锥形量热仪燃烧测试实验方法
锥形量热仪操作步骤

仪器各部件及其对应的功能:锥形加热炉----加热并使样品燃烧,其上有3个温度传感器,精确测量温度激光测量系统-----分析烟道气密度(浓度)CO、CO2、O2气体分析仪----用于测量烟气中3种气体的浓度LOADCELL-----测量样品燃烧失重FLUXMETER量热计----用于校验和设定锥形炉产生的热辐射热量甲烷气-----用来燃烧产生仪器常数标准气体CO、CO2混合气----用于校正CO、CO2分析仪锥形量热仪操作步骤一、系统开机1.激光(Smoke)、气体分析器(Analyser)打开,试验前预热2小时以上,等待显示屏上预热标记消失,预热完毕。
气体分析器(Analysers)开关激光(Smoke)开关Smoke、Analysers预热标记2.每次开机前打开排水龙头(位于数据采集器里面,需打开左后门,水平为关,垂直为开)排水,排水后即关闭。
通常只有几滴。
排水龙头开关3.依次打开抽风机开关,从右到左打开Power 、Cone (确认温度设置为0)、Ignition、Load cell。
抽风机开关Power 开关Cone 开关Ignition开关Load Cell开关调节温度:点击“▼”进入预定温度设置;通过“▲”、“▼”调节温度大小;最后按“P”键确定所需温度。
4.打开数据采集器电源,然后打开电脑中的ConeCalor5软件。
(显示器显示CONECALC为数据采集器已连接上PC)显示CONECALC二、检查干燥器状态(蓝色部分要在三分之一以上),及时更换干燥装置(左边为备用干燥装置)三、设置管道中的排风流量查看Status,验证是否连通。
点击进入Calibrations---DPT & Flow:1.ZERO DPT:确认管道抽风机、取样泵(Pump)、排风机(开关位于墙上)处于关闭状态,在软件窗口中点击Zero DPT按钮,压力显示为0Pa。
2.设置管道排风量为24L/s:根据提示打开排风机和抽风机,调节抽风机速率以达到要求的排风量。
锥形量热仪参数及操作方法

锥形量热仪参数及操作方法锥形量热仪的测试理论是基于纯燃烧卡路里与燃烧的氧气量成正比,每燃烧1KG氧气将会产生13.1 MJ/kg的热量,测试气体的热排放,点火时间,氧气消耗率,燃气的气流都将会被测量。
锥形量热仪的DAQ系统可帮助用户简单控制整个测试。
17”触摸屏可帮助实现测试自动化并减少安装空间。
用户在设定好真实火灾条件的虚温后,可通过改变试样温度,温度上升时间来测试。
此方法可获得与真实火灾环境相似的测试结果。
符合标准:ISO 5660, ASTM E 1354, ASTM E 1474, ASTM E 1740, ASTM F 1550, ASTM D 6113, NFPA 264, CAN ULC 135, BS 476 第15部分适用范围:锥形量热仪在防火测试领域是最重要的小型测试仪器。
产品详细:评定材料和产品火灾特性时,热释放是核心测量参数。
传统方法很难对热释放进行测量,近年研发的大型测试器(如家具)使用缺氧量热计技术,燃烧样品测试产生热量,使得测试热释放有了可能。
80年代早期,美国NIST员工(之前为NBS)决定研发实验室规模热释放测试仪,用以解决已有小型热释放测试的不足。
当时的小型测试使用测定密闭空间内焓损失的方法。
研发认定,缺氧量热计是最佳测试方法。
这是根据经验观测而得,即材料燃烧释放热量总是和燃烧过程耗氧量成正比。
这个仪器被称为锥形量热仪,名字来源于截短了的锥形加热器的形状,加热器用100 kW/m2 的热流辐射测试样品。
锥形量热仪可以部件形式购买,这样实验室如果需要特定测试,如热释放、质量损失、烟雾生成等,可以先买所需部件,之后再逐渐补充其它仪器到同一试验箱,成为完整规格仪器。
这个灵活特性是锥形量热仪诸多优点中的一个。
完整系统包括:1.锥形加热器-在截短的圆锥内,230V,5000W,热量输出为100 kW/m22.测试水平或垂直样品的装置3.3个K类热电偶和3期PID温度控制器对温度进行调控4.开合关闭机制-在测试前保护样品区域,保证初期质量测量稳定,操作员可以有额外时间在测试开始前进行系统检测。
锥形量热mlr

锥形量热mlr
锥形量热仪(Conical Calorimeter,简称CONE)是一种用于测试可燃材料燃烧性能的实验仪器。
锥形量热仪采用氧消耗原理,可以模拟材料在实际火灾中的燃烧行为,并测量多种燃烧性能参数。
其中,质量损失速率(MLR)是锥形量热仪测试结果中的一个重要参数。
质量损失速率(MLR)是指材料在燃烧过程中,单位时间内质量的变化率。
锥形量热仪通过测量样品在燃烧过程中质量的变化,可以计算出MLR值。
MLR 反映了材料在燃烧过程中的热解、挥发和燃烧程度,是评估材料燃烧性能的重要指标之一。
锥形量热仪通过测量和分析材料在燃烧过程中的热量释放、燃烧速度、烟气产生等多个方面的参数,可以全面评估材料的燃烧性能和火灾危险性。
这些参数对于防火材料的设计、生产和应用具有重要的指导意义。
此外,锥形量热仪还可以用于评估材料的毒性和烟气产生情况。
这些参数也是评估材料在火灾中安全性能的重要因素。
总的来说,锥形量热仪是一种重要的材料燃烧性能测试仪器,而质量损失速率(MLR)是其中的一个关键参数。
了解和掌握锥形量热仪及MLR的相关知识,有助于更好地评估材料的燃烧性能和火灾危险性,为防火材料的设计、生产和应用提供重要的指导。
锥形量热仪操作流程

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1. 仪器准备。
检查仪器是否处于良好的工作状态。
锥形量热仪的实验技术与测试分析

