錐形量熱儀測試原理，上海徽濤

錐形量熱儀

錐形量熱儀采用分柜式設計方式，分析柜可移動，既可應用于錐形量熱儀測試使用，也可連接大型熱釋放速率測試系統如單體燃燒試驗裝置、實體房間火和電纜燃燒分級檢測，符合ISO 5660、ASTM E1354、GB/T16172等測試標準；

 

集成式測試機體和19英寸分析柜，內嵌PC型15英寸工業觸摸屏電腦，用于整個控制和測試過程；

 

錐形加熱器額定功率5000W，熱輸出量0～100kW/m2，采用PID溫度控制器控制，輻射錐可水平或垂直放置；

樣品盒可放置100mm x 100mm x 50mm的樣品；

樣品稱量范圍 0～2000g；精度：0.1g （也可根據客戶要求提供不同量程與精度）；

點火系統為不低于10KV高壓火花發生器，采用旋轉氣缸自動定位；

順磁性氧氣分析器，量程為0-25%，響應時間：4秒，線性偏差：≤0.5% FS，重復性：≤50 ppm O2，靈敏度漂移: ≤ 0.1 vol.% O2/周或≤ 1%測量值/周（非累計），二者中取較小者，檢測極限：≤50 ppm O2；

非色散紅外線CO和CO2分析器 CO：0～1％；CO2：0～10％，

 

測量原理：紅外吸收，響應時間：2.5秒，線性偏差：≤1% FS，重復性：≤0.5% FS，零漂：≤1% FS/周，檢測極限：≤0.5% FS；

煙密度分析使用激光系統測量煙霧密度，系統由光電二極管、氦氖激光器、主探測器和輔助探測器組成；

排氣系統由風機、集煙罩、排氣管道及孔板流量計等所組成，排煙風機流量0～50g/s可調，精度0.1g/s；

環形取樣器裝在距集煙罩685 mm處的進氣管道內,取樣器上應有12個小孔以均化氣流組份；

氣流的溫度由直徑為1.6 mm封閉節點的愷裝熱電偶測量，熱電偶應安裝于測流孔板上方100 mm處；

 

一體化氣體預處理系統，包括取樣泵、過濾器、冷凝器、蠕動泵、水分過濾器；

 

冷凝器溫度: 0~5度，隔膜泵，流量率: 3 l/min，壓力: 2.5bar；

 

濕度報警單元，當樣氣中水分過高，可自動報警，并可通過測試軟件進行通訊；

 

流量報警單元，當樣氣中煙塵堵塞，可自動報警，提示更換過濾裝置；

 

選用SB型熱流計，設計量程0~100k W/m，熱流計的準確度為士3% ，重復性為士0.5%，附帶校準報告一份；

 

配備便攜式水冷卻系統，當使用熱流計時，用戶無需外接自來水源和配備水管；

 

為了標定整個測試系統的響應，采用甲烷校準燃燒器標定，用于測量C-系數數值；

 

數據采集系統可自動記錄氣體分析儀、孔板流量、熱電偶等儀器的輸出；

 

配備軟件操作系統，測試結果包含：熱釋放速率、煙道氣體流速、C系數、試樣點燃時間和熄滅時間、總耗氧量、總發煙量、質量損失速率、熱釋放總量、有效燃燒熱、二氧化碳生成量及一氧化碳生成量。

 

錐形量熱儀是美國NIST的V. Babrauskas等人于1982年研制的，是基于耗氧原理的材料燃燒性能測試儀器，經過30多年的不斷改進和完善，錐形量熱儀已經成為研究材料燃燒性能最重要的試驗儀器之一。

錐形量熱儀是以氧消耗原理為基礎的，采用耗氧量原理測量材料的熱釋放速率。所謂耗氧量原理就是：材料燃燒時消耗每一單位的氧氣所釋放的熱量基本是相同的，并測出這個值為13.1MJ/kg±5%。在實驗中，我們可在負載單元上加載樣品，測量樣品在燃燒過程中的質量損失率；加熱樣品并通過電火花點火點燃，可測試其可燃性能和點燃時間；將燃燒氣體收集在隨附管道和排氣罩中，通過采集煙氣壓差、氣體濃度和溫度的變化，自動測試其熱釋放速率等指標；使用光學裝置，可測量其煙密度性能參數；同時通過以上數據的獲取，進而得到有效燃燒熱、比消光面積等延伸數據。錐形量熱儀測試是一種安全，快速，準確的檢測方式，除了產品開發外，錐形量熱儀還可以作為質量控制工具。

 

 

執行標準：

ASTM 美國材料與試驗協會：ASTM D6113，ASTM E1354，ASTM E1740，ASTM F1550， ASTM E1474

BS 英國標準協會：BS 476-15：1993

ISO 國際標準化組織：ISO 5660：2015

EN 歐洲標準：CSN EN 13501-1+A1：2009，CSN EN 45545-2+A1：2015

IMO 國際海事組織：IMO MSC 40（64）

GB 中國標準：GB 8624：2012，GB/T 16172：2007

NFPA 美國消防協會：NFPA 271，NFPA 264