GB/T 18497.2-2019 工业加热用电红外发射器的特性 第2部分：中长波电红外发射器

　　ICS 25 . 180 . 10 K 6 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　工业加热用电红外发射器的特性第 2 部分：中长波电红外发射器

　　Characteristicsofelectricinfraredemittersforindustrialheating—

　　part2：Mediumwaveandlongwaveelectricinfraredemitters

　　2019-06-04 发布 2020-01-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　前 言

　　GB/T 18497《工业加热用电红外发射器的特性》分为以下 2 部分：

　　— 第 1 部分：短波电红外发射器;

　　— 第 2 部分：中长波电红外发射器。

　　本部分为 GB/T 18497 的第 2 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由中国电器工业协会提出。

　　本部分由全国工业电热设备标准化技术委员会(SAC/TC 121)归口 。

　　本部分起草单位：大连理工大学、国家红外及工业电热产品质量监督检验中心、西安电炉研究所有限公司、成都市兴岷江电热电器有限责任公司、许昌市红外技术研究所有限公司、上海热丽科技集团有限公司、东莞市宏阳热能科技有限公司、南京丹联科技有限公司、杭州五源科技实业有限公司、国家电炉质量监督检验中心。

　　本部分主要起草人：谷励、曾宇、吴迪、李琨、谢明辉、李伟、张玉明、卢子忱、居吉富、任安邦、童斌斌、王小良、王一建。

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　工业加热用电红外发射器的特性第 2 部分：中长波电红外发射器

　　1 范围

　　GB/T 18497 的本部分规定了中长波电红外发射器的型式结构、规格及基本参数，技术要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输和贮存。

　　本部分适用于工业加热用峰值辐射波长不小于 2 μm 的各种非金属基体和金属基体电红外发射器

　　(以下简称发射器)。

　　本部分涉及的法向全发射率、光谱发射率、红外辐射波长范围、有效辐射能量比、红外辐射能量密度、电-热辐射转换效率、辐射面温度不均匀度等红外辐射特性参数也可适用于各种具有红外辐射功能的材料及器具的检测与评定。

　　应用于科研、农业、医疗保健、建筑供暖、交通运输、食品、养殖等领域的发射器，也可参照本部分使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2900 . 23 电工术语 工业电热装置

　　GB/T 7287—2008 红外辐射加热器试验方法

　　GB 8702—2014 电磁环境控制限值

　　GB/T 10066 . 12 电热装置的试验方法 第 12 部分：红外加热装置

　　GB/T 29470—2012 自限温电热片

　　3 术语和定义

　　GB/T 2900 . 23、GB/T 10066 . 12 和 GB/T 7287 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　发热体 heater

　　将电能转换为热能的导电发热材料，为发射器的发热源。

　　3.2

　　电红外发射器 electricinfraredemitter

　　将输入的电能主要转换成红外辐射能量的发射器。

　　3.3

　　中波电红外发射器 mediumwaveelectricinfraredemitter

　　峰值辐射波长介于 2 μm~4 μm 的电红外发射器。

　　3.4

　　长波电红外发射器 longwaveelectricinfraredemitter

　　峰值辐射波长大于 4 μm 的电红外发射器。

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　3.5

　　辐射基体 infraredbasicbody

　　利用本身具有的较强红外辐射能力，将发热体的热能有效地转换为红外辐射能量，并对发热体起支撑作用的部件。

　　3.6

　　引出棒(线)lead-outrod(wire)

