锥形量热仪的主要参数和实验标准浅析

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。

热释放速率测试装置(大型锥形量热仪)

ZY6243A-10MW热释放速率测试装置（大型锥形量热仪）一、适用范围适用于建筑物和大型复合体（包括机车车辆，车辆，仓库和构成方式）以及对原料、建筑物和实体模型进行广泛的防火性能试验验证。

二、参考标准：根据ISO 9705《Fire tests; full-scale room test for surface products》、ISO5660-1《Reaction to fire tests-Heat release, smoke production and mass loss rate-Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method)》设计和制造。

三、性能参数：大型热量计测得的最基本的物理量是热释放率。

当发生火灾时，要测量不知道化学成分的原料的热量，其基本原理是基于这样的事实，即燃烧热量与所需的氧气量成正比的，每消耗1kg氧气生成热量13.1兆焦耳。

该热量的计算方法是通过测量氧气和排出气体的流量来测量热量。

最基本的物理量是热释放率，产烟率，质量损失率和耗氧量，一氧化碳（CO）和二氧化碳（C02）。

热流或可选择性采用的特定气体的浓度。

技术参数：一、大型热量计的结构和功能1）防护罩和管道系统设计防护罩时，主要有两个最重点：防护罩的形式和大小。

与正方形的防护罩相比，1圆形的防护罩能将可能沿着防护罩边缘产生的涡流效应最小化。

因此，采用圆形的防护罩，可调节的高度使试验能够根据测试对象燃烧的烟羽流的特性进行操作。

此外，由于管道和设备的附件提供足够的均匀流长，燃气能彻底分散。

集尘罩的外直径为10cm，这样可以用最大量程为10兆瓦的热量计测量实际尺寸的可燃物品和车辆的热释放速率，火灾荷载，需氧量，产生的一氧化碳和二氧化碳的数量，浓度，温度，流量和燃气的成分。

2）测量因素的构成要测量的因素大概可分为流量/温度、气体浓度和烟密度。

测试仪包含了进程控制和数据测量的程序。

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２８卷第ｌ２期
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锥形量热仪的实验技术与测试分析
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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。

锥形量热仪技术参数

锥形量热仪技术参数
1.测试范围：锥形量热仪可以测试板材、涂层、绝缘材料、纺织材料等各种材料的燃烧性能。

3. 材料尺寸：通常使用方形样品，边长一般为100 mm或150 mm；也可以使用圆形样品，直径一般为100 mm。

4.加热源：通常使用电热丝作为加热源，但也可以使用其他热源如辐射炉。

5.锥形加热器：燃烧实验过程中，样品的一个边贴在锥形加热器上。

锥形加热器由不锈钢制成，其寿命长、耐高温。

6.燃烧参数测量：
a.烟雾产生速率（SPR）：表示单位时间内烟雾的产生量。

b.火焰传播速率（FHR）：表示火焰在材料表面的传播速度。

c.热释放速率（HRR）：表示单位时间内材料所释放的热量。

d.烟气产物分析：通过气体分析仪测量燃烧过程中产生的主要有害气体如CO、CO2等。

e.燃烧时间：表示材料开始燃烧到燃烧停止所需要的时间。

7.温度测量：通过热电偶或红外测温仪等温度传感器进行温度测量，可以测量样品表面温度、火焰温度、烟气温度等。

8.数据采集：锥形量热仪一般配备数据采集系统，用于实时采集、显示和记录燃烧参数和温度数据。

9.操作模式：通常有手动和自动两种操作模式，手动模式需要操作人员实时监测温度和燃烧参数，自动模式可以通过预设参数自动完成测试过程。

10.安全措施：锥形量热仪一般设有安全装置，如烟雾排除装置，以确保实验过程安全。

11.数据分析：通过软件对测试结果进行数据分析和图形显示，为材料燃烧性能的评价提供参考。

锥形量热仪实验指导书

锥形量热仪实验指导一、结构锥形量热仪的结构及外形如图1所示，其结构框图如图2。

锥形量热仪结构与外形图二、原理锥形量热仪采用氧消耗原理测量材料的热释放速率，所谓氧消耗原理就是：材料燃烧时消耗每一单位质量的氧气所释放的热量基本上是相同的。

建筑业和商业中普遍使用的大多数塑料和其他固体材料遵循这个规律，并测出这个值为13.1 MJ·kg–1O2±5％。

如果将实验中所有的燃烧产物都收集起来，并精确的测出气体的流速和氧气的浓度，那么热释放速率就可以很容易地得到如图3所示，利用锥形量热仪将木材燃烧或分解释放的所有产物收集起来并经过排气管道排出，气体经过充分混合后，测出其质量流量和组分。