合 而成 的几 种 聚 合 物 材料 燃 烧 测试 数 据 的 采 集 与分
析, 就是在充 分 了解 、 悉锥 形量 热 仪 的结 构性 能 、 熟 工 作原 理 的基础 上 , 掌握 了熟 练 的测 试技 术 和操 作 步 在
骤 的基 础上 , 测试 数据 的成 功 与 否 , 明确 的认定 。 对 有
第2 8卷 第 l 2期
2 0 年 1 月 09 2
实 验
室
研
究
与探索 V .8 NO 1 0 2 1 .2
RES EARCH AND EXP LORATI N ON I LABORATORY
De . 2 0 c 0 9
锥形 量 热仪 的实验 技 术 与测试 分析
于 健
Absr c :T e ts a a tr ta t h e tp r me es,i cu i ghe trl a e r t n l d n a ee s ae,m a sls ae,in t n tme,b rn n i s o sr t g ii i o uiigt me, s k xi c mo e e t ‘ n t0 r a a d s k ee s a e,we e i to uc d a d d s u s d b s d o h tu t r lc a a t rsi s h e tp o e in a e n mo e r la e r t r n rd e n ic s e a e n t e sr cu a h r ce itc ,t e t s r c — d r sa d t e ts rn i l fte c n ao i t r I ddto u e n h e tp i cp e o h o e c lrmee . n a i n,t e ts aa fr ABS s mp e t ifr n a e r — i h e td t o a ls wi d fee tf m e h l tr a tfr lto swe e a ay e h o h c mpaio mo g te c re ft s a a tr .Co r s o d n l a d n omu ai n r n lz d t rug o rs nsa n h u v so e tp r mee s re p n i gy,t e f me h a l r tr a te iin e ft e fr u ain r r d d. ea d n f ce c so h om lt swe e g a e o K e r s:c n a oi tr oy r o b sin t s ;h a ee s ae y wo d o e c lrmee ;p l me ;c m u to e t e tr la e rt
锥形量热仪

知识创造未来
锥形量热仪
锥形量热仪,又称巴西达尔锥形量热计或锥形量热计,是一种用于测量燃烧物质热值的仪器。
它的原理是利用燃烧物质释放的热量来加热一根内置的金属导热细丝,从而得到燃烧物质的热传导数据,然后通过计算得出燃烧物质的热值。
锥形量热仪通常由一个具有内腔的金属锥形容器和一个包括点火装置、温度传感器和数据记录系统的控制器组成。
在测试时,将一小块待测燃烧物质放入容器中,并点燃。
燃烧物质的热量使得金属导热细丝受热,导热细丝的温度随之升高。
通过测量导热细丝的温度变化,并记录时间,可以计算出燃烧物质的热值。
锥形量热仪具有快速、准确、可重复性好等特点,广泛应用于燃烧物质的热值测量、能源研究、化学工业等领域。
1。
典型胶合板燃烧特性的锥形量热仪分析

典型胶合 板 燃烧 特 性 的锥形 量热仪 分析
王 磊 ( 川 消防 总 队 乐 山 支队 井研 县 大 队 , 乐 山 6 30 四 1 1 0)
【 摘 要 】建 筑装 饰材 料 因其 美观 效 果在 建 筑 中应用 广 泛 ,但 这些 材料 多为 可燃和 易燃 物质 ,火 灾 隐患较 大 , 一旦被 点燃会 导 致火 灾 的迅 速 蔓延 , 同时释 放 出大量 的热量 ,加 速 室 内轰燃条 件 的形成 。迄 今 为止 ,有 关建 筑装饰 材料 火 灾 特 性 的资 料仍 十分 有 限,各 种 不 同类型建 筑装 饰 材料 的火 灾特 性还 远 没有被 完全 认 识 。本 文 利用 锥形 量热仪 ,选 择杨 木 、黑胡 桃和 沙 比例 3 不 同类 型典 型胶合 板 为 试验 材 料 ,通过 横 向比较 不 同材质 胶 合板 的燃 烧 特性 ,研 究胶合 板 的 种 密度和 热 辐射 对材 料 的点燃 时 间、 热释放 速 率 、质量 损失 速 率等参 数 的影 响 。通 过 对试 验数 据 的分析 比较 ,提 出了预 测 以 上 这 些 参 数 的经 验 公 式 , 通 过 试 验 验 证 了其 可 靠 性 , 并 对 其 在 火 灾 发 生 时 的危 险 性 大 小 进 行 了分 析 。 【 关键 词 】胶合 板 ; 燃烧 特性 ; 点 燃 时 间; 热释放 速 率; 质 量损 失速 率 ; 火 灾危 险性 【 中图分 类号 】T 5 5【 献标 识 码 】A [ U4 文 DOl 03 6 ̄i n17 —3 6 000 .1 文章 编 号】172 9 [002一0 9 0 l1. 9 .s . 22 9 . 1. 05【 9 s 6 2 4 6 2 3 62 1]l0 6 —6
w hi ilca e t ch w l us he qui pr ck s ead oft r nd he f e a i acc er e t ea i he fas el at he cr ton oft l hove ondii rc ton.U p t he pr ent o t es , t da um bo he fr ha our oft buidi he t a utt e be vi i he l ng dec a i a e i l as al o lm ied.The ognii or tve m t r a s w s i t c ton he fr on t e i
建材锥形量热试验

建材锥形量热试验1. 背景介绍建材是指用于建筑工程中的各种材料,如混凝土、砖块、砂浆等。
建材的质量和性能直接影响着建筑物的安全性和耐久性。
锥形量热试验是一种常用于评估建材燃烧性能的方法。
通过对建材在高温下的燃烧特性进行研究,可以为建筑物的设计和材料的选择提供参考依据。
2. 锥形量热试验原理锥形量热试验是利用锥形量热仪对建材样品进行测试,以测定其燃烧性能。
试验中,将建材样品置于锥形量热仪的加热器中,通过控制加热速率,使样品受热并发生燃烧。
同时,通过测量样品的温度和热释放速率等参数,来评估建材的燃烧特性。
3. 锥形量热试验参数在进行锥形量热试验时,常用的参数包括:•最大热释放速率(Peak Heat Release Rate,PHRR):表示样品燃烧时释放的最大热量。
•平均热释放速率(Average Heat Release Rate,AHRR):表示样品燃烧时平均每单位时间释放的热量。
•烟气产生速率(Smoke Production Rate,SPR):表示样品燃烧时产生的烟气的速率。
•烟气毒性(Toxicity):表示样品燃烧时产生的烟气对人体的毒性。
•温度曲线(Temperature Curve):表示样品燃烧时温度的时间变化曲线。
4. 锥形量热试验过程下面是标准的锥形量热试验过程:步骤一:样品制备•准备建材样品,通常为规定尺寸和形状的试块。
•清洁样品表面,确保无油污和杂质。
步骤二:仪器设置•将样品放入锥形量热仪中,并确保样品合适的安装位置。
•设置测试参数,如加热速率、采样频率等。
步骤三:试验开始•启动锥形量热仪,开始测试。
•监测样品温度、热释放速率和烟气产生速率等参数的变化。
步骤四:数据分析•根据实验结果,计算最大热释放速率、平均热释放速率、烟气产生速率等参数。
•分析温度曲线和燃烧过程中的特征。
步骤五:结果评估•根据试验结果评估建材的燃烧性能和烟气产生情况。
•与相应的标准进行对比,判断建材是否符合要求。
利用锥形量热仪测试木荷燃烧性能的方法探讨

