CN102495171A - 一种便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置及测试方法，由点火设备、燃烧设备、过渡缩口和烟气设备组成，其中点火设备位于燃烧设备内部；过渡缩口位于燃烧设备末端，用于燃烧设备与烟气设备之间的过渡；过渡缩口与烟气设备之间由连接套筒连接并密封，连接套筒为石棉或岩棉耐火材料，对过渡缩口和烟气设备进行连接、固定与密封本发明的优点在于：本测试装置适用范围广，可针对不同体系建筑外墙外保温材料进行耐火性评价。本测试装置可以拆卸和组装，便于携带，可在施工现场和生产基地进行材料耐火性评价，本发明不仅通过火焰蔓延速度对试样的可燃性进行进行了评价，而且还得到了材料的着火点温度。

Description

一种便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及一种便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置及测试方法。

背景技术

能源与环境是当今世界议题的重要组成部分，随着经济的迅速发展，我国能源消耗增长十分迅速。工业能耗、建筑能耗和交通运输业能耗是我国总能耗的主要方面，其中建筑能耗是我国未来能源消费的主要增长点，近几年每年增长约15%左右。我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中95％以上为高能耗建筑；既有建筑近420亿平方米，99％左右是高能耗建筑。全国建筑物使用过程每年用电量4200-5000亿千瓦时，占我国发电量的22-24%，单位建筑面积耗电26-27kwh/m²·a。能源的巨大消耗不但造成环境污染，而且严重制约了经济的发展。“节能”已成为煤炭、石油、天然气、核能之外的第五大能源。

建筑节能发展的重点领域为研究新型低能耗的维护结构，降低室内外的热量交换，我国建筑节能的要求经历了从节能30％到50％再到65％这样一个逐步提高的过程，这主要是提高维护结构的保温绝热性能来得以实现，因此新型节能保温墙体材料应运而生，发展迅猛。

目前我国建筑设计施工中，90%以上都采用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）、模型聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）或硬质聚氨酯泡沫塑料（PU）等高分子有机质绝热材料作为外墙或屋顶保温材料，有机绝热材料适用温度范围广、耐久性较好，性价比很高，但是仍存在一些问题与重大隐患，其中防火安全问题，在最近几年尤为突出。上述有机泡沫绝热材料均为易燃材料，在防火安全方面存在极大隐患，已经造成了重大的人员伤亡和财产损失。比如2010年11月15日上海胶州路大火，致58人遇难70余人受伤；2009年8月10日香港旺角嘉禾大厦火灾致4人死亡； 2009年4月16日北京新建中国科技馆屋顶东南角发生大火致场馆严重损毁；2009年2月9日央视新址北配楼火灾导致损失高达50亿元。这些火灾中，“11.15”上海胶州路特大火灾系由于施工过程引燃聚氨酯泡沫材料所致；2009年的央视文化中心火灾系由于挤塑型聚苯板材引燃所致；新建中国科技馆大火也是因引燃挤塑板造成火灾。

针对屡屡发生的火灾事件，中华人民共和国公安部消防局与2011年3月14日下达公消[2001]65号《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》紧急文件，文件要求民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料，并加强民用建筑外保温材料的消防监督管理。

建筑外墙外保温系统面临着消除可燃性的艰巨任务，要进行重新设计与施工。如何表征新型建筑外墙外保温系统的耐火性，如何通过简易设备快速准确测试，因此，发明一种直观适用的测试装置和方便快捷的测试方法，对目前建筑外墙施工材料耐火性检测具有指导意义。

对于建筑外墙外保温材料来说，其燃点越低，越易燃或熔化；燃烧火焰传播速度越快，越不利于火灾的控制和生命财产的挽回。火灾现场可燃材料燃烧，产生大量含有CO、CO₂、SO₂等有毒浓烟，使人窒息而死或中毒而死。火灾统计资料表明，火灾中的死亡者中有60-80%死亡原因与火灾中的烟气有关，烟气已成为火灾中的蒙面杀手。本专利设计的火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置集测试建筑外墙外保温板材的着火点温度、火焰蔓延速度和板材燃烧烟气量为一体，不仅可以确定板材的易燃性，而且可以判断板材燃烧的危害程度，对建筑外墙外保温系统的选材提供最直接的参考依据。

