CN111276027A - 一种模拟实验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟实验装置及方法，单相工频实验变压器的一次侧通过空气保护开关接入工频市电，单相工频实验变压器的二次侧一端连接输出双触开关，输出双触开关分两路，一路经整流装置和电压表与实验箱连接，另一路直接与电压表和实验箱连接，单相工频实验变压器二次侧的另一端依次经保护电阻和电流表后分别与电压表和实验箱连接；工频市电同时为实验箱供电；实验箱的可控温度为室温～600℃，用于为待测样品提供一个恒温、气氛恒定的实验环境。本发明可以模拟电工材料或器件的实际运行工况，进行多种实验测试。

Description

一种模拟实验装置及方法

技术领域

本发明属于电工材料、器件实验技术领域，具体涉及一种模拟实验装置及方法。

背景技术

电工材料和器件被广泛应用于能源、通信、交通等各个涉及国民经济命脉的重要领域，其运行工况复杂，保障其安全稳定运行是设计人员和运维人员的共同责任。由于电工材料或器件在运行过程中通常处于高电场、高温、非标准大气压或低氧浓度的恶劣环境，其绝缘特性关乎其使用寿命，而热解、燃烧特性则决定其是否会引发重大恶性火灾及爆炸事故，甚至直接危及人民的生命、财产安全，必须予以高度重视。

以电力电缆为例，由于我国能源需求不断扩大，电力电缆作为重要的电力基础设施，其使用量也在不断增加。电力电缆主要结构包含外护套、填充材料、绝缘层以及线芯，其中外护套和绝缘层都为高分子聚合物，具有很好的燃烧性能且燃烧过程中会释放出大量毒气。电缆火灾事故不仅会造成重大的经济损失，甚至会威胁到电缆运维和抢修人员的生命安全。电缆外护套由于直接和外界空气接触，最容易引燃。研究表明，当PVC处于160℃环境下预热，即使在1mm厚度上施加100V电压也能将其引燃。电缆绝缘损坏是电缆失效最本质的原因，研究发现，绝缘劣化事故引发的温度变化极快，仅在1s内，与稳态时期已存在非常大的差异，最高温度突增800℃，在现实条件下，此时引发火灾的危险性极高。现存的国内外标准通常对电缆本体或者电缆材料的燃烧性能进行研究，很少考虑到电缆在真实运行环境中电缆绝缘材料所承受的高电场。故对电缆绝缘材料在运行过程中突发火灾情况下的燃烧特性的研究并不够准确。

再以MOS器件为例，半导体材料对温度敏感，其温敏特性比较复杂，MOS器件的工作特性受到环境温度的影响，研究MOS器件的高温特性并提高其最高工作温度可以使其应用领域更加广泛。

国内外也很少有针对电力、电子材料或器件在高电场、高温、非标准大气压或低氧浓度等复杂环境下的实验装置和研究方法。很多高电压实验的标准和测试方法也并没有考虑到电力、电子材料或器件的实际运行工况，导致测试结果并不具有可信性。

由于电工材料或器件大都需要承受高场强，目前已有的实验装置不能满足其恶劣复杂的运行环境。在实验室中，可以对要测试的样品施加所需电场、高温、压强或氧浓度，获取一些可用于阐释电力、电子材料或器件在不同运行环境下的绝缘特性或热解、燃烧特性变化数据，同时也可以通过改变电场、温度、压强或氧浓度这四个物理量，考察单参量或四个参量的不同组合对样品绝缘特性或热解、燃烧性能的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种模拟实验装置及方法，模拟电工材料或器件在承受高电场情况下，处于高温、非标准大气压和低氧浓度等复杂工况下运行。

本发明采用以下技术方案：

一种模拟实验装置，包括单相工频实验变压器，单相工频实验变压器的一次侧分两路，一路通过空气保护开关接入工频市电，另一路和实验箱连接，单相工频实验变压器的二次侧一端连接输出双触开关，输出双触开关分两路，一路经整流装置和电压表与实验箱连接，另一路与电压表和实验箱连接，单相工频实验变压器二次侧的另一端依次经保护电阻和电流表后分别与电压表和实验箱连接；工频市电同时为实验箱供电；实验箱的可控温度为室温～600℃，用于为待测样品提供一个恒温、气氛恒定的实验环境。