C l g , i’ 130, hj n , hn ) o ee Lna 3 10 Z e ag C ia l n i
Abs r t To ee mi o u tb l y f Sc i u e b tac : d t r ne c mb si ii o h ma s p r a, t e ie Pr c e i g n e o t h F r o e d n I d x f S. s peb fe h u ra l s
基于锥形量热仪的甘草燃烧性能实验研究

rlaert, R e s aeHR )峰值 较 大 , R 平 均 值 随 热 辐 射 强度 的 增 加 而 增 大 , 表 明 引 燃 初 期 甘 草 的火 灾 危 险 性 不 e HR 这 能 忽视 ; 草 引燃 初 期 , 烟 量 和 C 生成 率 较 大 , 随 着 热 辐 射 强 度 的 增 加 , 烟 量 和 C 生 成 率 降 低 。 甘 发 O 但 发 O
D I1 . 9 9ji n 1 7—0 7 2 1 .4 0 0 O : 0 3 6 /.s . 6 18 9 . 0 0 0 . 1 s
基 于 锥 形 量 热 仪 的 甘 草 燃 烧 性 能 实 验 研 究
裴 蓓 刘 , 华 路 , 长 牛 国 庆 陈 立 伟 , ,
(1 .河 南理 工 大 学 安 全 科 学 与 工 程 学 院 , 南 焦 作 4 4 0 ; 河 5 0 3
2 中 国石 化 集 团 中原 石 油勘 探 局 勘 察 设 计 研 究 院 , 南 濮 阳 4 7 6 . 河 5 0 1)
摘 要 :采 用锥 形量热仪 对甘草的燃烧性能进行 了研 究。 实验 结果表 明: 草容 易被 引燃 , 小引燃辐 射强度 甘 最
损失 , 2 0 如 0 7年 1 O月乌 鲁 木 齐市 甘 草仓 库 阴 燃
一
引燃 时间是评 价材 料燃 烧性 能 的重要参 数之
,
在 相 同条 件下 , 料 的引 燃 时 间越 短 , 明材 材 说
起 火 , 防官兵 历经 十几 小时才 将火 扑灭 , 库存 消 而
锥形热量仪的原理及应用

锥形热量仪的原理及应用1. 引言锥形热量仪(Cone Calorimeter)是一种广泛应用于材料燃烧性能测试的实验设备。
本文将介绍锥形热量仪的原理及其在材料燃烧性能测试中的应用。
2. 原理锥形热量仪是一种利用辐射热传导原理测量材料燃烧性能的设备。
其工作原理如下:•在实验中将待测材料置于锥形加热源上方,在一定的热辐射条件下进行加热。
•待测材料受热后开始燃烧,产生烟气和火焰。
•烟气和火焰中的能量通过辐射、对流和导热等方式传递给锥形加热源。
•锥形加热源通过测量传递到其上的能量来计算材料的燃烧特性和热释放率。
3. 应用锥形热量仪在材料燃烧性能测试中具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:3.1 材料燃烧特性评估锥形热量仪可以用于评估材料的燃烧特性,包括:•燃烧时间:锥形热量仪可以测量材料的燃烧时间,即材料从开始燃烧到完全燃尽所需的时间。
•热释放率:通过测量锥形加热源上的能量,锥形热量仪可以计算出材料的热释放率,用于评估材料的火灾危险性。
•烟气产生速率:锥形热量仪还可以测量材料燃烧过程中产生的烟气的产生速率,用于评估材料的烟雾毒性。
3.2 材料燃烧性能改进锥形热量仪可以用于评估不同材料的燃烧性能,从而指导材料的设计和改进。
通过对比不同材料燃烧过程中的热释放率、烟气产生速率等参数,可以选择具有较低火灾危险性和烟雾毒性的材料进行应用。
3.3 材料阻燃剂评估锥形热量仪可以用于评估材料阻燃剂的效果。
通过在待测材料中添加不同类型和含量的阻燃剂,可以比较其对燃烧特性的影响,从而选择最佳的阻燃剂组合。
3.4 构建火灾模型锥形热量仪产生的数据可以用于构建火灾模型,模拟材料在火灾中的燃烧过程。
通过模型的建立,可以预测火灾发展过程、烟气扩散路径等,为火灾防控提供科学依据。
4. 结论锥形热量仪是一种用于评估材料燃烧性能的重要实验设备。
通过测量材料燃烧过程中的热释放率、烟气产生速率等参数,可以评估材料的燃烧特性和火灾危险性,指导材料的设计和改进。
锥形量热仪的使用原理、测试指标和应用