发明内容

本发明为评价建筑外墙外保温板材燃烧特性而提出便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置及测试方法，填补国内对于建筑外墙外保温板材耐火性评价的空白，指导建筑外墙外保温系统的材料选择与工程施工。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置，其特征是该装置由点火设备、燃烧设备、过渡缩口和烟气设备组成，其中点火设备位于燃烧设备内部；过渡缩口位于燃烧设备末端，用于燃烧设备与烟气设备之间的过渡；过渡缩口与烟气设备之间由连接套筒连接并密封，连接套筒为石棉或岩棉耐火材料，其尺寸小于烟气设备箱体周长且富有延展性，对过渡缩口和烟气设备进行连接、固定与密封；

所述的点火设备由U型点火装置、进气管道和储气罐组成，储气罐通过进气管道与U型点火装置相连，气体燃料经过进气管道后被U型点火装置分为两个火焰口，形成U型火焰，U型点火装置位于燃烧设备底部，距燃烧设备进气端10cm；

所述的燃烧设备由顶盖、侧壁、箱底、进气挡板和带刻度的钢尺组成，其中侧壁由U型卡槽与耐火玻璃观察窗口构成，所述的耐火玻璃观察窗口均由7块无色透明耐火玻璃拼成，便于观察火焰蔓延，耐火玻璃观察窗口竖直摆放于U型卡槽内，耐火玻璃间由宽度为1cm的石棉或岩棉耐火材料密封，靠近U型点火装置的无色透明耐火玻璃尺寸为8×20×0.5cm，精度偏差在0.1cm之内；其余6块无色透明耐火玻璃尺寸为16×20×0.5cm，精度偏差在0.1cm之内；各侧壁均通过3个合页固定于燃烧设备箱底，顶盖连接两侧的侧壁以进行封顶，并由柔性耐火材料密封；进气挡板位于燃烧设备前端的U型卡槽上的导轨上，带刻度钢尺固定于U型卡槽上，用于火焰蔓延距离的测量；

所述的烟气设备由烟气管道、光电传感器、烟气收集装置和排气风扇组成，其中光电传感器位于烟气管道之内，烟气管道末端与带有排气风扇的烟气收集装置相连，烟气管道尺寸为Φ10×100cm，精度偏差在0.1cm之内；光电传感器用于样品燃烧烟雾浓度的测试，距离烟气管道末端10cm处；烟气收集装置尺寸为20×20×10cm，精度偏差在0.5cm之内，内装多孔陶粒，用于尾气吸收，保护环境并可用于烟气成分鉴定；排气风扇使烟气管道形成负压，利于控制烟气流向。

按上述方案，燃烧设备顶盖的上部有8个用于固定试验样品的M6螺孔和3个用于热电偶穿过的圆孔，顶盖内侧有两条石棉或岩棉质柔性耐火材料，起密封作用，顶盖全长110±1cm，耐火密封材料间有效宽度为22±0.5cm，高度为5±0.5cm，热电偶穿过顶盖插入被测样品，用于检测样品着火点温度，第一个热电偶位置与U型点火装置处于同一铅垂面上，另外两个热电偶沿箱体长度方向排布，与第一个热电偶距离分别为40cm和80cm。

按上述方案，燃烧设备箱底尺寸为110×22×3cm，精度偏差在0.5cm之内。

按上述方案，燃烧设备的进气挡板为耐火玻璃材质，尺寸为20×10×0.5cm，精度偏差在0.2cm之内，通过控制开口大小调节进气量，阻止燃烧烟气从进气端逸出，进气挡板安装时使用石棉或岩棉进行密封。