测量时，先测出O2、CO、CO2的浓度，这样通过计算可得到燃烧过程中消耗的氧气的质量，运用氧消耗原理，即可得出材料燃烧过程中的热释放速率。

三、操作首先关闭冷凝器出水阀门，然后打开电源开关，通冷却水。

依次按照下列步骤进行操作：1．检查冷阱温度< 0 ºC；2．检查干燥管及过滤器，必须在检测前检查其颜色，保证有足够的新鲜的干燥剂完成检测；3．DPT调零；4．校准气体分析仪的零点和量程；5．打开风机保持流速24 m/s；6．用甲烷气5 kW校准C系数（0.036-0.044）（开泵通大气）；7．准备样品（称重及量取高度），在承重构件上设置合适的量程；8．实验前在计算机上记录相关的数据；9．保证热流计的位置合适（25 mm-50 kW）；10．装置样品（23 mm），开始实验（样品要求制成100 mm × 10mm × 10 mm）。

点火及观察实验，操作员应该看一下指示表上的读数，确信其值和实验样品值一样，如果看到一难以置信的读数，实验应该停止进行或者重新调节承重构件，整个实验过程都需要观察样品，操作员应该注意观察：（1）分片下落；（2）滴水；（3）过度的膨胀（样品不应过分的膨胀以致污损仪器的金属部件）；（4）碎片爆炸；（5）其他反常万不要吹样品，这种行为将使热释放速率曲线不规则。

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。

锥形量热仪法测低水合硼酸锌对木材的阻燃作用

锥形量热法研究低水合硼酸锌对木材的阻燃作用一、实验目的1.了解锥形量热仪的工作原理及其使用；2.学会分析锥形量热实验数据和图谱。

二、实验原理锥形量热仪(CONE)是以氧消耗原理为基础的材料燃烧性能测定仪，可获得可燃材料在火灾中的燃烧参数有热释放速率(HRR)、总释放热(THR)、有效燃烧热(EHC)、烟及毒性参数和质量变化参数(MLR)等，与CONE测试相关的工业标准有ISO 5660，ATSM E 1354等。

CONE是火灾科学研究的重要手段，具有其他小型燃烧试验和实体实验不能比拟的优点, 它可为阻燃材料进行等级划分，预测材料着火危险性，评价材料的烟释放能力，研究阻燃材料的阻燃特性及阻燃机理等。

锥形量热仪（CONE）是根据氧消耗原理来测定材料燃烧热的仪器。

耗氧燃烧热是指燃料与氧完全反应时消耗单位质量氧所产生的热量，用E来表示。

1917年，Thorntond对大量有机物的燃烧热进行了研究发现，各种化合物的燃烧热各不相同，但是，它们的耗氧燃烧热却十分接近。

1980年，Huggett进一步对有机高分子及天然有机材料进行了系统的研究，试验表明典型有机化合物耗氧燃烧热值都接近于12.72MJ/Kg，典型有机高分子材料耗氧燃烧热值接近13.02MJ/Kg，天然有机高分子材料耗氧燃烧热值接近13.21MJ/Kg。

大量的试验结果表明，绝大多数的材料耗氧燃烧热值接近13.1MJ/Kg这一平均值，偏差在5%左右。

这个平均值通常被用作火灾中有机材料耗氧燃烧热值，那么根据耗氧原理，实际测量时只需测定材料燃烧前后气体中氧含量的变化，就可以根据公式算出材料燃烧所产生的热量。

Q=E(m O2σ- m O2) (1)还可以进一步给出试样在单位时间内、单位面积上释放出的热量。

配备上天平、光度测定仪和气体分析仪等辅助装置还有计算机系统，锥形量热仪就能同时给出试样的质量、烟和尾气等成分随时间变化的动态情况。

通过辐射锥，锥形量热仪能够模拟多种火灾强度，能够同时提供几十组相关参数或曲线。

材料燃烧性能的锥形量热计实验

中国矿业大学安全工程学院实验报告课程名称：消防专业实验实验名称：材料燃烧性能的锥形量热计实验姓名：学号：实验日期： 2011.3.6实验1 材料燃烧性能的锥形量热计实验本实验的理论依据为:“对于许多有机液体和气体，当其完全燃烧时，消耗单位质量的氧气所释放出的热量是一个常数,为13.1MJ/kgO2 ”。