锥形量热仪的使用原理、测试指标和应用1、锥形量热仪概述表征材料燃烧性能的试验方法较多,如氧指数(LOI)法、UL标准中的水平燃烧、垂直燃烧法及NBS烟箱法等。
它们多是传统的小型试验方法,试验操作环境与真实火灾相差较大,试验获得的数据也只能用于一定试验条件下材料间燃烧性能的相对比较,不能作为评价材料在真实火灾中行为的依据。
目前,被公认为是测量材料对火反应特性或燃烧特性的最好技术手段是锥形量热仪(CONE),它可以实现多种火灾相关参数的测量。
它的燃烧环境极相似于真实的燃烧环境,其试验结果与大型燃烧测试结果之间存在很好的相关性,能够表征出材料的燃烧性能,是新一代的聚合物材料燃烧性能测定仪。
锥形量热仪(CONE)是美国国家标准与技术研究院于1982年研制的,经过20多年的不断改进和完善,锥形量热仪已经成为研究材料燃烧性能最重要的实验仪器之一,已被多个国家、地区及国际标准组织应用于建筑材料、高分子材料、复合材料、木材制品以及电缆等领域。
锥形量热仪(CONE)是采用氧消耗原理设计的测定材料燃烧放热的仪器,可以完成材料的热释放速率、质量损失速率、样品点燃时间、CO和CO2生成率、比消光面积、烟灰质量取样、有效燃烧热等参数的测量。
CONE的燃烧环境极相似于真实的燃烧环境,其试验结果与大型燃烧试验结果之间存在很好的相关性,能够表征出材料的燃烧性能,在评价材料、材料设计和火灾预防等方面具有重要的参考价值。
经不断研制和改进,CONE现在已成为研究火灾和评定材料燃烧性能的理想试验仪器。
国际标准组织(ISO)及美国、英国等国家已制定出应用CONE测定各种材料燃烧性能参数的标准,另外一些国家和地区,如瑞典等也正在积极地制定相应的使用标准。
以CONE为试验仪器,我国已参照ISO非等效地制定了有关燃烧标准。
但由于众多方面的原因,此标准并没有真正在我国得到推广应用。
可以相信,随着我国工业的不断发展和对材料阻燃性能的需要,CONE必定会在我国的材料阻燃和火灾预防等领域起到越来越重要的作用。
阻燃PC-ABS燃烧性能的锥形量热仪研究-论文

间要比没有添加的长 27 s ,且缩短了约 10 %的燃烧 时间 ,并很大程度地降低了 HRR , 这些参数的变化 都说明十溴二苯醚很大程度上改变了 PC - ABS 合 金的燃烧性能 , 使该材料难于燃烧 . 另外 , EHC 的 显著降低证实了阻燃剂是在气相中起作用 ,属气相 阻燃机理 .再者,由于十溴二苯醚分解温度大于 350 ℃, 与合金的分解温度相匹配 , 因而 能在最佳 时刻在气相中起作用 , 所以有较高的阻燃效率 , 但 同时也存在抑烟效果不显著, 阻燃过程中产生 HBr ,CO 等腐蚀 、有毒性气体 , 不利于火 场中人员 的逃生和疏散 .
关键词 : 阻燃 ;PC - ABS 合金 ;锥形量热仪 ; 热释放速率 中图分类号 : TG 132. 3 文献标识码 :A 文章编号 : 0258 - 7971( 2005) 5A- 0484 - 04
聚碳酸酯( PC) 具有冲击强度高 、抗蠕变性能 和尺寸稳定性好 、耐热 、透明 、吸水率低 、无毒 、介电 性能优良等优点 , 是一种综合性能 良好的工程塑 料 ,在电子电气 、汽车工业 、医疗器械 、建筑等领域 用途广泛 ,但也存在加工流动性差 、易应力开裂 、对 缺口敏感 、老化 、耐磨性差等缺 点 ; ABS 是热塑性 树脂 , 具有较好的耐热和耐候性差 , 冲击强度和拉 伸强度相对较低 .从很多研究报道可以得出 : PC 和 ABS 共混可以综合 两者的优良性能 , 对两者各自 存在的缺陷有所提高 .自 20 世纪 60 年代美国 Borg Warner Chemicals 公司 首先开发 PC/ ABS 合金以 来 ,PC/ ABS 的新品种不 断问世 , 消费量也不断增 加 .本文通过用锥形量热仪测定添加了不同种类阻 燃剂的 PC - ABS 合金的燃烧性能 , 来比较相关阻 燃剂的应用效果 , 试图说明其内在原因和机理 ,评 价不同阻燃剂的阻燃性能 ,并进一步探讨阻燃剂的 发展方向 .
锥形量热仪操作步骤

仪器各部件及其对应的功能:锥形加热炉----加热并使样品燃烧,其上有3个温度传感器,精确测量温度激光测量系统-----分析烟道气密度(浓度)CO 、CO2、O2气体分析仪----用于测量烟气中3种气体的浓度LOADCELL -----测量样品燃烧失重FLUXMETER 量热计----用于校验和设定锥形炉产生的热辐射热量甲烷气-----用来燃烧产生仪器常数标准气体CO 、CO2混合气----用于校正CO 、CO2分析仪锥形量热仪操作步骤一、系统开机1.激光(Smoke )、气体分析器(Analyser )打开,试验前预热2小时以上,等待显示屏上预热标记消失,预热完毕。
2.每次开机前打开排水龙头(位于数据采集器里面,需打开左后门,水平为关,垂直为开)排水,排水后即关闭。
通常只有几滴。
3.依次打开抽风机开关,从右到左打开)、Ignition、调节温度:点击“▼”进入预定温度设置; 通过“▲”、“▼”调节温度大小;最后按“P”键确定所需温度。
4.打开数据采集器电源,然后打开电脑中的ConeCalor5软件。
(显示器显示CONECALC为数据采集器已连接上PC)二、检查干燥器状态(蓝色部分要在三分之一以上),及时更换三、设置管道中的排风流量查看Status,验证是否连通。
点击进入Calibrations---DPT & Flow:1.ZERO DPT:确认管道抽风机、取样泵(Pump)、排风机(开关位于墙上)处于关闭状态,在软件窗口中点击Zero DPT按钮,压力显示为0Pa。
2.设置管道排风量为24L/s:根据提示打开排风机和抽风机,调节抽风机速率以达到要求的排风量。
(观察电脑上显示为24 L/s,上下浮动0.2L/s)四、激光系统(Smoke )校正。
注:1.零点校正与2.平衡校正每次实验必做;3.滤片校正3~6个月做一次。
点击进入Calibrations---Smoke :1.零点校正:在光源一侧(靠墙一侧)插入不透明的塞片挡住光源(从上口插入),数据稳定后点击Zero ;2.平衡校正:取走塞片,光路中无遮挡,关闭放置塞片的塞孔,数据稳定后点击Balance ;3.滤片校正:点击Filter Calibration ,根据提示,在远离光源处插入相应的滤片(数字面朝上从右侧插入),PC 相应位置输入滤片上的数值,点击Start 。
锥形量热仪燃烧测试实验方法.