按上述方案，过渡缩口由一连接挡板和一过渡圆筒组成，连接挡板尺寸为22×22×0.2cm，精度偏差在0.1cm之内，通过螺钉固定于燃烧设备的顶盖和箱底，并保证密封性；过渡圆筒尺寸为Φ10×10cm，精度偏差在0.1cm之内。

按上述方案，燃烧设备的顶盖、U型卡槽、箱底、过渡缩口和烟气管道均为耐火材质。

便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置的测试方法，其特征在于包括有以下试验步骤：

① 将被测样品固定于燃烧设备的顶盖上，使被测样品长度一端位于U型点火装置上方，另一端与燃烧设备和过渡缩口连接处平齐；样品尺寸为110×18×3cm，精度偏差在0.5cm之内；

② 开启热电偶的温度测量开关、光电传感器开关和排气风扇，打开燃料气阀，进行U型点火装置点火，点燃被测样品至持续燃烧后关闭燃料气阀，熄灭U型点火装置；

③ 燃烧点以燃烧线前后边沿的中点为准，燃烧点到达带刻度钢尺0刻度时用电子秒表开始计时，每隔10s记下样品的燃烧长度和光电传感器吸光度数值；

④ 待被测样品燃烧完全或自行熄灭，试验结束；

⑤ 以红橡木作为标准试样，依步骤①-步骤④，得到光电传感器吸光度数值；

⑥ 将被测样品燃烧长度对时间作图，得到火焰蔓延曲线，根据斜率求出平均燃烧速度；将红橡木标准试样和测得被测样品的燃烧光电传感器吸光度数值分别对时间作图，得到红橡木烟雾浓度曲线和样品烟雾浓度曲线，并分别对浓度曲线积分，求出红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws和被测样品燃烧产生的烟气总量Wx，待测试样烟雾浓度值W为待测样品燃烧产生的烟气总量Wx与红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws的比值，即：

W=Wx/Ws

为一相对值。

本发明的优点在于：本测试装置适用范围广，可针对不同体系建筑外墙外保温材料进行耐火性评价。本测试装置可以拆卸和组装，便于携带，可在施工现场和生产基地进行材料耐火性评价。如果试验样品尺寸较长，可将统一规格的燃烧装置进行机械拼装，从而延长了测试系统的容纳量，增加了对不同制样要求的适应性。

本测试方法设计中，不仅通过火焰蔓延速度对试样的可燃性进行进行了评价，而且还得到了材料的着火点温度。火灾现场情况复杂，许多人员伤亡不是直接通过火焰烧伤致死，还有许多事故是由于可燃材料燃烧放出的黑色烟气令人窒息致死，而国内有关材料燃烧性测试没有涉及到燃烧烟雾危害测试，本测试方法更着眼于现实，对建筑外墙外保温材料的潜在危害进行了补白。

附图说明

图1本发明的测试装置的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是图1的俯视结构示意图。

具体实施方式：

如图1-3，一种便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置，其特征是该装置由点火设备、燃烧设备、过渡缩口4和烟气设备组成，其中点火设备位于燃烧设备内部；过渡缩口位于燃烧设备末端，用于燃烧设备与烟气设备之间的过渡；过渡缩口与烟气设备之间由连接套筒5连接并密封，连接套筒为石棉或岩棉耐火材料，其尺寸小于烟气设备箱体周长且富有延展性，对过渡缩口和烟气设备进行连接、固定与密封；

所述的点火设备由U型点火装置10、进气管道和储气罐组成，储气罐通过进气管道与U型点火装置相连，气体燃料经过进气管道后被U型点火装置分为两个火焰口，形成U型火焰，U型点火装置位于燃烧设备底部，距燃烧设备进气端10cm；