具体的，实验箱包括实验箱体，实验箱体包括热辐射壳，热辐射壳设置在实验箱体的内壁上，实验箱体通过连接装置与实验箱门连接，实验箱体上设置有温控开关、调压开关和真空泵开关，以及温度显示、电压显示、电流显示、压强显示和氧浓度显示，热辐射壳上分层布置有电热丝，实验箱体内部一侧设置有温度传感器和压强传感器，另一侧设置有电源接口和通信接口，并通过管道连接真空泵，实验箱体的顶部设置有高压套管和出气孔，底部设置有低压套管和进气孔，实验箱体的底部设置有电子天平，电子天平经通信接口连接电脑，电子天平上设置有样品托盘。

进一步的，温控开关与电热丝连接，温度传感器与温度显示屏连接，压强传感器与压强显示屏连接；调压开关连接单相工频实验变压器；真空泵开关与真空泵连接。

进一步的，进气孔通过进气管道分别连接氮气瓶和氧气瓶，进气管道上设置有空气进气球阀，进气管道与氮气瓶的连接管道上设置有氮气进气球阀和减压阀，进气管道与氧气瓶的连接管道上设置有氧气进气球阀和减压阀。

进一步的，出气孔上设置有集烟罩，集烟罩通过排气管道分别与气体采样管和尾气处理装置连接，排气管道上依次设置有出气球阀和导流片，导流片与尾气处理装置之间的排气管道上依次设置有取样探头、第二个导流片和排风机，尾气处理装置的另一端设置有排气管道，取样探头通过气体采样管与氧气和二氧化碳气体分析仪连接。

进一步的，实验箱门上设置有观察窗，观察窗为耐高温防爆玻璃，包括内层和外层，内外两层之间为真空。

进一步的，实验箱门上设置有摄像头和阵列排布的LED灯，摄像头经通信接口与电脑连接。

具体的，实验箱体包括内层和外层，内层和外层之间设置有防火隔热棉。

本发明的另一个技术方案是，一种采用模拟实验装置的实验方法，针对绝缘材料特定温度下的击穿试验，包括以下步骤：

S101、将待测绝缘材料放置在下电极的上表面，向下调节上电极直至压紧待测绝缘材料，并用紧固螺母将上电极锁紧；

S102、打开实验箱门，将电极装置放置在实验箱体底部的样品托盘上，上电极的一端经上电极接线柱与高压电源连接，下电极的一端经下电极接线柱与接地线相连；

S103、打开温控开关，设置到所需温度值；

S104、待温度显示屏显示温度达到预设温度，升高电压直至待测绝缘材料击穿，记录击穿电压值；

针对材料进行特定气氛及温度条件下的热解、燃烧试验，包括以下步骤：

S201、打开温控开关，设置到所需温度值，待温度显示屏显示温度达到预设温度时，用防火隔热棉塞住高压套管和低压套管，关闭空气进气球阀和出气球阀；

S202、将待测材料放置在实验箱体底部的样品托盘上，打开LED灯，摄像头；通过调节氮气进气球阀和氧气进气球阀来调节实验箱体内的氧气浓度，打开真空泵开关调节实验箱体内的压强；

S203、电子天平将材料热解或燃烧过程中的质量数据实时传输到电脑保存，分析材料的热解或燃烧时的质量损失速率、热释放速率、热释放总量、燃烧增长速率指数，通过摄像头将材料热解或燃烧情况记录并保存；

针对材料进行特定温度条件下的热解、燃烧试验，包括以下步骤：

S301、打开温控开关，设置到所需温度值，待温度显示屏显示温度达到预设温度，用防火隔热棉塞住高压套管和低压套管，开启空气进气球阀、出气球阀、排风机、尾气处理装置和气体分析仪，关闭氮气进气球阀和氧气进气球阀；