锥形量热仪燃烧测试实验方法一、实验简介应用锥形量热仪测试聚合物的阻燃性能是一种先进的测试技术。
锥形量热仪对于燃烧中的聚合物材料具有多项测试功能 , 如 : 热释放速率 ( Heat ReleaseRate, HRR、质量损失速率 (M ass Loss Rates, M LR 、有效燃烧热,总生烟量 ( To ta l Smoke Production,TPS、烟释放速率 ( Rate of Smoke Release, RSR 等、参数在火灾安全工程与设计、材料阻燃性能研究、评价等方面应用广泛。
因此 , 实验测试技术和测试数据分析也非常重要 , 如对 ABS 用几种不同成分的填料 , 组合而成的几种聚合物材料燃烧测试数据的采集与分析 , 就是在充分了解、熟悉锥形量热仪的结构性能、工作原理的基础上 , 在掌握了熟练的测试技术和操作步骤的基础上 , 对测试数据的成功与否 , 有明确的认定。
这样才能对材料的阻燃性能进行分析评定 , 得出准确的结论 , 尤其是在测试前对仪器的标定 , 过滤材料的更换与过程检查 , 除湿材料过程变化与更换等 , 都是很重要的测试技术。
二、结构概述锥形量热仪是典型的机电一体化组合设备 , 其外形结构简单、紧凑 , 但是功能原理、控制原理和操作要求却极其严格 , 是多种行业知识的综合应用 , 如图 1所示。
由图可知 , 锥形量热仪的结构及原理涉及到机械、化工、通风、制冷、仪表、电气控制、流体力学、热力学、激光原理、计算机原理、计量检测等方面的知识 , 涵盖面较广 , 是非常典型的高新技术综合应用的精密测试仪器。
三、测试要点3. 1 工作原理锥形量热仪的主要工作原理是耗氧原理 , 当样品件在锥形电加热器的热辐射下燃烧时 , 火焰就会消耗掉空气中一定浓度的的氧气 , 并释放出一定的燃烧热值。
通过大量的实验测试和计算研究认为 , 绝大多数所测材料的耗氧燃烧热值接近 13. 1 M J/kg这一平均值 , 偏差约为 5%。
锥形量热仪测试固体材料燃烧温度分布的实验装置

[0] 方 修 睦 , 永 成 , 建利 . 1 姜 张 建筑 环 境 测 试 技 术 [ M] 2版 . 京 : 北 中
国建 筑 工 业 出版 社 .0 8 6 .0 2 0 :9 8 .
[ 1 张予 慧 . 工 测 量 与 自动控 制 [ . 京 : 国建 筑 工 业 出 版 社 , 1] 热 M] 北 中
影 响 程 度 各 不 相 同 。在 实 际 工 况 中 , 合 理 调 节 各 影 应
[ ] 孟凡 茂 , 付 伟 , 发 挥 , . 5 孙 王 等 制冷 压 缩 机 性 能 试 验 台 的 改 造 及 应 用 [ ] 河 南 科 技 大 学学 报 ( J. 自然 科 学 版 ) 20 3 ( :26 . ,0 9,0 2)6 -4 [ ] 吴凤 英 , 学 涛 , 玉 林 , . 央空 调 制 冷 实 验 设 备 的设 计 研 究 6 王 褚 等 中
出版 社 , 0 7:3 —4 . 2 0 l 7 1 0
6 结 语
样 品件 在实 际测 试 时 , 温热 电偶 安 置在 板 状 样 测
品 件 不 同 的 深 度 , 燃 烧 时 检 测 各 点 随 时 间 变 化 的 温 在 度 值 。 要 掌 握 多 支 热 电偶 在 l 0~2 01 厚 度 插 入 0 11 的 3" _ 2
王 [ ] 任 秀宏 , 4
林 , 立 国. 调 表 冷 器 热 工 性 能 测 试 系 统 的研 制 郑 空
( 接第 3 上 1页 )
结 果稳 定可靠 具有 实用 价值 。通过 大量 的测试数 据对 比分 析 , 确认 在相 同实验 条 件 下 , 试数 据 准 确 稳定 、 测 重 现性 好 、 信 度 高 , 同领 域 中可 达 到 国 内领 先 水 可 在
锥形量热仪测试方法

锥形量热仪测试方法一、锥形量热仪的基本介绍。
1.1 锥形量热仪啊,那可是个很厉害的测试仪器呢。
它就像一个小小的火灾实验室,专门用来检测材料在燃烧时候的各种情况。
这东西外观上看起来有点像个大圆锥,所以叫锥形量热仪。
1.2 它的原理其实也不难懂。
简单说呢,就是模拟真实的火灾场景,给材料加热,然后测量材料在燃烧过程中的热量释放、烟雾产生量还有其他的一些数据。
这就好比是给材料来一场火灾大考验。
二、测试前的准备工作。
2.1 样品可得准备好。
这个样品的大小、形状那都是有要求的,就像我们做菜,食材得切成合适的样子才能下锅。
样品得按照规定的尺寸裁剪或者制作,不能马虎。
要是样品没弄好,那测试结果可就像建在沙滩上的房子,根基不稳啊。
2.2 仪器的校准也非常关键。
这就好比我们出门前得检查下鞋子有没有穿好一样。
校准不准确,那测试出来的数据就会像没头的苍蝇,到处乱撞,一点都不靠谱。
要确保仪器的各项参数都是准确无误的。
2.3 测试环境也得设置好。
温度、湿度这些因素就像天气对我们心情的影响一样,会影响测试结果。
要是环境不合适,那测试就像是在狂风暴雨里放风筝,根本没法好好进行。
三、测试过程。
3.1 当一切准备就绪,就可以开始测试啦。
把样品放到仪器里,就像把战士送到战场上一样。
然后仪器开始按照设定的程序给样品加热,这时候就像一场战斗打响了。
我们可以看到热量开始释放,就像火苗开始跳动一样。
3.2 仪器会不断地记录各种数据。
它就像一个超级细心的记录员,一点都不会遗漏。
从热量释放速率到烟雾的产生量,每一个数据都像一颗珍贵的珍珠,对于我们了解材料的燃烧性能至关重要。
这时候我们得像守财奴看着自己的财宝一样,紧紧盯着这些数据,确保它们都是准确的。
四、测试结果的分析。
4.1 拿到测试结果之后,可不能像丈二和尚摸不着头脑。
得仔细分析这些数据。
比如说热量释放速率高的材料,那在火灾中就像个火药桶,很容易引发大火。
而烟雾产生量多的材料,就像个烟雾弹制造机,会给火灾救援带来很大的麻烦。
利用锥形量热仪研究不同含水率的树种枯落物燃烧性