所述的燃烧设备由顶盖11、侧壁、箱底、进气挡板8和带刻度的钢尺组成，其中侧壁由U型卡槽3与耐火玻璃观察窗口构成，所述的耐火玻璃观察窗口均由7块无色透明耐火玻璃1拼成，便于观察火焰蔓延，耐火玻璃观察窗口竖直摆放于U型卡槽内，耐火玻璃间由宽度为1cm的石棉或岩棉耐火材料密封，靠近U型点火装置的无色透明耐火玻璃尺寸为8×20×0.5cm，精度偏差在0.1cm之内；其余6块无色透明耐火玻璃尺寸为16×20×0.5cm，精度偏差在0.1cm之内；各侧壁均通过3个合页2固定于燃烧设备箱底，顶盖连接两侧的侧壁以进行封顶，并由柔性耐火材料7密封；进气挡板位于燃烧设备前端的U型卡槽上的导轨9上，带刻度钢尺固定于U型卡槽上，用于火焰蔓延距离的测量；

所述的烟气设备由烟气管道6、光电传感器14、烟气收集装置和排气风扇组成，其中光电传感器位于烟气管道之内，烟气管道末端与带有排气风扇的烟气收集装置15相连，烟气管道尺寸为Φ10×100cm，精度偏差在0.1cm之内；光电传感器用于样品燃烧烟雾浓度的测试，距离烟气管道末端10cm处；烟气收集装置尺寸为20×20×10cm，精度偏差在0.5cm之内，内装多孔陶粒，用于尾气吸收，保护环境并可用于烟气成分鉴定；排气风扇使烟气管道形成负压，利于控制烟气流向。

按上述方案，燃烧设备顶盖的上部有8个用于固定试验样品的M6螺孔13和3个用于热电偶穿过的圆孔12，顶盖内侧有两条石棉或岩棉质柔性耐火材料，起密封作用，顶盖全长110±1cm，耐火密封材料间有效宽度为22±0.5cm，高度为5±0.5cm，热电偶穿过顶盖插入被测样品，用于检测样品着火点温度，第一个热电偶位置与U型点火装置处于同一铅垂面上，另外两个热电偶沿箱体长度方向排布，与第一个热电偶距离分别为40cm和80cm。

按上述方案，燃烧设备箱底尺寸为110×22×3cm，精度偏差在0.5cm之内。

按上述方案，燃烧设备的进气挡板为耐火玻璃材质，尺寸为20×10×0.5cm，精度偏差在0.2cm之内，通过控制开口大小调节进气量，阻止燃烧烟气从进气端逸出，进气挡板安装时使用石棉或岩棉进行密封。

按上述方案，过渡缩口由一连接挡板和一过渡圆筒组成，连接挡板尺寸为22×22×0.2cm，精度偏差在0.1cm之内，通过螺钉固定于燃烧设备的顶盖和箱底，并保证密封性；过渡圆筒尺寸为Φ10×10cm，精度偏差在0.1cm之内。

按上述方案，燃烧设备的顶盖、U型卡槽、箱底、过渡缩口和烟气管道均为耐火材质。

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不仅局限于下面的实例。

实施例1：

① 将EPS聚苯板KH-1固定于燃烧设备的顶盖上，使被测样品长度一端位于U型点火装置上方，另一端与燃烧设备和过渡缩口连接处平齐；样品尺寸为110×18×3cm，精度偏差在0.5cm之内；

② 开启热电偶的温度测量开关、光电传感器开关和排气风扇，打开燃料气阀，进行U型点火装置点火，点燃被测样品至持续燃烧后关闭燃料气阀，熄灭U型点火装置；

③ 燃烧点以燃烧线前后边沿的中点为准，燃烧点到达带刻度钢尺0刻度时用电子秒表开始计时，每隔10s记下样品的燃烧长度和光电传感器吸光度数值；

④ 待被测样品燃烧完全或自行熄灭，试验结束；

⑤ 以红橡木作为标准试样，依步骤①-步骤④，得到光电传感器吸光度数值；

⑥ 将被测样品燃烧长度对时间作图，得到火焰蔓延曲线，根据斜率求出平均燃烧速度；将红橡木标准试样和测得被测样品的燃烧光电传感器吸光度数值分别对时间作图，得到红橡木烟雾浓度曲线和样品烟雾浓度曲线，并分别对浓度曲线积分，求出红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws和被测样品燃烧产生的烟气总量Wx，待测试样烟雾浓度值W为待测样品燃烧产生的烟气总量Wx与红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws的比值。 

