4.2 دستگاه
دستگاههای زیر باید مورد استفاده قرار گیرند:
الف) دستگاهی برای تولید مقدار کنترلشدهای از اوزون؛
ب) وسیلهای برای گردش هوای اوزوندار تحت شرایط کنترلشده رطوبت و دما از میان محفظهای حاوی نمونههای آزمون؛
ج) وسیلهای برای تعیین غلظت اوزون؛
د) دستگاه مناسب برای گرفتن و کشش نمونههای آزمون؛
هـ) سنبههای استوانهای ساختهشده از چوب یا فلز؛
و) دسیکاتوری پرشده با سیلیکاژل یا ماده معادل؛
ز) ترازوی آزمایشگاهی دقیق با قابلیت قرائت 0,1 mg.
4.3 پیششرطیسازی نمونهها
تمام آزمونها باید حداقل 16 h پس از اکستروژن یا اتصال عرضی، در صورت وجود، ترکیبات عایق یا روکش انجام شوند.
چنانچه آزمون در دمای محیط انجام شود، نمونههای آزمون باید حداقل به مدت 3 h در دمای (23 ± 5) °C نگهداری شوند.
4.4 نمونهبرداری و آمادهسازی نمونههای آزمون
4.4.1 نمونهبرداری از عایق
چه کابل تکمغزی باشد و چه چندمغزی، آزمون تنها روی یک مغزی انجام میشود. باید طول کافی از مغزی، از موقعیتی که حداقل 1,5 m از انتهای طول کابل فاصله دارد، بریده شود تا دو نمونه آزمون فراهم گردد؛ مگر آنکه مغزی در قسمت بیرونی خود دارای لایه نیمهرسانای اکسترودشده باشد که در این صورت باید طول کافی برای چهار نمونه آزمون برداشته شود.
هر نمونهای که آثار آسیب مکانیکی نشان دهد نباید برای آزمونها استفاده شود.
4.4.2 نمونهبرداری از روکش
یک نمونه از کابل یا سیم مورد آزمون، یا از روکشی که از کابل جدا شده است، باید با اندازهای کافی برای تهیه حداقل دو نمونه آزمون برداشته شود.
هر نمونهای که آثار آسیب مکانیکی نشان دهد نباید برای آزمونها استفاده شود.
4.4.3 آمادهسازی نمونههای آزمون از عایق
هرگونه پوشش محافظ موجود روی مغزی باید بدون آسیبزدن به عایق برداشته شود؛ مگر آنکه پوشش پیش از ولکانش مستقیماً روی عایق اعمال شده و به آن چسبیده باشد. اگر مغزی در قسمت بیرونی خود دارای لایه نیمهرسانا به شکل نوار باشد، این لایه باید برداشته شود.
اگر مغزی در قسمت بیرونی خود دارای شیلد نیمهرسانای اکسترودشده باشد، این شیلد باید از دو نمونه آزمون برداشته شده و روی دو نمونه دیگر در جای خود باقی بماند.
4.4.4 آمادهسازی نمونههای آزمون از روکش
دو نمونه آزمون دمبلی باید مطابق IEC 60811-501 آماده شوند. حداقل ضخامت نمونه آزمون باید 0,6 mm باشد. در مورد کابلهایی با اندازهای چنان کوچک که آمادهسازی نمونههای دمبلی امکانپذیر نباشد، باید از روش آزمونی مشخصشده برای عایق استفاده شود.
4.5 روش شرطیسازی و تغییر شکل نمونههای آزمون
4.5.1 نمونههای آزمون عایق
اگر مغزی دارای شیلد نیمهرسانای اکسترودشده نباشد، یک نمونه آزمون باید در جهت و صفحه انحنای موجود خود، بدون پیچش، یک دور کامل به دور سنبه خم شده و در محل تقاطع دو انتها با نخ یا نوار بسته شود؛ نمونه آزمون دوم از همان مغزی نیز باید بهطور مشابه در صفحه انحنای موجود، اما در جهت مخالف، خم شود.
