錐量儀（燃燒測試儀）

一、概述:

此設備以通過燃燒產(chǎn)物氣流中氧氣濃度計算出的氧氣消耗量以及燃燒產(chǎn)物時熱釋放速率為設計原理。材料的熱釋放速率也是材料燃燒性能中重要的參數(shù)。該設備能比較準確地測量材料燃燒過程中的熱釋放速率，外形美觀大方、測試便捷精準，對于預測火災危害及其阻燃防治處理極為重要。

二，符合標準:

符合GB/T16172-2007、ISO 5660-1:2002、ASTM E1354等現(xiàn)行國內外試驗標準。

三、適用范圍：

可用于適用電器、家具制品用泡沫塑料制品進行產(chǎn)煙量，質量損失速率，耗氧分析，CO、CO2以及熱釋放速率等，在各種預設條件下對材料進行阻燃和燃燒性能測試; 也可作為相關性分析的數(shù)據(jù)導入數(shù)學模型預測燃燒行為。廣泛用于質檢單位、科研院校分析材料和檢測材料熱釋放性能（CO選配）。

四、主要特點：

4.1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(tǒng)。

4.2集成測試機配筆記本電腦。用于整個控制和測試過程。

4.3計算機控制界面：采用高檔設備和儀器專業(yè)開發(fā)軟件，界面嚴謹，自動化程度高，所有的繁瑣程序和運算都已集成計算機里，反應速度非?？欤僮鞣奖?，人性化界面，傻瓜式操作。

4.4操作軟件：Windows 操作界面，完善的安全機制，軟件可根據(jù)需方要求制作。

4.5可設置各個傳感器校準模式，包括氧氣分析儀、二氧化碳分析儀、一氧化碳分析儀、微壓差傳感器、煙密度測量系統(tǒng)、稱重裝置、質量流量控制的單點或雙點校準，以獲得佳線性；

4.6 C參數(shù)標定：兩次校準的C系數(shù)偏差不超過5%，且校準之后設備運行穩(wěn)定，保證了測量結果的真實可靠。

4.7狀態(tài)檢查界面，可一目了然的獲取儀器的各個傳感器部件的工作狀態(tài)；可記錄各個傳感器的工作數(shù)值，包括微壓差傳感器、煙囪溫度、氧氣分析儀、二氧化碳分析儀、一氧化碳分析儀；報告模板為EXCELL格式，可顯示圖形及數(shù)值模式。

4.8軟件操作系統(tǒng)：可收集記錄總耗氧量、氧氣濃度、二氧化碳濃度、溫度、熱釋放速率（HRR）、熱釋放總量(THR)、有效燃燒熱(EHC)、孔板流量計、熱電偶、C系數(shù)、煙道氣體流速、試樣點燃時間（TTI）、著火時間（溫度）、熄滅時間、臨界點燃熱量、熱失重速率、厭惡釋放速率、有毒氣體生成速率、質量損失率（MLR）等試驗數(shù)據(jù)的輸出，可保存打印; 具有強大的功能，尤其是可以多曲線對比，可以直觀比較材料的燃燒特性的差別。

4.9氣體分析儀：采用德國西門子整機進口。氧氣（O2）; T90響應時間≤3.5S；二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）: T90響應時間≤3.5S；優(yōu)于標書中響應時間：T90≤20S非常多。T90響應時間非常重要，直接決定了采集數(shù)據(jù)的真實性；

4.10設備主要由輻射錐、輻射控制系統(tǒng)、試樣架、稱重裝置、定位架、排氣系統(tǒng)、氣體取樣裝置、氧分析儀、電腦組成。

五、主要技術參數(shù)

5.1采用進口電熱管加熱；

5.2輻射錐功率：額定功率5000W，能在試樣表面提供高達100KW/m2,的輻射強度，可精確控制到30KW/m2，配有三個熱電偶測量溫度

5.3輻射錐結構：電加熱管緊緊纏繞成圓錐臺形狀裝配在雙層耐熱錐合錐套中，內外錐殼內填以公稱厚度為13mm，公稱密度為100Kg/m3的耐熱纖維。輻射強度均勻與中心處的輻射照應，偏差不超過±2%；錐形加熱器的入射熱流強度可根據(jù)不同的試驗要求進行選擇。