　　与发热体连接，供发射器与电源、发射器与发射器连接用的导电金属零件。

　　3.7

　　充分发热条件 adequateheatingcondition

　　发射器在正常使用条件下的工作状态。

　　3.8

　　稳定工作状态 steadyworkingstate

　　发射器在正常使用条件下通电升温达到热平衡的工作状态。

　　3.9

　　工作温度 workingtemperature

　　发射器在额定电压工作并且在稳定工作状态下，辐射面的平均温度。

　　注：对于辐射基体为透明材料或部分透明材料的发射器，其工作温度定义为发射器在额定电压工作并且在稳定工作状态下的分布温度。

　　3 . 10

　　电-热辐射转换效率 electric-to-radiantpowertransferefficiency

　　发射器在额定电压下工作达到热平衡后，将输入的电功率转换成输出的总辐射通量的百分比。

　　3 . 1 1

　　辐射面电功率密度 radiativesurfacepowerdensity

　　发射器的辐射面上单位面积的电功率。

　　3 . 12

　　有效辐射能量比 energyratioofeffectiveradiant

　　发射器在有效红外光谱波段(1 μm~25 μm)的辐射通量与总辐射通量之比。

　　3 . 13

　　升温时间 temperaturerisetime

　　发射器表面温度从室温上升至稳定工作温度的 90%时所需要的时间。

　　3 . 14

　　损坏 damage

　　发射器的基本性能发生改变，不能满足正常使用要求的状态。

　　注：发射器有下列情况之一即被视为损坏：

　　a) 电气强度低于标准值、泄漏电流大于 3.5 mA;

　　b) 发射器的实际功率比额定功率超差 15% ;

　　c) 外壳有熔融物或辐射基体破裂或密封部分开裂漏气，或其他不准许修复的损坏。

　　4 型式结构、规格及基本参数

　　4 . 1 型式结构

　　发射器型式一般分为灯状、管状、板状及面状结构，也有其他异型结构。

　　其典型产品主要结构的示意图，见图 1~图 3 :

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　说明：

　　1 — 反射罩;

　　2 — 辐射基体;

　　3 — 发热体;

　　4 — 灯座。

　　图 1 灯状发射器图

　　说明：

　　1 — 辐射基体;

　　2 — 发热体;

　　3 — 引出棒。

　　图 2 管状发射器

　　说明：

　　1 — 辐射基体;

　　2 — 发热体;

　　3 — 框架;

　　4 — 保温材料;

　　5 — 引出棒。

　　图 3 板状发射器

　　面状发射器系指以模制材料为辐射基体的平面状发射器，包括低温辐射电热膜、碳纤维电热片等。

　　4 . 2 管状、板状与面状基体典型规格

　　4 .2 . 1 管状辐射基体(外径 × 长度)

　　示例：φ12 × (200~400) (mm)

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　φ16 × (200~600) (mm)

　　φ20 × (200~1 200) (mm)

　　φ30 × (200~1 200) (mm)

　　4 .2 .2 板状辐射基体(长 × 宽)

　　示例 ：240 × 160 ( mm)

　　300 × 200 ( mm)

　　330 × 240 ( mm)

　　4 .2 .3 面状辐射基体(幅宽 × 长度)

　　4 . 2 . 3 . 1 基本单元

　　示例：400 × 300 ( mm)

　　400 × 400 ( mm)

　　400 × 600 ( mm)

　　600 × 600 ( mm)

　　600 × 900 ( mm)

　　4 . 2 . 3 . 2 总体尺寸

　　n×基本单元(n为 1 、2 、3 、…n)。

　　4 . 3 主要参数

　　发射器的主要参数如下：

　　a) 额定电压：380 V、220 V、110 V、<110 V。

　　b) 额定频率：50 Hz、60 Hz。

　　c) 辐射面电功率密度：

　　低温面(板)状发射器：150 W/m2 ~1 500 W/m2 ;

　　其他发射器：0.15 W/cm2 ~15 W/cm2 。

　　d) 辐射面平均温度：

　　低温发射器(长波发射器)：<450 ℃ ;