EPS聚苯板KH-1的平均燃烧速度为64.5cm/min，着火点温度为450℃，燃烧相对烟气量（烟雾浓度值，下同）为0.22。测试结果表明，EPS聚苯板KH-1属于易燃材料，不能直接用于建筑外墙外保温系统。

实施例2：

① 将改性EPS聚苯板KH-2固定于燃烧设备的顶盖上，使被测样品长度一端位于U型点火装置上方，另一端与燃烧设备和过渡缩口连接处平齐；样品尺寸为110×18×3cm，精度偏差在0.5cm之内；

② 开启热电偶的温度测量开关、光电传感器开关和排气风扇，打开燃料气阀，进行U型点火装置点火，点燃被测样品至持续燃烧后关闭燃料气阀，熄灭U型点火装置；

③ 燃烧点以燃烧线前后边沿的中点为准，燃烧点到达带刻度钢尺0刻度时用电子秒表开始计时，每隔10s记下样品的燃烧长度和光电传感器吸光度数值；

④ 待被测样品燃烧完全或自行熄灭，试验结束；

⑤ 以红橡木作为标准试样，依步骤①-步骤④，得到光电传感器吸光度数值；

⑥ 将被测样品燃烧长度对时间作图，得到火焰蔓延曲线，根据斜率求出平均燃烧速度；将红橡木标准试样和测得被测样品的燃烧光电传感器吸光度数值分别对时间作图，得到红橡木烟雾浓度曲线和样品烟雾浓度曲线，并分别对浓度曲线积分，求出红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws和被测样品燃烧产生的烟气总量Wx，待测试样烟雾浓度值W为待测样品燃烧产生的烟气总量Wx与红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws的比值。 

改性EPS聚苯板KH-2的平均燃烧速度为12.5cm/min，着火点温度为550℃，燃烧相对烟气量为0.14。测试结果表明，改性EPS聚苯板KH-2不燃性较之属于EPS聚苯板KH-1有较大改观，但仍属于可燃材料，也不能直接用于建筑外墙外保温系统。

实施例3：

① 将改性EPS聚苯板KH-3固定于燃烧设备的顶盖上，使被测样品长度一端位于U型点火装置上方，另一端与燃烧设备和过渡缩口连接处平齐；样品尺寸为110×18×3cm，精度偏差在0.5cm之内；

② 开启热电偶的温度测量开关、光电传感器开关和排气风扇，打开燃料气阀，进行U型点火装置点火，点燃被测样品至持续燃烧后关闭燃料气阀，熄灭U型点火装置；

③ 燃烧点以燃烧线前后边沿的中点为准，燃烧点到达带刻度钢尺0刻度时用电子秒表开始计时，每隔10s记下样品的燃烧长度和光电传感器吸光度数值；

④ 待被测样品燃烧完全或自行熄灭，试验结束；

⑤ 以红橡木作为标准试样，依步骤①-步骤④，得到光电传感器吸光度数值；

⑥ 将被测样品燃烧长度对时间作图，得到火焰蔓延曲线，根据斜率求出平均燃烧速度；将红橡木标准试样和测得被测样品的燃烧光电传感器吸光度数值分别对时间作图，得到红橡木烟雾浓度曲线和样品烟雾浓度曲线，并分别对浓度曲线积分，求出红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws和被测样品燃烧产生的烟气总量Wx，待测试样烟雾浓度值W为待测样品燃烧产生的烟气总量Wx与红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws的比值。 

U型点火装置喷出火焰后，改性EPS聚苯板KH-3随即被熔缩，但是没有任何明火产生，也无任何烟气出现。测试结果表明，改性EPS聚苯板KH-3已属于不燃材料，但由于其相变温度低，不耐明火，也不能直接用于建筑外墙外保温系统。