明 : 荷 落 叶 与 小 枝 在 含 水率 小 于 1% 时 着 火 感应 时 间 ( T) 木 5 T I比马 尾 松 和 杉 木 叶子 和 小 枝 更 短 , 易 燃 。而 含 水 率 更 大 于 2 % 时 木荷 落 叶 与小 枝 着 火 感 应 时 间 比马 尾 松 和 杉 木 叶 和小 枝 长 , 易 燃 烧 。 木 荷 落 叶 与 小 枝 热 释 放 速 率 0 不 ( R ) 总 释 放 热 ( T 均 比 马尾 松 和杉 木 的释 放 热 量 速 度 慢 , 放 热 量 少 。表 明 木 荷 枯 落物 中的 叶 子 和 小 枝 比 H R和 H R) 释
马尾 松 和杉 木 的 难 燃 且 释 放 热 量 少 , 荷 比马 尾 松 、 木 抗 火 性 强 , 宜 于作 防火 林 带 树 种 。 木 杉 适
关 键 词 : 锥 形 量热 仪 ;枯 落 物 ; 水 率 ¥6 . 文 献 标 识 码 : A 文章 编 号 :0 1 4 8 2 0 )5 0 6 6 10 —7 8 (0 8 0 —0 9 —0
周 国模 周 宇峰 余 树 全 白尚斌 卢 凤 珠
( . 江林 学 院环 境 科 技 学 院 I 3 10 ; 2 浙 江林 学 院林 业 与 生 物 技术 学 院 I 1浙 临安 130 . 临安 310 ; 3 浙 江 林 学 院 工程 学 院 临 安 310 ) 130 . 130
Zho o o u Gu m Z u Yufng ho e Yu Sh ua uq n Ba a gb n iSh n i Lu Fe z ng hu
锥形量热仪实验指导

锥形量热仪实验指导实验目的:1.了解锥形量热仪的基本原理和结构。
2.掌握锥形量热仪的操作方法。
3.测量材料的热容和导热系数。
实验原理:锥形量热仪是根据Fourier法则和热传导方程来测量材料的热容和导热系数的。
它由一个内外两个金属筒组成,内筒上开一个小孔,被测样品放入内筒中,然后将内外筒接触面加热,产生热流通过样品,从而测量温度变化。
实验步骤:1.准备工作:a.将锥形量热仪放在水平台上,并确保其放置稳定。
b.温度计的探头插入样品孔中,并保证它与样品孔内壁紧密接触。
c.将内外金属筒清洁干燥,并确保内筒没有杂质。
2.样品的准备:a.根据所需测量的物性参数,选择合适的样品材料和尺寸。
b.将样品从内筒中取出,并用砂纸打磨样品的表面,确保样品表面是平整的。
c.将样品放入内筒中,并确保其占据整个孔的空间。
3.温度控制:a.打开温度控制器,并调节加热功率和加热时间,以使加热均匀。
b.开始加热,并用温度计测量样品的温度变化。
c.记录温度的变化,并绘制温度-时间曲线。
4.计算热容和导热系数:a.根据温度-时间曲线,计算样品的热容,可以使用下式:C=(m*ΔT)/(m*ΔT)其中,C为热容,m为样品的质量,ΔT为样品的温度变化。
b.根据热容和样品的尺寸,可以计算样品的导热系数,可以使用下式:λ=(k*d)/(A*ΔT/Δx)其中,λ为导热系数,k为样品的热导率,d为样品的密度,A为样品的横截面积,ΔT为样品的温度变化,Δx为样品的长度。
实验注意事项:1.在进行实验前,先熟悉仪器的结构和操作方法。
2.调节加热功率和加热时间时,要谨慎操作,以免样品过热。
3.温度计的探头要紧密接触样品孔内壁,以确保准确测量温度。
4.在记录温度-时间曲线时,要注意温度的稳定性,以得到准确的结果。
5.在计算热容和导热系数时,要使用正确的公式,并注意单位的换算。
6.在进行实验时,要注意安全,避免发生烫伤和其他意外事故。
通过上述实验指导,你可以学习到锥形量热仪的基本原理和使用方法,掌握测量材料热容和导热系数的技能。
化学键的键能测量实验