　　中温发射器(中波发射器)：450 ℃ ~1 180 ℃。

　　e) 外形尺寸，mm。

　　f) 质量，kg。

　　4 . 4 其他要求

　　本部分中未规定型式结构、规格尺寸及额定参数的发射器，亦应参照本部分的技术要求进行生产与验收。

　　5 技术要求

　　5 . 1 一般要求

　　发射器应符合本部分的要求，并按照经规定程序批准的设计图样和技术文件制造。 在设计和构造上应能保证在正常使用时性能可靠，对使用者或周围环境没有危险。

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　5 . 2 运行条件

　　发射器应能在下列条件下正常工作：

　　a) 周围空气相对湿度不大于 90% ;

　　b) 周围环境无易燃、易爆、腐蚀性气体和导电粉尘;

　　c) 没有明显的振动与冲击;

　　d ) 工作电压允许变化范围为 ±10%。

　　5 . 3 外形尺寸

　　5.3. 1 辐射基板底面与基准平面之间的平面度误差应不大于 3 mm;板状发射器(即组装件)底面与基准平面之间的平面度误差应不大于 2 mm。

　　5 . 3 . 2 管状、灯状发射器的基本轴线直线度应不大于下列规定误差：

　　— 200 mm 以下为总长度的 0 . 5% ;

　　— 200 mm~500 mm 之间为总长度的 0.8% ;

　　— 500 mm 以上为总长度的 1%。

　　5 . 3 . 3 管状、灯状发射器的管壁厚度应均匀，外径尺寸的最大偏差应不大于 0 . 05D(D 为辐射管外径)。

　　5.3.4 板状发射器 的外形尺寸(长、宽)偏差应不超过 ± 2 mm, 板状发射器 的厚度偏差应不超过 ±0 . 6 mm。

　　5 . 4 外观

　　发射器辐射面应无明显缺陷，基体不开裂。 基体表面若有红外辐射涂层的发射器，则涂层应色泽一致，厚薄均匀，不得有起泡、剥落或局部堆积现象。 金属框架应无腐蚀斑点。 引出棒(线)应固紧牢靠，不得松动、脱落。 产品表面不应有划伤、变形和污染等明显缺陷。