从而利用此原理，求出不同试件，不同情况下的各个参数，通过对数据结果进行分析，并以表格的形式展现出来，分析对比，得出结论。

本实验测定了不同的木材，分别在3okw/m2,50kw/m2的辐射强度下燃烧的各项参数数据，以及pvc在3okw/m2,50kw/m2的辐射强度下的实验。

一．下面是对木材HRR数据进行整理得出的图表：图表1-1通过图表可以看出，在该热辐射强度的条件下，我们可以发现：1）在相同的条件下，无烤漆柞木的燃烧需要的热量高于其他木材，从表格中可以看出，大概在50s左右的时间，柞木开始放热。

2）每一种木材在燃烧的过程中，并非呈平缓上升或下降的状态，过程中都出现了多个峰值，其中在初期阶段，带烤漆松木热释放速率的峰值最高，HRR曲线较为最为陡峭，无烤漆柞木最低。

3）经过分析可得多次出现峰值的原因：起初因材料的热分解产生气体阻碍了木炭与氧气的接触，因此，开始为分解气体的燃烧，反应逐渐加快，热释放速率不断增加，直至出现第一峰值后热释放速率开始下降，后来因分解产生的气体逐渐减少，开始转变为木炭的的有焰燃烧，固又会出现第二峰值，直至最后木炭燃烧殆尽......图表1-2在辐射强度为30kw/m2的条件下，我们可以看出：1）各木材在初期阶段，热释放速率的上升曲线较为陡峭，在下降阶段较为平缓，且带烤漆松木燃烧所需要的热量较少，其次为无烤漆桦木，带烤漆符合与无烤漆柞木。

2）在该条件的HRR曲线中，带烤漆松木最先达到最高值，且热释放速率皆大于其他木材。

下面是同种材料（以及pvc材料）在不同热辐射强度条件下HRR曲线的对比：图表 2.2.1图表 3.2.2图表 4.2.3图表 5.2.4通过上面几组结果相似的图表，我们可以看出：同种材料，在相同的其他条件下，热辐射强度小的燃烧所需要的时间，热量更多，其热释放速率，峰值都小于辐射强度高的同种材料，燃烧时间大于高辐射强度条件下的材料。

锥形量热 fri

锥形量热 fri锥形量热仪（Friability Tester）是一种用于测量药物颗粒的物理稳定性的仪器，通常用于药物厂家中检测药物片剂的制备质量。

它是通过量化药物片剂的机械磨损程度，来评估药物在存储和运输过程中出现的物理和化学相互作用的风险。

锥形量热仪原理锥形量热仪工作原理是，在一个结构类似于普通化验筛的切分鼓内将药物颗粒作旋转运动，随机颗粒的不断磨损，测量颗粒的重量损失率（%）或者磨损度。

测试颗粒置于锥形匀速旋转筛内部，然后旋转筛开始旋转，将药物颗粒加载到筛内环形槽中间，锥形筛的转速一般为25rpm 以及100rpm。

药物颗粒在转动过程中，会与锥形筛内部发生持续接触，从而产生磨损。

所得到的磨损粉末可以通过不同的筛网进行收集和分级。

通常使用70-mesh、80-mesh 以及100-mesh的筛网分离药物颗粒和磨损粉末。

最后将药物颗粒与磨损粉末重量纪录下来，并根据重量比例计算出磨损率。

锥形量热仪的工作原理能够非常有效的表征药物颗粒的机械稳定性，进而预测其在固态稳定性和在使用过程中的易碎性，特别是在制剂呈现出硬质颗粒的情况下，锥形量热仪的使用效果更加明显。