5.4輻射照度的測量：

A輻射照度的測量：采用K型進口不銹鋼鎧裝熱電偶測量其溫度而設定為對應的輻射度，外徑3.0mm的暴露熱節(jié)點的鎧裝熱電偶；

B控制方式：采用PID+SSR控制方式，有效地控制了強度的均勻度，保證輻射錐能在預設值內自動調節(jié)，設定分辨力及控溫精度均為±10℃。

C熱電偶安裝位置：3支熱電偶對稱放置，以非焊接方式與電熱管接觸；

D錐形加熱器的入射熱流強度可根據(jù)不同的試驗要求進行選擇。

1結構：采用非水冷6mm不銹鋼材質制成；

2控制方式：采用全自動控制，由電腦程序輸出信號，快速插入和移出的方式；

3稱重設備：

A稱重裝置:為精度電子天平，稱重設備安裝在裝置上。

B量程：0~500g

C精度：0.01g

D響應時間：<4S

E穩(wěn)定性：進行標定時，輸出漂移在30min內不超過1g。

F試樣安裝架：為一個方形敞開盤，上端開口為：(106±1）mm×(106±1)mm,深度為（25±1）mm,安裝架采用厚度為50（2.4±0.15)mm的不銹鋼板。包括一個便于插入和移出的把手，和一個保證試樣的中心位置在加熱器下方并能與稱重設備準確對中的機械裝置。安裝架的底部放置一層厚度為13mm的低密度（公稱厚度65kg/m3）的耐熱纖維墊;輻射錐下表面與試樣頂部的距離調節(jié)為(25±1）mm，對于尺寸不穩(wěn)定的材料，其與輻射錐下表面的距離為(60±1）mm

5.5定位架：采用厚度為（1.9±0.1）mm的不銹鋼制成的方盒，方盒內邊尺寸為（111±1）mm，高度為（54±1）mm；用于試樣面的開口為（94.0±0.5）mm×（94.0±0.5）mm

4,排煙系統(tǒng):

A組成：由離心式風機、集煙罩、風機的進氣和排煙管道以及孔板流量計組成。

B離心風機：風速可調，在標準溫度和壓力條件下，能使排氣系統(tǒng)的排風量（g/s）：0～50，精度（g）：小于0.1。

C集煙罩：為一錐形體，集煙口為450mm×450mm,上為一個150mm×150mm的正方體，總高度350mm，集煙罩底部與試樣表面餓距離為（210±50）mm

D孔板流量計：采用高精度數(shù)字輸出，輸出為0-10v電壓信號通過I/0板速模塊轉變，直接由計算機控制其流量。

E節(jié)流孔板;在集煙罩與進氣管之內裝有一內徑為（57±3）mm的節(jié)流孔板，更好地提高了氣體的混合度

F氣體的采集采用環(huán)形取樣器，裝在集煙罩（685±15）mm的風機進氣管道內。環(huán)形取樣器上有12個直徑為（2.2±0.1）mm的小孔；以均化氣流組分，小孔與氣流方向相反，以避免煙塵沉積。

G氣流溫度的測量；由外徑為1.5mm的鎧裝熱電漏測量。安裝在孔板流量計的上游（100±5）mm處，排氣管軸線位置上。

H排煙管道：由不銹鋼制作，管道直徑為114mm，長度約：1500mm，上面裝有風機、流量計、傳感器等等。確保了設備有良好的通風系統(tǒng)，試驗完成后，可將燃燒產(chǎn)物由燃燒室排出到大氣中。通風性能根據(jù)試驗要求進行調節(jié)，氣流速度應限制在一定的范圍內，保證試驗結果的準確性。

I 氣體取樣裝置：包括環(huán)形取樣器、取樣汞，煙塵過濾器，除濕冷阱 、廢氣排泄、排空的旁路系統(tǒng)，水分過濾器和 CO2過濾器。

5.8點火電路采用一個10KV互感器提供能量的火花塞進行外部點火。位于試樣表面中心上方（13±2）mm處，對于尺寸不溫度的材料其距離為（48±2）mm

5.9點火計時器：視值分辨率：0.1s, 計時誤差：1s/1h

5.標定燃燒器:

5.1為了標定整個測試系統(tǒng)的響應，采用一個有方形開孔并且斷面也為方形的黃銅管作為標定燃燒器，燃燒器：在園形金屬上開有面積為（500±100）mm2的孔，開孔上覆有金屬絲網(wǎng)以使燃氣擴散，管內充填陶瓷纖維以提高氣流的均勻度。

5.2流量計：采用美國OMEGA質量流量計,量程：0~20L/min,精度：1%。

5.3取樣泵：12L/min

5.4熱電偶：直徑1.5MM非暴露熱節(jié)點熱電偶，美國OMEGA品牌。

5.5 進口分析儀器：

5.5.1氧氣測量：采用順磁式測量。德國SIEMENS整機進口的分析儀器，可精確檢驗燃燒時通氣管道中氧的百分含量隨時間的變化，進而由即時氧濃度和氧耗量測定出材料的燃燒放熱情況

 濃度范圍：0～25%；

測量精度：±0.01%

響應時間：T90:≤3.5S。

信號輸出：4-20mA；

分辨率100×10-6

線性度：<±0.1% O2；呈線性響應；

零點漂移：0.05% O2（一周）；

內部信號處理時間小于1S；

重復性：<±0.02% ；

分辨率100×10-6

環(huán)境溫度：0-45℃

相對濕度：<90%（無凝結）

二氧化碳CO2分析儀：采用NDIR無彌散紅外線分析儀進行連續(xù)測量。

測量范圍：0～10%；

 測量精度：±0.1%;

響應時間：＜3.5S;

重復性：＜±1%                                            

零點漂移：≤2%/周

量程漂移: ≤2%/周

線性偏差: ＜±1%

一氧化碳CO分析儀：采用無彌散紅外分析儀進行連續(xù)測量(選配件）。

測量范圍：0～1%；

 測量精度：±0.1%；

響應時間：＜3.5S

重復性：＜±1%                                            

零點漂移：≤2%/周

量程漂移: ≤2%/周

線性偏差: ＜±1%

煙密度分析：安裝在燃燒室的管道中，用于測量燃燒過程中的煙密度。

光學煙密度計:由光源、透鏡、光電元件等組成，測量過程中由于煙的積塵，光透過率的減小不應超過5%。

光源: 為鹵素燈，色溫為2900±100K，直流穩(wěn)壓電源，光源的供電電源精度±0.2%。鹵素燈電壓6V,功率10w.

透鏡: 直徑50mm和焦距60mm的凸透鏡，使得通過排煙管道的平行光束直徑為30MM。

光電接收元件：采用日本濱松單晶硅光元件，通過接收的光束強度變化來確定煙密度，光強度的測量精度不應低于±5%。

光系統(tǒng)探測器色度標準函數(shù)精度不低于±5%，輸出線性度在5%以內；

光學煙密度計應安裝在排煙管道煙氣分布均勻的位置，光束能垂直穿過排煙管道，光學煙密度計的安裝不應影響測速及取樣，光學煙密度計的玻璃窗選用石英玻璃。

6控制系統(tǒng)：

6.1采用PLC編程、人機界面、計算機控制，帶64為高精度板卡、電腦和8.4寸液晶顯示，帶RS-232通訊接口選擇。軟件采用儀器設備專用開發(fā)軟件LabeView及數(shù)據(jù)采集控制卡；控制試驗過程中可以實時查看試驗數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集和處理、數(shù)據(jù)保存和輸出測定結果;電腦控制系統(tǒng)，（測試時間、試驗次數(shù)、延燃時間等均可在電腦中設定和記錄。具有高智能、引導式菜單操作，簡便直觀的特點，使試驗結果更加準確。

6.2采集系統(tǒng)可收集記錄氧氣濃度、溫度、熱釋放速率、孔板流量計、熱電偶、熱煙道氣體流速、試樣點燃時間和熄滅時間、總耗氧量、質量損失速率、熱釋放總量、二氧化碳生成量及一氧化碳生成量曲線，所有過程量的曲線和實時數(shù)據(jù)?？杀４娲蛴?。

6.3點火系統(tǒng)：帶有安全切斷裝置的高壓火花發(fā)生器，高壓自動點火、自動定位。樣品在燃燒平臺上由點火器點燃，點燃速度迅速，能保證試驗結果的準確性。