　　5 . 5 冷态绝缘电阻

　　碳化硅、锆英砂发射器的冷态绝缘电阻应不小于 2 MΩ;其他发射器的冷态绝缘电阻应不小于50 MΩ。

　　注：对无防触电保护措施、发热体裸露的发射器，例如半导体直热式辐射管，该项 目不作考核。

　　5 . 6 热态绝缘电阻

　　碳化硅、锆英砂发射器的热态绝缘电阻应不小于 0 . 5 MΩ;其他发射器的热态绝缘电阻应不小于50 MΩ。

　　注：对无防触电保护措施、发热体裸露的发射器，例如半导体直热式辐射管，该项 目不作考核。

　　5 . 7 耐冷热交变性

　　经耐冷热交变性试验后，基体无裂缝，不变形。 涂层表面应无粉化、无鼓泡、无裂纹、无剥落现象。引出棒(线)应无松动。

　　5 . 8 功率偏差

　　发射器在额定电压及正常工作温度下，其输入功率对其额定输入功率的偏差，应在下列规定范围：

　　— 对于额定功率不大于 100 W 的发射器为：±10%。

　　— 对于额定功率大于 100 W 的发射器为：+5%~-10%。

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　5 . 9 工作温度下的泄漏电流和电气强度

　　5.9. 1 发射器在工作温度下的热态泄漏电流应不大于 0.75 mA。

　　5.9.2 发射器在充分发热条件下承受 50 Hz、1 500 V 的基本正弦波交流试验电压，历时 1 min,应无击穿和闪络现象。

　　注：对无防触电保护措施、发热体裸露的发射器，例如半导体直热式辐射管，该项 目不作考核。

　　5 . 10 耐潮湿

　　发射器经规定的湿热试验后，其泄漏电流和电气强度应符合 5 . 9 的规定。

　　注：对无防触电保护措施、发热体裸露的发射器，例如半导体直热式辐射管，该项 目不作考核。

　　5 . 1 1 工作温度偏差

　　发射器在额定电压及充分发热条件下的实际工作温度对其额定工作温度的偏差，应不超过+5%~

　　-5% 。

　　5 . 12 辐射面温度不均匀度

　　在额定电压及稳定工作状态下，面状发射器辐射表面的最高温度与最低温度之差应不大于 7℃;其他发射器的辐射面温度不均匀度应不大于平均温度的 10%。

　　5 . 13 辐射面和背面温度比

　　在额定电压及充分发热条件下，工作在稳定状态的单向辐射板状发射器，其辐射面工作温度与发射

　　器背面温度之比应不小于 3 ∶ 1 。

　　5 . 14 升温时间

　　发射器从室温通电加热至稳定工作温度 90%的时间，面状及板状发射器应不大于 20 min;管状发射器应不大于 15 min;灯状发射器应不大于 10 min。

　　5 . 15 电-热辐射转换效率

　　发射器的电-热辐射转换效率应不小于 50%。

　　5. 16 法向全发射率 εn

　　发射器辐射面的法向全发射率 εn 应不小于 0.83。

　　5. 17 光谱发射率 ελ

　　应至少给出波长在 2.5 μm~15 μm 区间的发射器辐射面的光谱发射率ελ 的基准值，每批产品检测值与基准值的 ελ 最大负偏差应不大于 0.05。

　　注：对不能给出光谱发射率ελ 的基准值的产品，允许以辐射能谱(即产品的辐射能量随波长变化的光谱分布)替代。

　　5 . 18 有效辐射能量比

　　带可见发光的复合型发射器的有效辐射能量比应不小于 80%。

　　5 . 19 红外辐射波长范围

　　发射器在标称有效红外辐射波长范围内的辐射能量应大于其总辐射能量的 50%。

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　5 . 20 抗震性

　　包装完好的发射器承受加速度 30 m/s2 ,频率 80 次/ min~120 次/ min,历时 2 h 的颠震试验后，发

　　射器的基体应无裂缝、不变形，引出棒(线)不松动，涂层无脱落，包装无损坏。

　　5 . 2 1 拉力试验

　　面状发射器的引出棒(线)应能承受 30 N、其他发射器的引出棒(线)应能承受 49 N 、历时 3 min 的

　　拉力试验，不准许有位移、断裂现象。

　　5 . 22 机械强度

　　发射器应具有足够的机械强度，并且其结构应经受住在正常使用中可能会出现的野蛮搬运。

　　5 . 23 弯折试验

　　经冷弯试验后，柔性面状发射器不应有脆化、破裂、变形或起层等现象。

　　经冷折试验后，柔性面状发射器的绝缘层不应产生断裂现象。

　　5 . 24 剥离强度

　　柔性面状发射器的复合物剥离力应不小于 3 . 0 N。

　　5 . 25 阻燃性能

　　面状发射器的发热元件和内部布线的绝缘应有足够的耐非正常发热和起火的能力。

　　5 . 26 耐低温性能

　　面状发射器在-40 ℃ 条件下储存 96 h后，不应出现破损和起层现象，应能正常工作。

　　5 . 27 工作寿命

　　在额定工作电压及充分发热条件下，发射器正常使用的连续工作寿命应不小于 5 000 h。

　　5 . 28 过载能力

　　发射器在规定的试验条件和输入功率下，应能承受 30 次循环过载试验，而不发生损坏。

　　5 .29 PTC发射器的功率-温度特性

　　具有 PTC特性的发射器，在规定试验条件下，其稳定功率应不大于启动功率的 50%。

　　5 . 30 电磁辐射强度

　　在额定工作电压及充分发热条件下，发射器正常使用时的工频电场强度应不大于 4 kV/m,工频磁感应强度应不大于 100 μT。

　　5 . 3 1 负离子发生量

　　具有产生负离子功能的发射器组件或材料，其实际负离子发生量应不低于产品的标称值。

　　5 . 32 放射性

　　在辐射材料或基体中，放射性元素的含量应符合国家标准的有关规定。

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　6 试验方法

　　6 . 1 辐射面的功率密度

　　式中：

　　σ — 辐射面的功率密度，单位为瓦每平方厘米(W/cm2 ) ;