锥形量热仪的应用范围锥形量热仪广泛应用于制备药品中对颗粒的稳定性测试。

它是一种可靠的药物制品物理稳定性测试方法，主要用于制剂的初次持久性筛选，并作为stablity研究和质量控制的一种手段。

当涉及到药品性质的分析和改进，在确定了一个可控制的药品配方后，对药物形态、药物合成、药物制剂这些参数的优化和调整应该是非常重要的步骤，制备药品对于空气、湿气和高温的稳定性是一项基本的指标。

其中，锥形量热仪是药品制备中基于药品颗粒性能的一项关键测试，所测得的数据能够为药品配方的平衡和稳定做出评估和改善。

锥形量热仪的数据分析锥形量热仪能够提供药物颗粒的重量损失率或磨损度，然后通过药物颗粒和磨损粉末之间的重量比例计算磨损率。

测量得到的数据将被比较并分析，这些数据通常是如湿度、温度等测试条件变化过程中所积累的结果。

锥形量热仪测试标准

锥形量热仪测试标准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13.1MJ/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。

测试条件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100mm×100mm的正方形，厚度在3～20mm，常用的厚度为4、10mm。

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。

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，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。

锥形量热仪技术参数

锥形量热仪技术参数1.全套设备应至少包括符合GB/T16172-2007、ISO5660-1/2/3/4-2002、ASTM E1354-2011等建筑材料热释放速率性能试验设备；2.锥形量热仪包括试验装置、校准装置、烟密度测量装置、称重装置、气体分析柜装置、数据采集及标准测试软件组成；3.辐射锥额定功率为5000W，由电加热管构成，内外锥壳内填充公称厚度为13mm、公称密度为1000kg/m3的耐热纤维；4.辐射锥应能在试样表面提供高达100KW/m2的辐射照度，在暴露试样的正中部分50mm*50mm范围内，辐射照度应均匀，与中心辐射照度偏差不超过±2%；5.点火电路采用一个不低于10KV的电火花点火器外部点火，火花塞的点火间隔为3±0.5mm，电火花点火位于试样中心13±2mm位置；6.辐射锥装置安放于独立的控制柜上，表面为大理石台面，避免台面的磨损与划伤，该设计避免了风机震动，对于天平装置的干扰；7.提供美国MEDTHERM GTW-10-32-485A水冷热流计校准，测量范围为0-100KW/M2，辐射接收靶为直径12.5mm的圆形，表面覆有无光泽黑色涂层，发射系数为0.96，并附带循环水冷却装置。

8.甲烷校准流量控制器，量程为0-20ml/min，精度不低于0.5%，在数字模式下的最大量程比可达1:187,5，反应灵敏，最低为200 msec；9.烟密度测量装置由激光光源及硅光二极管接收装置组成；10.氦氖激光光源，波长632.8nm，长时间稳定性：±2% 每8小时，噪音（RMS）: <0.5% (30Hz-10MHz)；11.硅光二极管包含主探测器及辅助探测器，线性度》99.8%，不稳定度《0.1%；12.排气系统由集烟罩、排气风机、孔板流量计、风机的进气及排气管道组成；13.节流孔板内径为57±3mm，厚度1.6±0.3mm连接量程为0-500pa进口微差压传感器，可测量节流孔板前后压差；14.微压差传感器精度RSS*( 恒温下) ±1.0%FS，非线性度±0.98%FS，迟滞0.1%FS，非重复性0.05%FS，量程为0-500pa；15.称重装置量程为0-2000g，精度0.1g，内置称重传感器，测试中漂移量低于0.1g；16.一体化预处理系统，包含隔膜泵、除水冷凝器、湿度报警器、精细过滤器以及蠕动泵装置；17.一级过滤装置采用精细过滤器装置，滤芯过滤精度不低于0.5um；18.★精密过滤器，过滤精度0.2um，包含湿度报警装置，当样气水分没有除尽，将自动报警，以免导致分析仪的损坏；19.★隔膜泵，流量率:13L/min，真空度: 700 ㎜Hg，压力: 2.5 bar；20.★除水冷凝器，采用双极制冷方式，冷却容量90KJ/h，露点稳定度0.1度，露点静态变化0.1K；21.★疏水蠕动泵装置，用于自动直接排出水分，数量为2个，安装于仪器机柜表面，便于用户观测；22.★PTFE转子流量计，量程为0-5L/min，1支用于排空，1支用于进气；23.★顺磁性氧气分析器，量程为0-25%，响应时间：4秒，线性偏差：≤0.5% FS，重复性：≤50 ppm O2，灵敏度漂移: ≤ 0.1 vol.% O2/周或≤ 1%测量值/周（非累计），二者中取较小者，检测极限：≤50 ppm O2；进口非色散红外CO和CO2分析器 CO：0～1％；CO2：0～10％，测量原理：红外吸收，响应时间：2.5秒，线性偏差：≤1% FS，重复性：≤0.5% FS，零漂：≤1% FS/周，检测极限：≤0.5% FS；24.数据采集系统，包含测试软件、PLC可编程控制器，数据采集模块（不接受自制采集板卡及模块）、电脑。