S302、将待测材料放置在实验箱体底部的样品托盘上，打开LED灯，摄像头；

S303、电子天平将材料热解或燃烧过程中的质量数据实时传输到电脑保存，分析材料的热解或燃烧时的质量损失速率、热释放速率、燃烧增长速率指数，摄像头将材料热解或燃烧情况记录并保存，气体分析仪对CO和CO₂产烟速率、产烟总量进行分析。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种模拟实验装置，可对电工材料或器件进行特定气氛条件下的击穿强度实验，也可对电工材料进行热解、燃烧特性的测试，还可对电工材料进行电热联合老化实验，从而可以根据需要在一个装置中进行多种实际工况下的模拟实验。

进一步的，实验箱体中的热辐射壳可以为实验提供所需温度条件，温度传感器和压强传感器可以反映实验箱体中的温度和压强，温度显示、电压显示、电流显示、压强显示和氧浓度显示便于实验人员了解实验箱体中的温度和气氛条件并根据需要通过温控开关、真空泵开关、空气进气球阀、氮气进气球阀和氧气进气球阀进行调节。调压开关用于调节样品两端电压。电子天平用于量取材料质量，样品托盘防止材料热解、燃烧过程中有熔融物滴落污染电子天平和实验箱体，通信接口将电子天平数据输送到电脑，电源接口为实验箱体提供用电。

进一步的，进气管道可以根据需要为实验箱体提供氮气、氧气或空气。

进一步的，集烟罩是为了收集材料热解或燃烧时释放出的烟气，排风机为了加速烟气排出，导流片为了使烟气流速均匀稳定，取样探头每隔3s对排气管道中的气体成分进行采集，并通过气体采样管送到气体分析仪进行气体浓度的分析。尾气处理装置用于对排出排气管道中的烟气进行处理，防止污染环境。

进一步的，观察窗为耐高温防爆玻璃，包括内层和外层，中间为真空，在不影响隔热的前提下，可供实验人员观察实验箱体中的热解或燃烧情况。

进一步的，LED灯为了给实验箱体照明，便于观察，摄像头用于记录实验箱体中的现象。

进一步的，实验箱体分为内外两层，中间用防火隔热棉填充，具有非常好的隔热效果。

一种模拟实验装置的实验方法，可根据需要进行多种关于电工材料或器件的绝缘性能、燃烧性能、击穿强度、电热联合老化等实验，实验环境更接近样品实际运行工况，实验结果更可靠，具有很好的参考价值。操作方法简单易行。

综上所述，本发明可以模拟电工材料或器件的实际运行工况，进行多种实验测试。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为电气接线图；

图2为结构示意图；

图3为电极结构示意图；

图4为辐射加热壳结构示意图。

其中：1.工频市电；2.空气保护开关；3.单相工频实验变压器；4.双触开关；5.整流装置；6.实验箱；7.保护电阻；8.电流表；9.电压表；10.高压套管；11.低压套管；12.实验箱体；13.连接装置；14.实验箱门；15.观察窗；16.LED灯；17.摄像头；18.温度传感器；19.压强传感器；20.热辐射壳；21.电热丝；22.陶瓷夹具；23.电子天平；24.样品托盘；25.出气孔；26.集气罩；27.排气管道；28.出气球阀；29.导流片；30.取样探头；31.气体采样管；32.气体分析仪；33.排风机；34.尾气处理装置；35.排气管道；36.烘箱底座；37.进气孔；38.进气管道；39.空气进气球阀；40.氮气进气球阀；41.氧气进气球阀；42.减压阀；43.氮气瓶；44.氧气瓶；45.真空泵；46.控制显示面板；47.温度显示；48.电压显示；49.电流显示；50.压强显示；51.氧浓度显示；52.温控开关；53.调压开关；54.真空泵开关；55.电源接口；56.通信接口；57.上电极；58.下电极；59.上电极接线柱；60.紧固螺母；61.下电极接线柱；62.耐热绝缘板材；63.支柱；64.电极底座。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明提供了一种模拟实验装置，包括单相工频实验变压器3和实验箱6，工频市电1通过空气保护开关2接入单相工频实验变压器3的一次侧，实验箱6的电源端与单相工频实验变压器3的一次侧连接，单相工频实验变压器3的二次侧一端连接输出双触开关4，输出双触开关4分两路，一路经整流装置5连接电压表9和实验箱6，另一路直接与电压表9和实验箱6连接，单相工频实验变压器3二次侧的另一端依次经保护电阻7和电流表8后分别与电压表9和实验箱6连接；工频实验变压器的额定容量为10kVA，额定输出电压为100kV。输出双触开关4可控制输入实验箱6的电源是交流电或直流电，若接入整流装置5，则输入实验箱的电源为直流电，否则为交流电。

