CN109239257A - 多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台 - Google Patents

多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台 Download PDF

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刘全义
孙中正
智茂永
贾旭宏
朱新华
邓力
吕志豪
雒雨祯
伊笑莹
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    • G01N31/12—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using combustion

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Abstract

本发明公开了一种多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台，计算机通过烟密度数据线与控制终端控制连接，烟密度箱内部设置有烟感探头、热电偶树、光源传感器和式样载具，烟感探头通过烟气数据线与OPTIMA7烟气分析仪相连，OPTIMA7烟气分析仪与计算机相连，式样载具下方设置有点火器，烟密度箱侧壁设置有实现与外部环境气体交换的排气扇，烟密度箱侧壁还设置有调节燃气的气压调节阀，气压调节阀与气瓶相连，热电偶树通过温度数据线与无纸记录仪相连，烟密度箱前侧设置有玻璃窗，玻璃窗外部设置有红外摄像机。本发明可实现对非金属固体可燃材料的烟密度、温度、气体成分、燃烧火焰成像等多种复杂燃烧特征参数的测定。

Description

多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台
技术领域
本发明涉及的是一种多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台及系统，具体涉及一种多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台。
背景技术
大量的非金属固体材料、新工艺技术在飞机上普遍使用；民机中的高分子内饰材料多易燃，当飞机发生燃烧时产生大量烟雾和有毒气体，严重威胁民机飞行安全。并且飞机内部处于变压环境，必然会对燃烧反应过程、烟气羽流运动和燃烧产物等产生一定的影响。通过对民机舱内非金属固体材料燃烧特性的分析，可为飞机舱内火灾的防治和早期探测提供理论依据。
在对民机舱内非金属可燃材料的燃烧特性研究中，如何实现对材料在燃烧过程中的多种燃烧特征参数的联动实时测量和分析，增加实验数据的真实性和稳定性。
以往的研究中，研究者大多采用多种实验仪器对材料的燃烧特征参数分别测量的，往往花费大量的时间。并且，即使对同种、同尺寸材料进行多仪器测量时，由于外部不确定因素的影响，对于相关实验结果的精度和可重复性影响非常大。
综上所述，1、现有的非金属材料测试仪器，主要针对式样材料在燃烧时的火焰蔓延速率、燃烧时间、式样滴落等来测试材料燃烧性能，不能用于对火焰温度和燃烧烟气产物及燃烧火焰图像的测量和记录。2、目前使用的非金属材料测试仪器，其测试材料燃烧性能比较单一，未能实现对式样材料燃烧功能多组联动的测试。
针对上述问题，本发明提出了一种多仪器联动组合的民机舱内非金属固体可燃材料的测试系统。该系统可实现对非金属固体可燃材料的多种燃烧特征参数的同时测量。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台，可实现内部供气的实时显示与调节控制；通过对测试材料的裁剪，满足对多种式样、尺寸的材料测试；可实现对非金属固体可燃材料的烟密度、温度、气体成分、燃烧火焰成像等多种复杂燃烧特征参数的测定。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台，包括计算机、烟密度数据线、控制终端、烟感探头、热电偶树、光源传感器、式样载具、点火器、排气扇、气压调节阀、气瓶、温度数据线、无纸记录仪、烟密度箱、红外摄像机、玻璃窗、烟气数据线和OPTIMA7烟气分析仪，计算机通过烟密度数据线与控制终端控制连接，烟密度箱内部设置有烟感探头、热电偶树、光源传感器和式样载具，烟感探头通过烟气数据线与OPTIMA7烟气分析仪相连，OPTIMA7烟气分析仪与计算机相连，式样载具下方设置有点火器，烟密度箱侧壁设置有实现与外部环境气体交换的排气扇，烟密度箱侧壁还设置有调节燃气的气压调节阀，气压调节阀与气瓶相连，热电偶树通过温度数据线与无纸记录仪相连，烟密度箱前侧设置有玻璃窗，玻璃窗外部设置有红外摄像机。
作为优选，所述的热电偶树内置在烟密度箱中部。