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%。

锥形量热仪的技术参数

锥形量热仪的技术参数符合标准：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。

对于易燃的样品，如果没有开合关闭机制，很容易燃烧过早。

这个额外时间对操作员非常重要5.样品支架-样品大小100mm x 100mm，厚度不超过50mm，水平或垂直摆放6.测压元件-质量测量通过应变仪测压元件测试，精度可达0.01g。

装有迅捷电子称重部件，机械停止装置可避免移动造成损害，给出稳定结果，保证仪器长寿7.火花点火-10kV 火花点火器，装有安全停火装置。

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。

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。

锥形量热仪对材料释热性能的测试

标准集团（香港）有限公司Standard International Group(HK) Limited标准集团（香港）有限公司锥形量热仪对材料释热性能的测试1、火灾中热释放的危害在火灾发生时，高温烟气是引起烧伤、热窒息、脱水等伤亡的重要原因。

高温烟气对人的影响可分为直接接触影响和热辐射影响。

人的皮肤直接接触温度超过100℃的烟气，在几分钟后就会严重损伤。

气体温度升到147℃时，人能存活的时间已极短。

一般认为，在短时间人的皮肤接触的烟气安全温度范围不宜超过65℃。

若烟气层尚在人的头部高度之上时，人员主要受热辐射的影响。

热辐射强度影响则随距离的增加而衰减。

一般认为，在层高不超过5米的普通建筑中，烟气层的温度达到180℃以上时会对人构成危险。

热烟气及其热辐射也是造成建筑物、其他物体损坏的主要原因。

高温烟气会严重影响材料的性质。

对于大部分木质材料，在温度超过105℃后便开始热分解，250℃左右时便可以被点燃;许多高分子材料的变形和热分解温度比木材更低。

钢筋混凝土材料的机械性能也会严重变坏。

高温烟气及热辐射也是促进火灾不断发展的主要原因。

高温烟气和辐射能促进木材、高聚物等材料的分解，为火灾提供燃料，从而造成更严重的火灾。

因此，控制火灾烟气温度是减少火灾损失的重要方面。

2、锥形量热仪的应用热释放速率是决定材料阻燃性最重要的参数之一。

人们已提出不少测定热释速率的方法，但是，成为常规标准的方法却不多，下面主要介绍已被150和ASTM 订为标准的测定热释放速率的美国俄亥俄州立大学(OSU)功量热计法及锥形量热仪法(CONE)。

锥形量热仪(cone caforimeter ，简称CONE)是近年来在阻燃材料研究领域发明的一种集燃烧释热、失重、发烟及烟气成分研究为一体的先进方法，同时取得材料燃烧时有关热、烟、质量变化及烟气成分等多种重要信息，因而能获得具有很强说服力的结果，并与大型燃烧实验结果之间存在良好的相关性。

锥形量热仪的主要参数和实验标准浅析

锥形量热仪的主要参数和实验标准浅析一、符合标准：符合：GB/T16172、ISO 5660-1和-2、ASTM E 1354 、ASTM E 1740 、ASTM E 1550、ASTM D 5485 、ASTM D 6113、NFPA 271、NFPA 264 、CAN ULC 135 、BS 476二、适用范围：通过燃烧产物气流中氧气浓度计算出的氧气消耗量以及燃烧产物燃烧时热释放速率，材料的热释放速率也是材料燃烧性能中最重要的参数,比较准确地测量材料燃烧过程中的热释放速率,对于预测火灾危害及其阻燃防治处理极为重要。