工频市电1同时还通过电源接口54为实验箱6供电。保护电阻7用以保护试样击穿时不会由于过流损坏工频实验变压器3，电流表8和电压表9可实时在控制显示面板45上显示通过试样的电流及试样两端的电压。

请参阅图2，实验箱6包括实验箱体12，实验箱体12分为内外两层，中间用防火隔热棉填充。

实验箱体12通过连接装置13与实验箱门14连接，实验箱门14上设置有观察窗15，观察窗15为耐高温防爆玻璃且分为内外两层，便于实验人员对箱体内部进行实时观察和记录，中间为真空以提高隔热性能。

实验箱门14上设置有摄像头17和阵列设置的LED灯16，LED灯16阵列可实现对实验箱体12内部的充分光照，摄像头17可对实验过程进行实时记录并通过通信接口55将数据显示并保存到电脑。

请参阅图2和图4，实验箱体12包括热辐射壳20，热辐射壳20设置在实验箱体12内壁上，实验箱体12上设置有温控开关52、调压开关53和真空泵开关54，以及温度显示47、电压显示48、电流显示49、压强显示50和氧浓度显示51；电热丝22分层布置在热辐射壳20上，并用陶瓷夹具22固定在热辐射壳20上，热辐射壳20内部一侧设置有温度传感器18和压强传感器19，另一侧设置有电源接口55和通信接口56，并通过管道连接真空泵45，热辐射壳20的顶部设置有高压套管10和出气孔25，底部设置有电子天平23、低压套管11和进气孔37，电子天平23上设置有样品托盘24。

温控开关52可控制电热丝22功率，通过温度传感器18将实验箱体12内部的温度实时显示在温度显示屏46上，用于模拟样品周边的受热环境，实验箱体的控温范围为0℃～600℃，温度波动±1℃，通过压强传感器19将实验箱体12内部的压强实时显示在压强显示屏49上，从而调整并获得实验所需压强。

通过调压开关53可调整输入实验箱体12内的交流电压有效值或直流电压大小。

真空泵开关54可控制真空泵44功率。

进气孔37通过进气管道38分别连接氮气瓶43和氧气瓶44，进气管道38上设置有空气进气球阀39，进气管道38与氮气瓶43的连接管道上设置有氮气进气球阀40和减压阀42，进气管道38与氧气瓶44的连接管道上设置有氧气进气球阀41和减压阀42，空气进气球阀39可以为实验箱体12内注入新鲜空气，氮气进气球阀40可以为实验箱体12内注入氮气，氧气进气球阀41可以为实验箱体12内注入氧气。通过调整上述三个进气球阀，可控制箱体内的气氛。比如，如果模拟高海拔等特殊环境下的低压低氧环境，可以打开真空泵开关53同时，通过氮气进气球阀40为实验箱体12内注入氮气，直至达到所需低氧浓度。再比如，若研究氧气浓度对材料热解、燃烧情况的影响，则需要通过氧气进气球阀41为实验箱体12内注入氧气。

出气孔25上设置有集烟罩26，集烟罩26通过排气管道27分别与气体采样管31和尾气处理装置34连接，排气管道27上依次设置有出气球阀28和导流片29，导流片29与尾气处理装置34之间的排气管道27上依次设置有取样探头30、第二个导流片29和排风机33，尾气处理装置34的另一端设置有排气管道，气体采样管31连接气体分析仪32。

集烟罩26紧密罩住出气孔25，用以收集反应进行时材料热解或燃烧释放出的烟气，出气球阀28用以控制是否将烟气导出，导流片29使通过排气管道35的烟气流速更为均匀，排风机33可加速烟气排出；取样探头30和气体采样管31用以采集气体并送到气体分析仪32进行详细分析，可以得到氧气、二氧化碳等待检测气体的产烟速率及其峰值。