实施例4：

① 将阻燃型节能板材IIP板固定于燃烧设备的顶盖上，使被测样品长度一端位于U型点火装置上方，另一端与燃烧设备和过渡缩口连接处平齐；样品尺寸为110×18×3cm，精度偏差在0.5cm之内；

② 开启热电偶的温度测量开关、光电传感器开关和排气风扇，打开燃料气阀，进行U型点火装置点火，点燃被测样品至持续燃烧后关闭燃料气阀，熄灭U型点火装置；

③ 燃烧点以燃烧线前后边沿的中点为准，燃烧点到达带刻度钢尺0刻度时用电子秒表开始计时，每隔10s记下样品的燃烧长度和光电传感器吸光度数值；

④ 待被测样品燃烧完全或自行熄灭，试验结束；

⑤ 以红橡木作为标准试样，依步骤①-步骤④，得到光电传感器吸光度数值；

⑥ 将被测样品燃烧长度对时间作图，得到火焰蔓延曲线，根据斜率求出平均燃烧速度；将红橡木标准试样和测得被测样品的燃烧光电传感器吸光度数值分别对时间作图，得到红橡木烟雾浓度曲线和样品烟雾浓度曲线，并分别对浓度曲线积分，求出红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws和被测样品燃烧产生的烟气总量Wx，待测试样烟雾浓度值W为待测样品燃烧产生的烟气总量Wx与红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws的比值。 

U型点火装置喷出火焰后，阻燃型节能板材IIP板产生一层防火保护层，组织了火焰侵蚀板材基体保温材料，没有任何明火产生，也无任何烟气出现。测试结果表明，阻燃型节能板材IIP板属于不燃材料，特殊的保护层将火焰与保温基体隔绝，阻止了火焰侵蚀和热量的传递。板材本身遇火不燃烧不熔蚀不产生有毒烟气，也不助长火焰蔓延，不存在火灾隐患，可以直接用于建筑外墙外保温系统。

Claims (7)

1.一种便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置，其特征是该装置由点火设备、燃烧设备、过渡缩口（4）和烟气设备组成，其中点火设备位于燃烧设备内部；过渡缩口位于燃烧设备末端，用于燃烧设备与烟气设备之间的过渡；过渡缩口与烟气设备之间由连接套筒（5）连接并密封，连接套筒为石棉或岩棉耐火材料，其尺寸小于烟气设备箱体周长且富有延展性，对过渡缩口和烟气设备进行连接、固定与密封；

所述的点火设备由U型点火装置（10）、进气管道和储气罐组成，储气罐通过进气管道与U型点火装置相连，气体燃料经过进气管道后被U型点火装置分为两个火焰口，形成U型火焰，U型点火装置位于燃烧设备底部，距燃烧设备进气端10cm；

所述的燃烧设备由顶盖（11）、侧壁、箱底、进气挡板（8）和带刻度的钢尺组成，其中侧壁由U型卡槽（3）与耐火玻璃观察窗口构成，所述的耐火玻璃观察窗口均由7块无色透明耐火玻璃（1）拼成，便于观察火焰蔓延，耐火玻璃观察窗口竖直摆放于U型卡槽内，耐火玻璃间由宽度为1cm的石棉或岩棉耐火材料密封，靠近U型点火装置的无色透明耐火玻璃尺寸为8×20×0.5cm，精度偏差在0.1cm之内；其余6块无色透明耐火玻璃尺寸为16×20×0.5cm，精度偏差在0.1cm之内；各侧壁均通过3个合页（2）固定于燃烧设备箱底，顶盖连接两侧的侧壁以进行封顶，并由柔性耐火材料（7）密封；进气挡板位于燃烧设备前端的U型卡槽上的导轨（9）上，带刻度钢尺固定于U型卡槽上，用于火焰蔓延距离的测量；