اگر مغزی در حالت تولیدشده دارای شیلد اکسترودشده در قسمت بیرونی باشد، دو نمونه آزمون، یکی با لایه نیمهرسانای برداشتهشده و دیگری با لایه نیمهرسانای باقیمانده در جای خود، باید همانطور که در بالا توضیح داده شد، در هر جهت خم شوند.
خمکردن باید در دمای 20 °C تا 28 °C و با استفاده از سنبهای برنجی، آلومینیومی یا چوبی با عملیات مناسب، با قطری مطابق جدول 1، انجام شود.
اگر نمونه آزمون بیش از حد صلب باشد و امکان عبور دادن دو انتها از روی یکدیگر وجود نداشته باشد، باید آن را بهگونهای خم و بسته کرد که حداقل خم 180° به دور سنبهای با قطر مشخصشده ایجاد شود.
سطح هر نمونه آزمون باید با پارچهای تمیز پاک شود تا آلودگی یا رطوبت از بین برود. نمونههای آزمون خمشده روی سنبههای خود باید پیش از آزمون، به مدت 30 min تا 45 min در هوای دمای محیط و بدون هیچگونه عملیات اضافی نگهداری شوند.
4.5.2 نمونههای آزمون روکش
سطح هر نمونه آزمون باید با پارچهای تمیز پاک شود تا آلودگی یا رطوبت از بین برود. سپس نمونه آزمون باید حداقل به مدت 16 h در دسیکاتور و در دمای (23 ± 5) °C نگهداری شود.
هر دو انتهای نمونه آزمون را در دستگاه گیرش مهار کنید و آن را به میزان (33 ± 2) % بکشید و نمونه آزمون را در حالت کشیده داخل دستگاه گیرش نگه دارید.
یادداشت: برای جلوگیری از ایجاد ترکهای احتمالی اوزون در نزدیکی گیرهها، میتوان قسمتهای موضعی نمونههای آزمون را با لاک مناسب مقاوم در برابر اوزون پوشاند.
4.6 قرارگیری در معرض اوزون
نمونههای آزمون شرطیشده که مطابق 4.4 آماده شدهاند، باید در وسط محفظه آزمون مجهز به شیر آزمون قرار گیرند؛ فاصله نمونههای آزمون از یکدیگر باید حداقل 20 mm باشد. نمونههای آزمون باید در دمای (25 ± 2) °C نگه داشته شوند، مگر آنکه در استاندارد مربوط به کابل طور دیگری مشخص شده باشد، و در معرض جریان هوای خشکِ در گردش با غلظت موردنیاز اوزون قرار گیرند.
غلظت اوزون و زمان قرارگیری در معرض آن باید مطابق استاندارد مربوط به کابل باشد.
غلظت اوزون باید مطابق 4.8 در داخل محفظه آزمون اندازهگیری شود.
هوای دارای غلظت موردنیاز اوزون باید دبیای بین 280 l/h و 560 l/h داشته باشد و فشار هوا باید اندکی بالاتر از فشار اتمسفر حفظ شود.
4.7 ارزیابی نتایج
پس از مدت زمان آزمون مشخصشده، نمونههای آزمون باید از محفظه آزمون خارج شده و با دید طبیعی یا اصلاحشده، بدون بزرگنمایی، بررسی شوند.
عایق در بخش 180° قسمت خمشده که از محل بستن دورتر است، باید عاری از ترک باشد.
سطوح قسمتهای باریک مرکزی نمونههای آزمون دمبلی باید عاری از ترک باشند.
هرگونه ترک در نزدیکی گیرهها نادیده گرفته شود.
4.8 تعیین غلظت اوزون
4.8.1 آنالیز شیمیایی
4.8.1.1 معرفها
معرفها باید دارای کیفیت شناختهشده معرفهای تجزیهای باشند.
در تمام مراحل آزمون باید از آب مقطر استفاده شود.
