1、研究背景

1.1 背景介绍

近年来，随着国民生活水平的不断提高，我国电坐便器行业迎来了高速发展阶段，2016年年产量达到220万台，2017年为380万台，年均增长率超过72%，增速迅猛，预计2019年将超过日本的440万台。从使用层面上看，目前，国内家庭普及率不足2%，市场发展潜力巨大，这必将促使我国成为产销量最多的国家。因此，建立完整的国家标准体系，以及相应配套的试验设备十分必要。

2016年10月～2018年3月，全国家用电器标准化技术委员会清洁器具分技术委员会组织了GB/T 23131-2008《电子坐便器》国家标准的修订工作。中国家用电器研究院测试计量技术研究所主导了本次修订，2018年标准修订完成并通过审定，由国家标准化管理委员会批准发布。GB/T 23131是电坐便器的基础性标准，主要对电坐便器清洁性能、风干性能、座圈温度及均匀性、耐久性、抗菌除菌、除异味等性能指标提出更加科学的技术要求和试验方法，标准属国际先进水平。

1.2 研究意义

由于GB/T 23131是新修订标准，主要性能测试设备均属空白，国际上也无参考依据。为此，测试计量技术研究所、健康家电检测中心组织主要技术开发和检测工程师合作研发了“TE23131CR-1电坐便器清洁率测试装置”、“TE23131BR-1电坐便器风量测试装置”、“TE23131ET-1电坐便器温度及均匀性测试装置”，以及“TE23131DM-1电坐便器性能数据管理分析系统”，从而配合GB/T 23131新国标的实施，实现对电坐便器风量、清洁率、座圈温度及其均匀性、风温、水温等性能项目的检验测试及数据分析。本测试系统操作简单，重复性好，检验精度和智能化水平高，主要用于检测机构以及制造企业检测试验室。

2、项目介绍

2.1 TE23131CR-1电坐便器清洁率测试装置

GB/T 23131《家用和类似用途电坐便器》修订版标准中，清洁率是电坐便器的核心评价指标。试验方法仍然沿用GB/T 23131-2008《电子坐便器》国家标准中的称重法，该方法通过检验电坐便器去除人体模拟排泄物的能力来评价清洁效果，修订过程中针对上一版清洁率测试方法中出现的问题，对模拟人体排泄物、排泄物载体、试验方法做了相应的改进，因此研制“TE23131CR-1电坐便器清洁率测试装置”（见图1），不仅可以用于实验室的检测，也为电坐便器行业提供了标准设备，便于检测的同时，为行业提升电坐便器的清洁性能提供设备支持。

图1：TE23131CR-1电坐便器清洁率测试装置

本测试装置用于电坐便器清洁性能的测试，通过X、Y、Z三轴的点动按键将负载基片移动至冲洗位置，自动记忆冲洗位置点，并在下次测试时自动返回原冲洗位置，以确保多次冲洗试验位置的一致性。同时本装置可实时采集电子天平读数，自动测量和记录冲洗前、冲洗后的负载重量，同时计算出清洁率数据，存储实验过程中各项测试数据并可现场生成测试结果的原始记录页。综上，本测试装置具有自动移位、位置记忆、在线称重及报告生成的功能。

2.2 TE23131BR-1电坐便器风量测试装置

GB/T 23131《家用和类似用途电坐便器》修订版标准中增加了吹风性能的要求和试验方法，即分别测量出风口界面高度中心线均布的3个点的风速值，求其平均值后，再根据出风口的截面尺寸计算出平均风量值，单位为立方米每分钟（m3/min），因此研制相应的检测设备“TE23131BR-1电坐便器风量测试装置”，如图2所示，需具有可自动定位到3个均布测点的功能，且能够采集、存储和显示3个测点取样的风速变化轨迹，最后打印生成测试原始记录页。

图2：TE23131BR-1电坐便器风量测试装置

本测试装置用于电坐便器吹风风量性能的测试。装置可根据不同出风口截面尺寸，将测试探头自动移位至出风口长边的1/4、1/2、3/4处，高度1/2处，测试探头移动距离精确至0.02mm，探头移动包括自动及手动两种方式。测试过程中，以1Hz的频率采集各点的风速数据，在软件中实时显示风速变化曲线图，自动计算风量并存储每个点的采样值和测试曲线，最后自动生成测试结果的原始记录页。