所述的烟气设备由烟气管道（6）、光电传感器（14）、烟气收集装置和排气风扇组成，其中光电传感器位于烟气管道之内，烟气管道末端与带有排气风扇的烟气收集装置（15）相连，烟气管道尺寸为Φ10×100cm，精度偏差在0.1cm之内；光电传感器用于样品燃烧烟雾浓度的测试，距离烟气管道末端10cm处；烟气收集装置尺寸为20×20×10cm，精度偏差在0.5cm之内，内装多孔陶粒，用于尾气吸收，保护环境并可用于烟气成分鉴定；排气风扇使烟气管道形成负压，利于控制烟气流向。

2.如权利要求1或2所述的便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置，其特征是燃烧设备顶盖的上部有8个用于固定试验样品的M6螺孔（13）和3个用于热电偶穿过的圆孔（12），顶盖内侧有两条石棉或岩棉质柔性耐火材料，起密封作用，顶盖全长110±1cm，耐火密封材料间有效宽度为22±0.5cm，高度为5±0.5cm，热电偶穿过顶盖插入被测样品，用于检测样品着火点温度，第一个热电偶位置与U型点火装置处于同一铅垂面上，另外两个热电偶沿箱体长度方向排布，与第一个热电偶距离分别为40cm和80cm。

3.如权利要求1或2所述的便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置，其特征是燃烧设备箱底尺寸为110×22×3cm，精度偏差在0.5cm之内。

4.如权利要求1或2所述的便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置，其特征是燃烧设备的进气挡板为耐火玻璃材质，尺寸为20×10×0.5cm，精度偏差在0.2cm之内，通过控制开口大小调节进气量，阻止燃烧烟气从进气端逸出，进气挡板安装时使用石棉或岩棉进行密封。

5.如权利要求1或2所述的便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置及测试方法，其特征是过渡缩口由一连接挡板和一过渡圆筒组成，连接挡板尺寸为22×22×0.2cm，精度偏差在0.1cm之内，通过螺钉固定于燃烧设备的顶盖和箱底，并保证密封性；过渡圆筒尺寸为Φ10×10cm，精度偏差在0.1cm之内。

6.如权利要求1或2所述的便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置，其特征是燃烧设备的顶盖、U型卡槽、箱底、过渡缩口和烟气管道均为耐火材质。

7.权利要求1-6任一项权利要求所述的便携式火焰蔓延速度与烟雾浓度测试装置的测试方法，其特征在于包括有以下试验步骤：

① 将被测样品固定于燃烧设备的顶盖上，使被测样品长度一端位于U型点火装置上方，另一端与燃烧设备和过渡缩口连接处平齐；样品尺寸为110×18×3cm，精度偏差在0.5cm之内；

② 开启热电偶的温度测量开关、光电传感器开关和排气风扇，打开燃料气阀，进行U型点火装置点火，点燃被测样品至持续燃烧后关闭燃料气阀，熄灭U型点火装置；

③ 燃烧点以燃烧线前后边沿的中点为准，燃烧点到达带刻度钢尺0刻度时用电子秒表开始计时，每隔10s记下样品的燃烧长度和光电传感器吸光度数值；

④ 待被测样品燃烧完全或自行熄灭，试验结束；

⑤ 以红橡木作为标准试样，依步骤①-步骤④，得到光电传感器吸光度数值；

⑥ 将被测样品燃烧长度对时间作图，得到火焰蔓延曲线，根据斜率求出平均燃烧速度；将红橡木标准试样和测得被测样品的燃烧光电传感器吸光度数值分别对时间作图，得到红橡木烟雾浓度曲线和样品烟雾浓度曲线，并分别对浓度曲线积分，求出红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws和被测样品燃烧产生的烟气总量Wx，待测试样烟雾浓度值W为待测样品燃烧产生的烟气总量Wx与红橡木标准试样燃烧产生的烟气总量Ws的比值，即：

W=Wx/Ws

为一相对值。

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