　　P— 发射器实测电功率，单位为瓦(W) ;

　　s— 发射器辐射面面积，单位为平方厘米(cm2 )。

　　6 . 2 外形尺寸

　　按 GB/T 7287—2008 中第 7 章的规定进行。

　　6 . 3 外观

　　按 GB/T 7287—2008 中第 7 章的规定进行。

　　6 . 4 冷态绝缘电阻

　　按 GB/T 7287—2008 中第 15 章的规定进行。

　　6 . 5 热态绝缘电阻

　　按 GB/T 7287—2008 中第 15 章的规定进行。

　　6 . 6 耐冷热交变性

　　按 GB/T 7287—2008 中第 16 章的规定进行。

　　6 . 7 功率偏差

　　按 GB/T 7287—2008 中第 11 章的规定进行。

　　6 . 8 工作温度下的泄漏电流和电气强度

　　按 GB/T 7287—2008 中第 12 章的规定进行。

　　6 . 9 耐潮湿

　　按 GB/T 7287—2008 中第 13 章的规定进行。

　　6 . 10 工作温度偏差

　　按 GB/T 7287—2008 中第 8 章的规定进行。

　　6 . 1 1 辐射面温度不均匀度

　　按 GB/T 7287—2008 中第 8 章的规定进行。

　　6 . 12 辐射面和背面温度比

　　按 GB/T 7287—2008 中第 9 章的规定进行。

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　6 . 13 升温时间

　　按 GB/T 7287—2008 中第 10 章的规定进行。

　　6 . 14 电-热辐射转换效率

　　按 GB/T 7287—2008 中第 17 章的规定进行。

　　6. 15 法向全发射率 εn

　　按 GB/T 7287—2008 中第 18 章的规定进行。

　　6. 16 光谱发射率 ελ

　　按 GB/T 7287—2008 中第 19 章的规定进行。

　　6 . 17 有效辐射能量比

　　按 GB/T 7287—2008 中第 20 章的规定进行。

　　6 . 18 红外辐射波长范围

　　按 GB/T 7287—2008 中第 20 章的规定测量得到样品的辐射能谱后，计算发射器标称的有效红外辐射波长范围内的积分辐射出射度占全波段辐射出射度的比例。

　　6 . 19 抗震性

　　按 GB/T 7287—2008 中第 23 章的规定进行。

　　6 . 20 拉力试验

　　按 GB/T 7287—2008 中第 21 章的规定进行。

　　6 . 2 1 机械强度

　　按 GB/T 7287—2008 中第 24 章的规定进行。

　　6 . 22 弯折试验

　　按 GB/T 7287—2008 中第 25 章的规定进行。

　　6 . 23 剥离强度

　　按 GB/T 7287—2008 中第 26 章的规定进行。

　　6 . 24 阻燃性能

　　按 GB/T 7287—2008 中第 27 章的规定进行。

　　6 . 25 耐低温性能

　　按 GB/T 7287—2008 中第 28 章的规定进行。

　　6 . 26 工作寿命

　　按 GB/T 7287—2008 中第 22 章的规定进行。

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　6 . 27 过载能力

　　按 GB/T 7287—2008 中第 29 章的规定进行。

　　6 .28 PTC发射器的功率-温度特性

　　按 GB/T 29470—2012 中 6 . 24 的规定进行。

　　6 . 29 电磁辐射强度