化学键的键能测量实验化学键的键能是指在将化学键形成的过程中释放或吸收的能量。
测量化学键的键能是了解化学反应背后能量变化的重要手段之一。
本文将介绍一种常见且简单的测量化学键键能的实验方法。
实验材料和设备:1. 锥形量热计(也称为燃烧量热计):用于测量反应释放或吸收的能量;2. 石英容器:用于容纳反应物;3. 电子天平:用于准确称量反应物;4. 点火器或火柴:用于引燃反应物;5. 刻度瓶:用于收集产生的气体。
实验步骤:1. 准备工作:将锥形量热计和刻度瓶等设备清洁干净,并确保其正常运行。
2. 称量反应物:使用电子天平准确称量待反应的物质,并记录其质量。
通常情况下,反应物可以选择具有明确化学式的化合物。
3. 装置实验仪器:将称量好的反应物放置在石英容器中,然后将石英容器放入锥形量热计中。
4. 开始实验:点燃反应物,使其发生燃烧反应。
在点燃前,需要确保刻度瓶中没有气体残留,以免干扰实验结果。
5. 测定实验数据:通过测量量热计上的温度变化,可以计算出燃烧反应释放或吸收的能量。
同时,通过刻度瓶中气体的体积变化,可以确定反应产生的气体量。
6. 计算键能:根据已知的反应物质量和从实验测量得到的能量变化值,可以通过计算得到化学键的键能。
实验注意事项:1. 安全操作:由于在实验过程中会产生火焰和气体,所以需要在通风良好的实验室中进行,并采取相应的安全措施。
2. 测量精度:实验过程中,测量温度和体积等数据时应尽量保持精准,以获得准确可靠的结果。
3. 反应选择:选择具有明确化学式的化合物作为反应物,可以提高实验的可重复性和数据的准确性。
4. 实验记录:在实验过程中,及时记录所采集的数据和测量结果,以备后续计算和分析使用。
通过上述实验方法,我们可以测量出化学键的键能,并从中了解到反应过程中的能量变化情况。
这对于研究化学反应的能量学特性和理解化学键的稳定性具有重要意义。
同时,这种实验方法的简单和易于操作性,使其成为了许多教学实验中的常用手段。
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锥形量热仪燃烧测试实验方法一、实验简介应用锥形量热仪测试聚合物的阻燃性能是一种先进的测试技术。
锥形量热仪对于燃烧中的聚合物材料具有多项测试功能, 如: 热释放速率( Heat ReleaseRate, HRR)、质量损失速率(M ass Loss Rates, M LR )、有效燃烧热,总生烟量( To ta l Smoke Production,TPS)、烟释放速率( Rate of Smoke Release, RSR) 等、参数在火灾安全工程与设计、材料阻燃性能研究、评价等方面应用广泛。
因此, 实验测试技术和测试数据分析也非常重要, 如对ABS用几种不同成分的填料, 组合而成的几种聚合物材料燃烧测试数据的采集与分析, 就是在充分了解、熟悉锥形量热仪的结构性能、工作原理的基础上, 在掌握了熟练的测试技术和操作步骤的基础上, 对测试数据的成功与否, 有明确的认定。
这样才能对材料的阻燃性能进行分析评定, 得出准确的结论, 尤其是在测试前对仪器的标定, 过滤材料的更换与过程检查, 除湿材料过程变化与更换等, 都是很重要的测试技术。
二、结构概述锥形量热仪是典型的机电一体化组合设备, 其外形结构简单、紧凑, 但是功能原理、控制原理和操作要求却极其严格, 是多种行业知识的综合应用, 如图1所示。
由图可知, 锥形量热仪的结构及原理涉及到机械、化工、通风、制冷、仪表、电气控制、流体力学、热力学、激光原理、计算机原理、计量检测等方面的知识, 涵盖面较广, 是非常典型的高新技术综合应用的精密测试仪器。
三、测试要点3. 1 工作原理锥形量热仪的主要工作原理是耗氧原理, 当样品件在锥形电加热器的热辐射下燃烧时, 火焰就会消耗掉空气中一定浓度的的氧气, 并释放出一定的燃烧热值。
通过大量的实验测试和计算研究认为, 绝大多数所测材料的耗氧燃烧热值接近13. 1 M J/kg这一平均值, 偏差约为5%。
锥形量热法就是基于此点, 根据材料在燃烧时消耗氧的量计算、测量在燃烧过程中的热释放速率、质量损失速率等参数, 用以分析判断材料的燃烧性能。
3. 2 测试条件3. 2. 1 样品件的准备锥形量热法测试的样品件, 应该是外形完整、料质均匀, 尺寸为100 mm @ 100 mm 的正方形, 厚度在3~20 mm, 常用的厚度为4、10 mm。
样品件可以用模具压制, 也可以用成品的板材切割而成。
总之, 不管用那一种方式制作的样品件, 决不能出现厚薄不均、大小气泡、坑陷缺料、周边凸凹不齐等现象。
尤其是用模具压制的样品件, 在材料进行混炼或搅拌时, 应在设备上多反复几次, 充分保证材料能均匀的混合。
这样压制出的样品件材质才能保证均匀, 在燃烧测试时效果稳定, 数据的重复性较好。
通常情况下, 要测试的样品件应该选择相同的厚度进行测试比较。
每种要测试的样品件最好准备2件以上。
样品件在测试前, 要用铝箔将其5个侧面包好, 防止燃烧时的过多流滴和测试不准确。
外露出的一个大平面, 用于标记编号, 接受辐射热, 观察测试现象。
3. 2. 2 样品燃烧盒样品燃烧盒由耐热不锈钢材料制成, 是测试样品件的重要部件, 其外形和尺寸都有明确的规定和要求,属于随机附件。
样品燃烧盒由盒盖、盒体、垫衬层组成, 如图2所示。
在样品件燃烧测试前, 应该先把样品燃烧盒里外清理干净, 不能有任何杂物粘附在盒盖、盒体上。
如果有粘附物在样品燃烧盒上, 在燃烧测试样品件时, 就会出现无规律的熔化、脱落, 从而影响到采集数据的真实性和质量损失等, 造成实验结果的不准确。
样品燃烧盒内的衬垫层也很重要, 其主要是起到隔热和调节样品件放置高度的作用。
垫衬层与测试样品叠放后的高度, 应为盒盖顶部内侧下表面相同, 否则, 就应该调整垫衬层的高度。
3. 2. 3 过滤材料锥形量热法在燃烧测试时, 过滤器的材料对样品气的采集质量和数据准确性非常重要, 直接影响到实验结果的成功与失败。
因此, 对于过滤材料的质量选择和及时更换要有足够重视, 尤其是在样品件燃烧测试前, 必须充分地准备好。
防止在测试过程由于出现过滤效果不好, 气流不畅, 管路堵塞现象, 而导致的测试失败。
( 1) 圆柱状过滤器。
3只圆柱状过滤器, 中间玻璃管内的过滤材料为粉红色的钠石灰, 用来过滤掉样品气中的CO、CO2。
当粉红色变得发白时, 就应该及时更换。
两边玻璃管内的过滤材料为变色硅胶, 正常情况下呈蓝色, 用来过滤掉样品气中的HO2。
当玻璃管内变色硅胶的颜色大部分(约60% )变白时, 就不能再用了, 应该重新更换。
