的实际初始含水率(μ)未能达到规定的初始含水率范围,但是该值在μi0-3%~μi0+1%之间,则可以使用一个较细的喷雾装置进行再加湿,直至达到规定的范围;如果脱水后负载的含水率未达到μi0-3%~μi0+1%的范围,则只能重新对负载进行加湿和脱水处理。

  检测结果修正过程中应注意的问题

  1.修正公式

  由于实际测量结果不可能完全与标准中规定的标称值一致,所以要将耗电量、耗水量和时间的实际测量结果根据试验过程中的负载的调整质量、实际初始含水率和实际最终含水率进行修正。但是考虑到试验结果的不确定度和有效数字位数,本人认为应该对标准中给出的修正公式变形使用。以耗电量修正公式为例,标准中给出的公式是:

  (1)

  根据 和 ,

  公式(1)可以变形为:

  (2)

  式中:Wi——实际初始质量,kg; Wf——实际最终质量,kg;

  本人认为在实际试验过程中使用公式(2)计算更为准确。

  2. 原因分析

  (1)从不确定度的角度来考虑,μi和μf两个值都是通过公式计算出来的,在计算的过程会由于数据修约产生一个不确定度,在公式(1)中引用这两个值时也会将此不确定度引入,这就增大了测量结果的不确定度。而如果使用公式(2)来修正,因为使用的数据都是实际测量出来的原始数据,没有经过任何数据处理,所以不存在数据修约产生的不确定度,也会更准确一些。

  (2)从数据的有效位数角度来看,标准中给出的实际初始含水率和实际最终含水率都精确到整数位,所以在实际计算时,计算结果精确到小数点后一位即可。在参与耗电量修正计算时,如果使用原公式,那么根据修约规则进行修约时,最终结果仅可以取两位有效数字,如果不是最终结果而是中间过程的计算值,可以取到三位,这就会使计算精度降低,产生较大的修约不确定度。但是如果使用变形后的公式,作为最终结果可以取到四位有效数字,如果是中间过程的计算值,则可以取到五位有效数字,明显可以提高试验数据的精度。

  (3)举例说明

  一个额定容量为2.5kg的滚筒干衣机进行测试时,其负载的调整质量为2.509kg,采用的标称初始含水率为60%,在试验过程中实际初始质量和实际最终质量分别为4.010kg和2.478kg,实际初始含水率和实际最终含水率分别为59.8%和-1.2%,耗电量实测值为1.3808kWh;使用公式(1)进行修正:

  因为根据修约规则,进行乘除运算时结果的有效数字应与位数最少的数据一致(60%、0和2.5为标准规定值和样机的额定容量,有效数字可以看作无穷大),这样仅能取2位有效数字。

  使用公式(2)进行修正:

  根据上述原则,有效数字可以取到四位。两次计算得到的试验结果的相对偏差为:

  由此可见,使用公式(1)修正对试验结果的影响还是比较大的。

  随着

中国经济的快速发展,滚筒干衣机进入普通家庭已成为必然,产品的竞争也愈加激烈。产品质量竞争的基础就是检测标准,而正确理解和使用标准才是根本。因此,提高中国家用滚筒干衣机的性能检测水平已势在必行,希望广大业内人士积极参与到这一工作中来。

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