الف) محلول شناساگر نشاسته: مقدار 1 g نشاسته محلول باید در 40 ml آب سرد هم زده شود و با همزدن مداوم تا نقطه جوش حرارت داده شود تا نشاسته کاملاً حل شود. این محلول باید با آب سرد تا حدود 200 ml رقیق شده و 2 g کلرید روی متبلور به آن افزوده شود. باید اجازه داده شود محلول تهنشین شود و سپس مایع رویی برای استفاده سرریز گردد. در صورت استفاده مکرر، محلول باید هر دو یا سه روز یکبار تجدید شود.
بهعنوان جایگزین، میتوان محلول تازهای از 1 g نشاسته محلول در 100 ml آب جوش تهیه کرد.
هنگام استفاده از هر یک از این محلولهای نشاسته بهعنوان شناساگر، باید چند قطره اسید استیک 10 % به محلول در حال تیتر افزوده شود.
ب) محلول استاندارد ید: مقدار 2 g یدید پتاسیم (KI) و 10 ml آب باید درون لوله توزین قرار داده شده و سپس لوله وزن شود. ید باید مستقیماً روی محلول داخل لوله و روی کفه ترازو افزوده شود تا مقدار کل ید حلشده حدود 0,1 g باشد. محلول حاوی ید افزودهشده باید با دقت وزن شده و مقدار ید افزودهشده تعیین شود. سپس محلول باید داخل بشر ریخته شود؛ لوله توزین، در حالی که روی بشر نگه داشته شده است، باید با آب شسته شود. محلول باید از بشر به داخل بالن کالیبرهشده 1 000 ml منتقل شود، بشر با آب شسته و آب شستوشو به بالن افزوده شود و محلول داخل بالن تا 1 000 ml رقیق گردد.
یادداشت: این محلول در صورت نگهداری در محل خنک و تاریک و داخل بطری قهوهای با درپوش کاملاً بسته، نسبتاً پایدار است. ج) محلول تیوسولفات سدیم: محلول تیوسولفات سدیم (Na2S2O3) با غلظتی تقریباً برابر با محلول استاندارد ید باید با قرار دادن حدود 0,24 g از Na2S2O3 ⋅ 5 H2O در بالن 1 000 ml و رساندن حجم آن به 1 000 ml تهیه شود. از آنجا که این محلول بهتدریج غلظت خود را از دست میدهد، باید در روز آزمون اوزون در برابر محلول ید استانداردسازی شود.
قدرت، E، محلول Na2S2O3 که بهصورت معادل ید محاسبه و بر حسب میلیگرم ید بر میلیلیتر محلول بیان میشود، برابر است با:
د) محلول یدید پتاسیم: حدود 20 g از KI خالص باید در 2 000 ml آب حل شود.
هـ) اسید استیک: باید محلول 10 % (حجمی) تهیه شود.
4.8.1.2 روش اجرا
حجم مشخصی از هوای حاوی اوزون باید از محفظه آزمون از میان محلول KI حبابانده شود، یا حجم مشخصی از هوای حاوی اوزون جمعآوری شده و با استفاده از وسیلهای مناسب با محلول KI مخلوط گردد.
دو روش جایگزین که میتوان از آنها استفاده کرد، در زیر توضیح داده شدهاند:
الف) یک بطری نمونهبرداری حاوی 100 ml محلول KI از یک طرف به شیر نمونهبرداری محفظه آزمون و از طرف دیگر به بورت گازی 500 ml متصل میشود. لوله شیشهای متصلکننده بطری نمونهبرداری به شیر نمونهبرداری باید تا عمق زیادی پایینتر از سطح محلول KI در بطری نمونهبرداری قرار گیرد. شیر دوطرفه روی بورت به سمت اتمسفر باز شده و با بالا بردن آسپیراتور متصل به قسمت پایینی بورت، بورت با آب تا علامت پرشدگی کامل پر میشود. سپس شیر بورت به سمت اتمسفر بسته و به سمت بطری نمونهبرداری باز میشود و شیر نمونهبرداری روی محفظه آزمون نیز به سمت بطری باز میگردد. سپس آسپیراتور پایین آورده میشود تا آب از بورت خارج شود. در این مرحله، 500 ml از گاز محفظه آزمون از میان محلول KI حبابانده شده است. سپس شیرها بسته شده و بطری برای تیترکردن خارج میشود.