　　给发射器施加额定工作电压直至达到稳定工作状态，然后按 GB 8702—2014 中第 6 章的规定进行。

　　6 . 30 负离子发生量

　　首先用分辨率优于 10 个/cm3 的空气负离子测定仪测量环境本底空气负离子浓度 Db(个/cm3 );然

　　后给发射器施加额定工作电压直至达到稳定工作状态(或直接在不通电运行的冷态)，测量发射器的负

　　离子浓度 Da(个/cm3 ),共测量 5 次，取平均值作为测量结果。

　　发射器的负离子发生量 D=Da -Db 。

　　测量条件：环境温度为(20±5) ℃、相对湿度为(65±5) %,在发射器距测定仪进风 口 2 cm 处进行

　　测量。

　　6 . 3 1 放射性

　　按相关国家标准的规定进行。

　　7 检验规则

　　7 . 1 验收形式

　　发射器应经检验合格后方能出厂，其验收形式分为出厂检验和型式检验。

　　7 . 2 出厂检验

　　凡提出交货的产品，均需按规定的出厂检验项目进行检验。 每件产品经检验合格并张贴合格标志后方能出厂。 外形尺寸、外观、功率偏差、冷态绝缘电阻、热态绝缘电阻、工作温度下的泄漏电流和电气强度为出厂检验项 目 。

　　7 . 3 型式检验

　　7 . 3 . 1 凡属下列情况之一的应进行型式检验，并应符合本部分的全部技术要求。 相同型号规格产品的型式检验样品数量应不少于 3 件：

　　a) 新产品试制定型鉴定时;

　　b ) 新产品转厂生产试制定型鉴定时;

　　c) 正式生产后，设计、配方、材料、工艺有较大变化，可能影响产品性能时;

　　d) 产品停产半年以上，再恢复生产时;

　　e) 正常生产时，每半年应周期性进行一次检验;

　　f) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时;

　　g) 收货方或国家质量监督机构提出型式检验要求时。

　　GB/T 18497 . 2—2019

　　7 . 3 . 2 检验结果如有任何一件样品不符合本部分的任何一项技术要求时，应从该批产品中双倍取样进行复验。 复验后仍有一项未达到技术要求时，则判该批产品不合格。

　　7 . 4 其他要求

　　7 . 4 . 1 库存两年以上的产品应按 7 . 2 规定复查。

　　7 . 4 . 2 供需双方检验结果不一致时，可由双方协商解决或申请仲裁检验，以仲裁检验结果作为最后依据。

　　8 标志、包装、运输和贮存

　　8 . 1 标志

　　发射器应有清晰、醒目的永久性标志。 标志上应有下述内容：

　　a) 发射器的名称、型号、规格;

　　b) 额定工作电压、额定功率;

　　c ) 制造厂名称或注册商标;

　　d ) 出厂年月或编号。

　　8 . 2 包装

　　8 . 2 . 1 发射器的包装应有可靠的防潮防尘措施;包装箱应牢固可靠，能确保发射器不会因运输后导致损坏。

　　8 . 2 . 2 包装箱内应有产品说明书、产品合格证及装箱清单。

　　8 . 2 . 3 包装箱标志至少应包括以下内容：

　　a ) 产品名称、型号、规格;

　　b) 产品数量、毛重、堆码高度;

　　c ) 制造厂名称、厂址、联系电话;

　　d ) 产品执行标准号;

　　e) 轻放、防雨、防潮的标志;

　　f) 包装箱尺寸、包装 日期。

　　8 . 3 运输

　　8 . 3 . 1 运输过程中应防止剧烈振动、挤压、雨淋及化学物品侵蚀。

　　8 . 3 . 2 搬运时应轻拿轻放，码放整齐，严禁滚动和抛掷。

　　8 . 4 贮存

　　8.4. 1 成品应贮存在干燥通风、周围无腐蚀性气体、相对湿度不大于 85%的仓库中。严禁重压，严禁露天存放。

　　8 . 4 . 2 发射器应按型号分类存放，堆码的高度应不大于包装箱上标明的堆码高度。