2.3 TE23131ET-1电坐便器温度及均匀性测试装置

GB/T 23131《家用和类似用途电坐便器》修订版标准中对坐圈温度及其温度均匀性的要求和评价方法也做了详细规定，采用热电偶测试坐圈表面均布的10个测点上的温度值，每2min测一次，共测5次，根据相应的公式计算最高温度温差、最低温度温差和坐圈表面温差作为试验结果值。因此，需研制温度采集装置“TE23131ET-1电坐便器温度及均匀性测试装置”，如图3所示，装置应至少包含10路热电偶采集通道，采集频率可自由设定且能保存所有通道的温度采集值，并具有自动打印测试原始记录页功能。

图3：电坐便器温度及均匀性测试装置

本测试装置用于电坐便器坐圈温度及均匀性的测试。装置依据GB/T 23131新版修订标准中规定的测试方法设计研制，集成了30通道高精度热电偶，配备了基于Labview平台开发的智能化软件，具有数据自动采集、记录、分析、管理的功能。该测试装置具有良好的稳定性、重复性及再现性等特点，不仅适用于坐便器坐圈温度测试项目，且同样适用于其他家电的温度测试项目。

2.4 TE23131DM-1电坐便器性能数据管理分析系统

为了便于对以上试验装置的试验数据进行统一维护管理及试验数据的统计分析，项目组还开发了“TE23131DM-1电坐便器性能数据管理分析系统”，系统登录界面见图4。作为后端数据库系统，其具有数据的获取、存储、管理、分析四大功能模块，实现性能数据的统一管理维护。该系统可通过web浏览器访问前端界面，后端结合数据处理分析组件，具有报表、图表等丰富的数据分析展现功能。本系统可为用户提供准确的数据服务、咨询服务，提升用户对行业的洞察力，推动电坐便器性能检测向着智能化、大数据方向健康发展。未来该系统的运行模式也可为其他产品检测提供数据管理和分析服务。

图4：电坐便器性能数据管理分析系统-登录界面

3、创新点分析

（1）TE系列电坐便器性能测试装置是对标准GB/T23131《家用和类似用途电坐便器》（报批稿）中电坐便器各类性能试验深入研究设计研制的，装置实现了数字化测试，减少了人为干预，保证测试数据的准确性。

（2）TE系列电坐便器性能测试装置, 具有自动定位、位置记忆、数据存储、数据分析、自动生成报告的特点，可有效提高实验人员检测效率，节约人力成本。

（3）电坐便器温度及均匀性测试装置集成了GB/ T23131《家用和类似用途电坐便器》（报批稿）、GB∕T34549-2017《卫生洁具智能坐便器》两个标准的测试方法，只需选择相应的测试方法及测试通道，即可完成对应标准的测试实验，实现了一机多用，可有效减少测试设备支出成本。

（4）电坐便器性能数据管理分析系统，作为一个集中式的存储管理平台，可以从资料仓储中挖掘有用信息，并进行统计分析以指导学术研究和决策，以便工程师深入研究分析，为决策管理层提供精准的数据分析预测，为各个实验室提供一个更加智能、方便的管理平台，实现集中的、实时的、可视化的、智能化的数据管理分析平台。

4、项目实际应用情况

目前，TE系列电坐便器性能测试装置已在中国家用电器研究院健康家电检测中心清洁器具实验室使用半年，其性能稳定，操作方便，主要用于日常检测业务及标准方法验证实验，试验数据重复性好，定位准确，检验精度和智能化水平高，符合GB/T 23131-2019国家标准要求，得到使用人员的好评。

5、小结

综上，GB/T 23131-2019《家用和类似用途电坐便器》性能测试系统，完全符合GB/T 23131-2019《家用和类似用途电坐便器》（报批稿）的要求，有效解决了试验员手动测试无法准确定位、较难保持测试结果的一致性的问题。此外，可以实现测试数据的存储、联网、管理和分析，不仅实现了自动化检测，更便于性能数据的积累汇总，将数据资源运用起来，推动行业健康发展。

——《家电科技》总第396期