当对试样进行实验时，将样品托盘24放在电子天平23上，以免试样熔融滴落对实验箱体12造成污染。电子天平23的数据可实时记录并通过通信接口55保存至电脑，从而可获得样本的质量损失数据，进而分析得出质量损失速率、热释放速率、热释放速率峰值、热释放总量、燃烧增长速率指数。

请参阅图3，高压电源通过高压套管10引入实验箱体12，接地线通过低压套管11引入实验箱体12，实验箱体12内部上下分别设置有上电极57和下电极58，上电极57可向下旋转与下电极58紧密贴合，上电极57的一端经上电极接线柱59与高压电源相连，下电极58的一端经下电极接线柱61与地线相连。

当夹持实验材料时，还需要将紧固螺母锁死以防止材料变形导致电极间距发生改变。当做器件实验时，只需要将器件放在样片盘上并接入电源即可，不必要使用电极装置。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

当实验所用样品为材料时，以电缆绝缘材料XLPE为例，通过测试其在高温环境下的击穿电压来演示一种测量方法。

首先制作0.5mm厚度XLPE样片，将其夹在上电极57、下电极58之间，将电极放在样片托盘24上，此时电子天平记录下最初的试样质量。将电极接入电源，关闭实验箱门14，关闭出气球阀28，打开空气进气球阀39，关闭氮气进气球阀40和氧气进气球阀41以维持实验箱体12内的标准大气环境。开启摄像头17、LED灯16阵列。XLPE绝缘长期正常运行温度不超过90℃，但当火灾发生时，其受外部辐射达到的温度远远超过90℃。通过温控开关52将实验箱体12内的温度调节更高，可以研究温度对XLPE绝缘强度的影响。

再以PVC材料在空气中不同温度下的热解为例，开启空气进气球阀39和出气球阀28，关闭氮气进气球阀40和氧气进气球阀41以维持空气气氛，将温度逐渐升高，可通过观察窗15、摄像头17、电子天平23和气体分析仪32观察和记录材料软化熔融、热分解、着火、燃烧和火焰传播的整个过程，并对实验数据进行分析，可以得出引燃时间、燃烧时间、热释放速率结果、产烟情况，从材料层面研究火灾引发、发展过程及火灾危害程度。

综上所述，本发明可以模拟电工材料或器件的实际运行工况，进行多种实验测试。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种模拟实验装置，其特征在于，包括单相工频实验变压器(3)，单相工频实验变压器(3)的一次侧分两路，一路通过空气保护开关(2)接入工频市电(1)，另一路和实验箱(6)连接，单相工频实验变压器(3)的二次侧一端连接输出双触开关(4)，输出双触开关(4)分两路，一路经整流装置(5)和电压表(9)与实验箱(6)连接，另一路与电压表(9)和实验箱(6)连接，单相工频实验变压器(3)二次侧的另一端依次经保护电阻(7)和电流表(8)后分别与电压表(9)和实验箱(6)连接；工频市电同时为实验箱(6)供电；实验箱(6)的可控温度为室温～600℃，用于为待测样品提供一个恒温、气氛恒定的实验环境。

2.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，实验箱(6)包括实验箱体(12)，实验箱体(12)包括热辐射壳(20)，热辐射壳(20)设置在实验箱体(12)的内壁上，实验箱体(12)通过连接装置(13)与实验箱门(14)连接，实验箱体(12)上设置有温控开关(52)、调压开关(53)和真空泵开关(54)，以及温度显示(47)、电压显示(48)、电流显示(49)、压强显示(50)和氧浓度显示(51)，热辐射壳(20)上分层布置有电热丝(22)，实验箱体(12)内部一侧设置有温度传感器(18)和压强传感器(19)，另一侧设置有电源接口(55)和通信接口(56)，并通过管道连接真空泵(45)，实验箱体(12)的顶部设置有高压套管(10)和出气孔(25)，底部设置有低压套管(11)和进气孔(37)，实验箱体(12)的底部设置有电子天平(23)，电子天平(23)经通信接口(55)连接电脑，电子天平(23)上设置有样品托盘(24)。