三、主要性能参数：1、辐射锥：加热功率5kw, 辐射强度：100kw/m2,配有三个热电偶测量温度。

2、辐射屏蔽层：不燃材料制成，总厚度不超过12mm;3、辐射控制：辐射控制系统能适当调节，能保持辐射锥热热电偶的温度控制在预设值的±10℃；4、称重设备：为进口的高精度电子天平，称量500g,分辨率0.01g；5、试样安装架：不锈钢制成，为一个方形敞口盘，上端开口106mmx106mm，深度25mm，厚度2.4mm；6、定位架：采用厚度为1.9mm不锈钢制成的方盒，方盒内边的尺寸111mm，高度54mm，用于试验面的开口为94mmx94mm7、排气系统：由离心风机、集烟罩、风机的进气和排烟管道以及孔板流量计组成8、气体取样装置：取样泵、烟尘过滤器、除湿冷阱、排空的旁路系数、水分过滤器、CO2过滤器。

9、点火器：采用电火花点火器进行外部点火。

10、点火器计时器：视值分辨率：0.1s, 计时误差：1s/1H11、气体分析仪以及关键部件均为原装进口。

12、带64为高精度板卡、电脑和8.4寸液晶显示，带TCP/IP和RS-232多种通讯接口选择13、氧气测量：采用顺磁式氧气测量13．1测量范围：0-25%14、信号输出：4-20mA；15、响应时间T90:≤2S；16、环境温度：0-45℃；17、相对湿度：<90%（无凝结）；18、线性度：<±0.1% O2；19、零点漂移：0.05% O2（一周）；20、重复性：<±0.02% O2；21、二氧化碳（CO2）测量：为IR红外线测量22、测量范围：0-10%23、重复性：＜±1%24、零点漂移：≤2%/周25、量程漂移: ≤2%/周26、线性偏差: ＜±1%27、响应时间:T90≤3秒28、数据采集系统可收集记录氧气浓度、一氧化碳浓度、温度、热释放速率、质量损失率等试验数据，可保存。

热释放速率测试装置(大型锥形量热仪)

ZY6243A-10MW热释放速率测试装置（大型锥形量热仪）一、适用范围适用于建筑物和大型复合体（包括机车车辆，车辆，仓库和构成方式）以及对原料、建筑物和实体模型进行广泛的防火性能试验验证。

二、参考标准：根据ISO 9705《Fire tests; full-scale room test for surface products》、ISO5660-1《Reaction to fire tests-Heat release, smoke production and mass loss rate-Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method)》设计和制造。

三、性能参数：大型热量计测得的最基本的物理量是热释放率。

当发生火灾时，要测量不知道化学成分的原料的热量，其基本原理是基于这样的事实，即燃烧热量与所需的氧气量成正比的，每消耗1kg氧气生成热量13.1兆焦耳。

该热量的计算方法是通过测量氧气和排出气体的流量来测量热量。

最基本的物理量是热释放率，产烟率，质量损失率和耗氧量，一氧化碳（CO）和二氧化碳（C02）。

热流或可选择性采用的特定气体的浓度。

技术参数：一、大型热量计的结构和功能1）防护罩和管道系统设计防护罩时，主要有两个最重点：防护罩的形式和大小。

与正方形的防护罩相比，1圆形的防护罩能将可能沿着防护罩边缘产生的涡流效应最小化。

因此，采用圆形的防护罩，可调节的高度使试验能够根据测试对象燃烧的烟羽流的特性进行操作。

此外，由于管道和设备的附件提供足够的均匀流长，燃气能彻底分散。

集尘罩的外直径为10cm，这样可以用最大量程为10兆瓦的热量计测量实际尺寸的可燃物品和车辆的热释放速率，火灾荷载，需氧量，产生的一氧化碳和二氧化碳的数量，浓度，温度，流量和燃气的成分。

2）测量因素的构成要测量的因素大概可分为流量/温度、气体浓度和烟密度。

测试仪包含了进程控制和数据测量的程序。