ب) یک قیف جداکننده با ظرفیت 400 ml از محلول KI پر شده و سوراخ پرکردن آن به شیر آزمون محفظه آزمون متصل میشود. شیر آزمون و شیر پایینی قیف جداکننده بهطور همزمان باز میشوند تا حدود 200 ml از محلول KI درون استوانه مدرجی که زیر آن قرار دارد تخلیه شود. شیر آزمون و شیر قطعکننده بهسرعت بسته میشوند و قیف جداکننده، که در این حالت حجمی از گاز برابر با حجم محلول KI موجود در استوانه اندازهگیری دارد، خارج و درپوشگذاری میشود. قیف جداکننده باید تکان داده شود تا واکنش کامل با محلول KI ایجاد گردد. محلول موجود در استوانه مدرج باید با استفاده از شناساگر نشاسته از نظر وجود ید آزاد آزمایش شود و در صورت شناسایی هر مقدار ید، نمونه گاز باید رد شده و نمونه دیگری جمعآوری شود.
محلول KI که با حجم مشخصی از گاز محفظه آزمون، با هر یک از روشهای انتخابشده، واکنش داده است، باید با محلولهای استانداردشده Na2S2O3 و با استفاده از شناساگر نشاسته تیتر شود.
4.8.1.3 محاسبه
از آنجا که 1 mg ید در دمای اتاق و فشار اتاق معادل 0,1 ml اوزون است (در محدوده دقت این روش آنالیز، در دما و فشار متوسط اتاق)، غلظت اوزون را میتوان بهصورت زیر محاسبه کرد:
4.8.2 اندازهگیری مستقیم با دستگاه اندازهگیری اوزون
بهعنوان جایگزینی برای آنالیز شیمیایی، میتوان غلظت اوزون را مستقیماً با دستگاه اندازهگیری اوزونی اندازهگیری کرد که با مقایسه با نتایج بهدستآمده از روش شیمیایی کالیبره شده باشد.
محفظه آزمون اوزون
- اندازه محفظه: 60*60*70 cm
- محدوده دما: دمای اتاق-70C (سیستم سرمایش بهصورت آپشن ارائه میشود)
- نوسان دما: ± 0.5 ℃
- انحراف دما: ± 2.0 ℃
- محدوده رطوبت: 40-95% RH
- انحراف رطوبت: ± 3% RH
- غلظت اوزون: 1～500PPM (محدودههای دیگر بنا بر درخواست مشتری)
- سرعت چرخش نگهدارنده نمونه: 0~10 r/min
- دبی جریان هوا: 280 l/h و 560 l/h
- سیستم سرمایش: سیستم تبرید با تراکم مکانیکی (بهصورت آپشن ارائه میشود و در مدل پایه گنجانده نشده است)
- نشانگر دیجیتال اوزون
- نشانگر دیجیتال دما-رطوبت-زمان (HMI بهصورت آپشن ارائه میشود و در مدل پایه گنجانده نشده است)
- سیستم تأمین آب: تأمین خودکار آب، سیستم تصفیه آب
- رطوبتساز: رطوبتساز تبخیری با سطح فولاد زنگنزن
- حسگر گاز: حسگر گاز اوزون
- مولد اوزون: مولد اوزون از نوع تخلیه بیصدا
- گردش هوا: فن گریز از مرکز
- فضای داخلی محفظه از SS304
- کنترل سرعت چرخش فن
- نگهدارنده نمونه با درام چرخان
- عملکرد فن باعث توزیع یکنواخت گاز اوزون، دما و رطوبت میشود
- استفاده از سیم حرارتی آلیاژ نیکل-کروم
- رطوبتسازهای تبخیری
- استفاده از روش تخلیه بیصدا برای تولید اوزون
- جذب و تصفیه اوزون باقیمانده در محفظه پس از آزمون، برای جلوگیری از آسیب ناشی از نشت اوزون