作为优选，所述的式样载具为网状材料载具。
作为优选，所述的点火器采用电子打火器。
本发明的有益效果：
1、装置采用高强度钢材与耐高温玻璃外窗，便于观察非金属材料燃烧现象。
2、设置内采用网状的材料载具，在保障对式样正常放置的情况下，不影响射流火焰对式样的加热测试。
3、通过内置布置热电偶，实现测量燃烧火焰温度和顶层烟气温度。
4、通过内置烟气分析探头实现对燃烧烟气成分的实时分析。
5、顶层布置的光源传感器实现对测试仪器内部烟气密度等级的测试。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台，包括计算机1、烟密度数据线2、控制终端3、烟感探头4、热电偶树5、光源传感器6、式样载具7、点火器8、排气扇9、气压调节阀10、气瓶11、温度数据线12、无纸记录仪13、烟密度箱14、红外摄像机15、玻璃窗16、烟气数据线17和OPTIMA7烟气分析仪18，计算机1通过烟密度数据线2与控制终端3控制连接，烟密度箱14内部设置有烟感探头4、热电偶树5、光源传感器6和式样载具7，烟感探头4通过烟气数据线17与OPTIMA7烟气分析仪18相连，OPTIMA7烟气分析仪18与计算机1相连，式样载具7下方设置有点火器8，烟密度箱14侧壁设置有实现与外部环境气体交换的排气扇9，烟密度箱14侧壁还设置有调节燃气的气压调节阀10，气压调节阀10与气瓶11相连，热电偶树5通过温度数据线12与无纸记录仪13相连，烟密度箱14前侧设置有玻璃窗16，玻璃窗16外部设置有红外摄像机15。
本具体实施方式的烟密度测试平台通过控制面板实现对光源传感器的调整和点火、燃气供应及箱体内排气的控制，其中排气扇9：可以通过控制开关，实现箱体与外部环境的气体交换；气压调节阀10：可以通过气压调节，实现对燃气压力的调整；点火器8：在外部燃气供应时，可以通过控制终端控制进行电子打火，实现燃气的燃烧；式样载具7：通过网格状的材料载具，既方便承载式样又便于射流火焰对式样的加热测试；烟气分析仪18：通过将烟感探头内接到烟密度箱体内部，实现对燃烧烟气的实时测量；无纸记录仪13：利用热电偶树内置到烟密度箱体内部，实现对燃烧火焰和热烟气的温度的实时处理；红外摄像机15：高清摄像机实现对烟密度箱体内式样燃烧场景的实时拍摄；温度数据线12：内部温度传感器温度数据的导出输出；烟密度数据线2：内部烟密度传感器的烟密度数据的实时输出；烟气数据线17：内部烟感探头探测的烟气成分数据的实时输出。
本具体实施方式的工作原理：烟密度测试仪箱体中的中装有光源传感器，当燃烧产物中的烟气颗粒在上浮到箱体上层时遮挡住光源传感器，进而测出烟密度。烟密度测试箱体，外部有丙烷钢瓶供气，通过气压调节阀实现在不同压力下的丙烷气体的供气。烟气分析仪器中有多种烟气探头，可以实现对燃烧烟气中的多种气体的成分和含量的分析。红外仪器可以对烟密度箱内的燃烧火焰的动态图像和温度场分布进行记录。热电偶树通过温度传感器可以实现对火焰温度的测量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台，其特征在于，包括计算机(1)、烟密度数据线(2)、控制终端(3)、烟感探头(4)、热电偶树(5)、光源传感器(6)、式样载具(7)、点火器(8)、排气扇(9)、气压调节阀(10)、气瓶(11)、温度数据线(12)、无纸记录仪(13)、烟密度箱(14)、红外摄像机(15)、玻璃窗(16)、烟气数据线(17)和OPTIMA7烟气分析仪(18)，计算机(1)通过烟密度数据线(2)与控制终端(3)控制连接，烟密度箱(14)内部设置有烟感探头(4)、热电偶树(5)、光源传感器(6)和式样载具(7)，烟感探头(4)通过烟气数据线(17)与OPTIMA7烟气分析仪(18)相连，OPTIMA7烟气分析仪(18)与计算机(1)相连，式样载具(7)下方设置有点火器(8)，烟密度箱(14)侧壁设置有实现与外部环境气体交换的排气扇(9)，烟密度箱(14)侧壁还设置有调节燃气的气压调节阀(10)，气压调节阀(10)与气瓶(11)相连，热电偶树(5)通过温度数据线(12)与无纸记录仪(13)相连，烟密度箱(14)前侧设置有玻璃窗(16)，玻璃窗(16)外部设置有红外摄像机(15)。
2.根据权利要求1所述的多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台，其特征在于，所述的热电偶树(5)内置在烟密度箱(14)中部。
3.根据权利要求1所述的多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台，其特征在于，所述的式样载具(7)为网状材料载具。
4.根据权利要求1所述的多功能机舱内饰材料燃烧特征实验平台，其特征在于，所述的点火器(8)采用电子打火器。
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