( 2) 样品气过滤系统。
由真空泵抽出的样品气,在进入氧分析仪之前必须进行过滤, 去除掉样品气中的烟尘杂质。
过滤分为两处; ? 过滤器的材料是一白色圆筒形滤芯, 安装在透明的圆形透明罩内; ? 过滤器的材料是一外部封塑的白色滤纸, 封塑外壳的两端面中间各伸出一接头, 与通气气管相连接。
测试前, 要先检查一下两处过滤芯的情况。
如果发现第2处过滤器的进气端处发黑, 就不能再用了, 要及时更换。
第1处过滤器应该在每次测试工作前, 拆开检查, 清理圆筒形滤芯内侧上吸附的烟尘, 滤芯外面有发黑的迹象时,也应及时更换。
3. 2. 4 核定距离要测试的样品件与锥形加热器之间的距离规定为25 mm。
初始测试样品件时, 燃烧盒放置在燃烧架上,核定一下锥形加热器的底面(打开防护板时), 至样品件外露的表面之间的距离, 应该保证在25 mm, 如果距离不对, 应及时进行调节。
在称重传感器上的立杆处,有一凸出的调节螺钉, 松开螺钉后上下移动滑套即可调节距离。
3. 3 测试标定锥形量热仪在燃烧测试前, 必须进行标定工作。
标定的项目有质量标定、氧分析仪标定、辐射功率标定、激光测烟标定以及测热系数/ C0值标定。
上述参数只有经过标定后, 才能使计算机对样品件燃烧测试时, 采集的数据进行有效的运算处理。
标定参数必须符合要求, 达到仪器的精度范围, 才能得到较好的标定数据, 顺利地进行实验测试。
四、实验技术和测试分析4. 1 称重先把样品燃烧盒放置在称重传感器上, 然后按归零按钮(去皮重), 质量仪表显示数字为/ 00, 再把样品件放在燃烧盒上称量, 这时一定要注意等到显示的质量数字稳定后, 再记录数据。
当质量显示数据由于环境因素的干扰, 处在不太稳定的跳动状态时, 数据应取较大值。
4. 2 建立新文件、输入测试参数在计算机显示器上的画面如图3所示。
点击画面左上角白色图标键(建立新文件), 就会出现图4所示的画面, 即可直接输入一些测试需要的参数。
首先在第1栏中填写编写好的文件名, 再分别填写燃烧测试所需用的辐射功率、样品件的实际厚度、质量。
然后再选择测试条件, 如Fram e、Horizontal、Smoke、M ass、CO /CO2 等点击选中。
切记; 一定要对右上方第4栏A rea对应的白色框中数值100处进行点击, 这时数值就会自动变成88. 4, 单位是mm2。
这个88. 4 的数值表示为燃烧盒内样品件的实际受到辐射热的外露面积。
如果燃烧测试的样品件在不需要用燃烧盒盒盖的状况下进行测试, Fram e处就不要点击选中。
A rea对应的白色框中数值100处, 也不要进行点击操作。
这样就表示燃烧盒上的样品件实际受到辐射热的外露面积为100 mm2。
当完成这些操作程序后, 就可以点击OK 按钮, 即可进入下一画面, 如图 5 所示。
画面的左上方有4个并列的圆圈按钮键, 其功能分别表示: 开始/结束、点燃时间、测试事件时间、火焰熄灭时间。
这4个并列的圆圈按钮键, 还分别按顺序与远程控制手柄上的数字键相对应, 其发挥的功能作用完全一样, 并且可以是同步进行。
4. 3 点燃测试把包好铝箔的样品件(一定要包铝箔) 放在燃烧盒内的垫衬层上, 用盒盖平整、均匀地压好, 再重新放置在称重传感器的支架上。
在把隔热板完全打开的同时按下远程控制手柄上的数字键? , 图5画面上的4个并列的圆圈按钮键同时变成绿色。
这时就表示样品件的外露面开始受到锥形加热器的热流辐射, 并且开始计时。
再把脉冲点火器转到样品件的上方, 使其处在不断的打火状态。
当样品件受到热辐射后, 热解出得可燃性气体, 被电子脉冲点火器引燃时, 即可按下远程控制手柄按钮? , 图5画面上的4个并列的圆圈按钮键第2个变成白色。
在画面下方有6行不断变化的数字中, 右边一栏第2行的数字就会出现Ign ition time @ @@ sec, 这说明计算机已经记录下了被测试样品件的点燃时间。
样品件开始燃烧后, 应将电子脉冲点火器移转回位, 把远程控制手柄放回原处。
落下透明的玻璃防护罩。
注意观察样品件在燃烧过程出现的现象, 并做好记录。
如果在燃烧过程中, 发生一些特殊现象需要记录下来, 就可以按下远程控制手柄的按钮? , 这个按钮可以连续按动8次, 见图6提示画面。
每按一下按钮,就可记录一次特殊事件发生的时间。
样品件的燃烧火焰完全熄灭时, 按下远程控制手柄的按钮?, 记录下火焰熄灭的时间。
图5画面上的4个并列的圆圈按钮键第4个就会变成白色。
这时1、3按钮键仍然还是绿色。
当要结束测试时, 就应该在图 5 画面上把第1个仍然还是绿色的圆圈按钮键, 用鼠标点击选中。
随后屏幕出现图6、7所示的提示画面。
再根据画面提示,一步一步的对按钮进行点击, 最后出现图3所示的画面。
这就表示一个样品件的燃烧测试数据采集完成。
4. 4 辐射功率的调整燃烧测试时, 对于料质相同的样品件, 有时需要采用不同的辐射功率进行比较, 因此, 就需要对辐射功率进行调节。
位于锥形量热仪的前面板右上方, 有一温度控制调节器(见图8), 可及时地进行温度调整。
该调节器左边有2行数字, 下面的1行表示锥形加热器所需辐射功率的温度, 该温度由人工根据实验条件来确定, 是/设定温度0。
上面的1行数字表示锥形加热器在某一时刻的测定温度, 由3只热电偶检测锥形加热器上平均分布的3点温度, 瞬时平均温度, 即/ 控制温度0。
右边有4个按钮, 下面的2个带有三角符号,是用来调节设定温度的按钮键。
实验过程中, 当用某一设定的辐射功率测试完一组试件, 需要改变辐射功率时, 就需要对温度控制调节器的/温度升v 、温度降? 0按钮键进行操作调节,将设定温度调节到新辐射功率相对应的数值, 当控制温度的数值达到设定温度的数值且稳定时, 在使用热流辐射计对新的辐射功率进行检测校对。
这时一定要使热流辐射计的循环冷却水进行流通, 防止被热流烧坏。
4. 5 测试分析锥形量热仪在测试聚合物的燃烧过程, 可采集到许多数据。
但是这许多数据并不是都可以直接应用,需要进行CSV 格式转化和选择[ 6]。
常用的数据是; 时间T ime( s)、氧浓度OXY (% )、点燃时间T ign ( s)、数据截止时间EOT ( s)、火焰熄灭时间 F lm Out ( s)、热释放速率HRR ( kW /m2)、有效燃烧热值EHC (M J/kg)、质量MASS ( g)、质量损失速率MLR( g / s)、总热释放速率THR (M J/m2)、比消光面积SEA (m2/kg )、生烟速率SPR (m2/s)、烟释放速率RSR ( s- 1)等参数。