3.根据权利要求2所述的模拟实验装置，其特征在于，温控开关(52)与电热丝(22)连接，温度传感器(18)与温度显示屏(46)连接，压强传感器(19)与压强显示屏(49)连接；调压开关(53)连接单相工频实验变压器(3)；真空泵开关(54)与真空泵(44)连接。

4.根据权利要求2所述的模拟实验装置，其特征在于，进气孔(37)通过进气管道(38)分别连接氮气瓶(43)和氧气瓶(44)，进气管道(38)上设置有空气进气球阀(39)，进气管道(38)与氮气瓶(43)的连接管道上设置有氮气进气球阀(40)和减压阀(42)，进气管道(38)与氧气瓶(44)的连接管道上设置有氧气进气球阀(41)和减压阀(42)。

5.根据权利要求2所述的模拟实验装置，其特征在于，出气孔(25)上设置有集烟罩(26)，集烟罩(26)通过排气管道(27)分别与气体采样管(31)和尾气处理装置(34)连接，排气管道(27)上依次设置有出气球阀(28)和导流片(29)，导流片(29)与尾气处理装置(34)之间的排气管道(27)上依次设置有取样探头(30)、第二个导流片(29)和排风机(33)，尾气处理装置(34)的另一端设置有排气管道，取样探头(30)通过气体采样管(31)与氧气和二氧化碳气体分析仪(32)连接。

6.根据权利要求2所述的模拟实验装置，其特征在于，实验箱门(14)上设置有观察窗(15)，观察窗(15)为耐高温防爆玻璃，包括内层和外层，内外两层之间为真空。

7.根据权利要求2所述的模拟实验装置，其特征在于，实验箱门(14)上设置有摄像头(17)和阵列排布的LED灯(16)，摄像头(17)经通信接口(55)与电脑连接。

8.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，实验箱体(12)包括内层和外层，内层和外层之间设置有防火隔热棉。

9.一种采用权利要求1所述模拟实验装置的实验方法，其特征在于，针对绝缘材料特定温度下的击穿试验，包括以下步骤：

S101、将待测绝缘材料放置在下电极的上表面，向下调节上电极直至压紧待测绝缘材料，并用紧固螺母将上电极锁紧；

S102、打开实验箱门，将电极装置放置在实验箱体底部的样品托盘上，上电极的一端经上电极接线柱与高压电源连接，下电极的一端经下电极接线柱与接地线相连；

S103、打开温控开关，设置到所需温度值；

S104、待温度显示屏显示温度达到预设温度，升高电压直至待测绝缘材料击穿，记录击穿电压值；

针对材料进行特定气氛及温度条件下的热解、燃烧试验，包括以下步骤：

S201、打开温控开关，设置到所需温度值，待温度显示屏显示温度达到预设温度时，用防火隔热棉塞住高压套管和低压套管，关闭空气进气球阀和出气球阀；

S202、将待测材料放置在实验箱体底部的样品托盘上，打开LED灯，摄像头；通过调节氮气进气球阀和氧气进气球阀来调节实验箱体内的氧气浓度，打开真空泵开关调节实验箱体内的压强；

S203、电子天平将材料热解或燃烧过程中的质量数据实时传输到电脑保存，分析材料的热解或燃烧时的质量损失速率、热释放速率、热释放总量、燃烧增长速率指数，通过摄像头将材料热解或燃烧情况记录并保存；

针对材料进行特定温度条件下的热解、燃烧试验，包括以下步骤：

S301、打开温控开关，设置到所需温度值，待温度显示屏显示温度达到预设温度，用防火隔热棉塞住高压套管和低压套管，开启空气进气球阀、出气球阀、排风机、尾气处理装置和气体分析仪，关闭氮气进气球阀和氧气进气球阀；

S302、将待测材料放置在实验箱体底部的样品托盘上，打开LED灯，摄像头；

S303、电子天平将材料热解或燃烧过程中的质量数据实时传输到电脑保存，分析材料的热解或燃烧时的质量损失速率、热释放速率、燃烧增长速率指数，摄像头将材料热解或燃烧情况记录并保存，气体分析仪对CO和CO₂产烟速率、产烟总量进行分析。

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