CN111707778A - 一种防火建筑材料性能测试装置及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防火建筑材料性能测试装置,包括燃烧箱、气体混合罐、氧气罐和氮气罐,燃烧箱与混合罐之间设置有进气管,气体混合罐与氧气罐之间设置有氧气管,气体混合罐与氮气罐之间设置有氮气管,燃烧箱的内腔左右侧壁对称设置有插接槽,燃烧箱左右侧壁之间位于插接槽之间活动插接有横板,燃烧箱的内腔底部设置有托盘,燃烧箱的顶部设置有出气管,燃烧箱的内腔顶部设置有第一气压传感器,气体混合罐的内腔底部设置有气体混合板,气体混合罐的内腔顶部设置有第二气压传感器,本发明可以模拟不同氧气浓度下建筑材料的燃烧状况,为使用该材料的建筑在发生火灾时,可以根据火灾现场实际的环境,辅助了解火灾现场材料燃烧情况,提供一定的消防指。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料燃烧测试技术领域,具体为一种防火建筑材料性能测试装置及其测试方法。
背景技术
建筑材料是在建筑工程中所应用的各种材料,随着建筑防火能力要求的增高,使用的建筑材料需要具备不同等级的防火能力,以满足消防安全要求。
由于材料的燃烧程度和速度与氧气的助燃剂氧气的浓度有关,而在火灾发生时,会有各种不同的环境,燃烧场所的氧气浓度会有所不同,但是一般的不会超过正常大气中氧气的浓度,在对建筑材料进行不同氧气浓度的情况下进行燃烧测试,以记录不同同氧气浓度下材料的燃烧程度和速度,为发生火灾时,与实际不同氧气浓度进行对比,以辅助了解火灾现场材料燃烧情况,提供一定的消防指导。
基于此,本发明设计了一种防火建筑材料性能测试装置及其测试方法,以解决上述提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防火建筑材料性能测试装置及其测试方法,可以模拟不同氧气浓度下建筑材料的燃烧状况,为使用该材料的建筑在发生火灾时,可以根据火灾现场实际的环境,辅助了解火灾现场材料燃烧情况,提供一定的消防指。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种防火建筑材料性能测试装置,包括燃烧箱、气体混合罐、氧气罐和氮气罐,所述燃烧箱的进气端与混合罐的出气端之间设置有进气管,所述气体混合罐的进气端与氧气罐的出气端之间设置有氧气管,所述气体混合罐的进气端与氮气罐的出气端之间设置有氮气管,所述进气管上设置有第一单向节流阀,所述氧气管上设置有第二单向节流阀,所述氮气管上设置有第三单向节流阀;
所述燃烧箱的内腔左右侧壁对称设置有插接槽,所述燃烧箱左右侧壁之间位于插接槽之间活动插接有横板,所述燃烧箱的内腔底部设置有托盘,所述燃烧箱的顶部设置有出气管,所述出气管上设置有第四单向节流阀,所述燃烧箱的内腔顶部设置有第一气压传感器;
所述气体混合罐的内腔底部设置有气体混合板,所述气体混合罐的内腔顶部设置有第二气压传感器。
优选的,所述燃烧箱的前侧壁铰接有密封门,所述密封门上设置有玻璃观察窗。
基于上述技术特征,便于通过打开密封门向燃烧箱的内腔中加入测试用的材料,并且通过玻璃观察窗观察测试材料的燃烧情况。
优选的,所述横板采用板状的石棉网。
基于上述技术特征,石棉是一种隔热阻燃材料,测试材料的燃烧对其影响较小,而网状的石棉,可以尽可能减小对与横板接触的测试材料的一面正常燃烧的影响,还具有支撑测试材料的作用,防止燃烧后材料破碎从横板上脱落。
优选的,所述进气管与燃烧箱的连接处进气端位于横板的下方。
基于上述技术特征,可以使通过进气管进入燃烧箱的不同浓度的含氧气体在自下而上的移动过程中充分与测试材料接触。
优选的,所述气体混合板的底部开设有分别与氧气管和氮气管相连通的氧气进口和氮气进口,所述氧气进口和氮气进口的顶部出气端设置有相互连通的混合孔腔,所述混合孔腔的顶部出气端设置有混合气体出口。
基于上述技术特征,使氧气管和氮气管中的氧气和氮气进入气体混合罐后可以充分混合。
优选的,所述第一单向节流阀的气体流向为气体混合罐至燃烧箱,所述第二单向节流阀的气体流向为氧气罐至气体混合罐,所述第三单向节流阀的气体流向为氮气罐至气体混合罐,所述第四单向节流阀的气体流向为燃烧箱至外界大气。
基于上述技术特征,确定气体的流动方向。
优选的,所述第二单向节流阀的气体流速与第三单向节流阀的气体流速的比例不大于21∶79,所述第一单向节流阀和第四单向节流阀的气体流速相等。
基于上述技术特征,第二单向节流阀的气体流速与第三单向节流阀的气体流速的比例不大于21∶79是为了保证混合气体的氧气浓度不大于正常大气中氧气的浓度,第一单向节流阀和第四单向节流阀的气体流速相等是为了保证燃烧箱中的气压保持稳定。
优选的,所述燃烧箱的左侧壁设置有设置有PLC控制器的柜体,所述PLC控制器包括信号输入模块、数据对比模块、信号输出模块和数据输入模块,所述信号输入模块与第一气压传感器电性连接,所述信号输出模块与第一单向节流阀和第四单向节流阀电性连接。
基于上述技术特征,通过数据输入模块输入一个设定的值,把第一气压传感器测到的燃烧箱内腔中的气压值进行比较,从而调整第一单向节流阀和第四单向节流阀的气体流速,以保证燃烧箱内腔气压与输入的设定值相等。
一种防火建筑材料性能测试装置及其测试方法:
S1:供应气体氧气浓度调整,首先打开第二单向节流阀和第三单向节流阀,向气体混合罐中导入合适比例的氧氮混合气体,以模拟不同氧气浓度的环境,然后打开第一单向节流阀和第四单向节流阀,排出气体混合罐中原有的气体,使气体混合罐中的气体氧气浓度接近目标值,然后关闭第一单向节流阀、第二单向节流阀和第三单向节流阀;
S2:测试材料燃烧,把需要测试的材料放在横板的上表面,点燃测试材料,关闭密封门,打开第一单向节流阀、第二单向节流阀和第三单向节流阀,使第二单向节流阀和第三单向节流阀的气体流速的比例与S1保持相同,第一单向节流阀和第四单向节流阀通过第一气压传感器自动调整气体流速;
S3:测试材料观察检测,通过玻璃观察窗观察测试材料的燃烧情况,待燃烧停止后打开密封门,取出测试材料,对燃烧后的材料进行检测。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
第一:通过本技术方案的设计,能够调整供应气体氧气浓度,通过打开第二单向节流阀和第三单向节流阀,向气体混合罐中导入合适比例的氧氮混合气体,以模拟要求的氧气浓度环境,然后打开第一单向节流阀和第四单向节流阀,排出气体混合罐中原有的气体,使气体混合罐中的气体氧气浓度接近目标值;
第二:通过本技术方案的设计,通过气体混合板的底部开设有分别与氧气管和氮气管相连通的氧气进口和氮气进口,氧气进口和氮气进口的顶部出气端设置有相互连通的混合孔腔,混合孔腔的顶部出气端设置有混合气体出口,可以使氧气管和氮气管中的氧气和氮气进入气体混合罐后可以充分混合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明燃烧箱的结构示意图;
图3为本发明气体混合罐的结构示意图;
图4为本发明PLC控制器的电性连接图;
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1-燃烧箱;2-气体混合罐;3-氧气罐;4-氮气罐;5-进气管;6-氧气管;7-氮气管;8-第一单向节流阀;9-第二单向节流阀;10-第三单向节流阀;11-插接槽;12-横板;13-托盘;14-出气管;15-第四单向节流阀;16-第一气压传感器;17-气体混合板;1701-氧气进口;1702-氮气进口;1703-混合孔腔;1704-混合气体出口;18-第二气压传感器;19-密封门;20-玻璃观察窗;21-PLC控制器;2101-信号输入模块;2102-数据对比模块;2103-信号输出模块;2104-数据输入模块。
具体实施方式
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。
本发明提供一种技术方案:,如图1-4所示,一种防火建筑材料性能测试装置,包括燃烧箱1、气体混合罐2、氧气罐3和氮气罐4,燃烧箱1的进气端与混合罐2的出气端之间设置有进气管5,气体混合罐2的进气端与氧气罐3的出气端之间设置有氧气管6,气体混合罐2的进气端与氮气罐4的出气端之间设置有氮气管7,进气管5上设置有第一单向节流阀8,氧气管6上设置有第二单向节流阀9,氮气管7上设置有第三单向节流阀10;
燃烧箱1的内腔左右侧壁对称设置有插接槽11,燃烧箱1左右侧壁之间位于插接槽11之间活动插接有横板12,燃烧箱1的内腔底部设置有托盘13,燃烧箱1的顶部设置有出气管14,出气管14上设置有第四单向节流阀15,燃烧箱1的内腔顶部设置有第一气压传感器16;
气体混合罐2的内腔底部设置有气体混合板17,气体混合罐2的内腔顶部设置有第二气压传感器18。
燃烧箱1的前侧壁铰接有密封门19,密封门19上设置有玻璃观察窗20,便于通过打开密封门19向燃烧箱1的内腔中加入测试用的材料,并且通过玻璃观察窗20观察测试材料的燃烧情况。
横板12采用板状的石棉网,石棉是一种隔热阻燃材料,测试材料的燃烧对其影响较小,而网状的石棉,可以尽可能减小对与横板12接触的测试材料的一面正常燃烧的影响,还具有支撑测试材料的作用,防止燃烧后材料破碎从横板12上脱落。
进气管5与燃烧箱1的连接处进气端位于横板12的下方,可以使通过进气管5进入燃烧箱1的不同浓度的含氧气体在自下而上的移动过程中充分与测试材料接触。
气体混合板17的底部开设有分别与氧气管6和氮气管7相连通的氧气进口1701和氮气进口1702,氧气进口1701和氮气进口1702的顶部出气端设置有相互连通的混合孔腔1703,混合孔腔1703的顶部出气端设置有混合气体出口1704,使氧气管6和氮气管7中的氧气和氮气进入气体混合罐2后可以充分混合。
第一单向节流阀8的气体流向为气体混合罐2至燃烧箱1,第二单向节流阀9的气体流向为氧气罐3至气体混合罐2,第三单向节流阀10的气体流向为氮气罐4至气体混合罐2,第四单向节流阀15的气体流向为燃烧箱1至外界大气,确定气体的流动方向。
第二单向节流阀9的气体流速与第三单向节流阀10的气体流速的比例不大于21∶79,第一单向节流阀8和第四单向节流阀15的气体流速相等,第二单向节流阀9的气体流速与第三单向节流阀10的气体流速的比例不大于21∶79是为了保证混合气体的氧气浓度不大于正常大气中氧气的浓度,第一单向节流阀8和第四单向节流阀15的气体流速相等是为了保证燃烧箱1中的气压保持稳定。
燃烧箱1的左侧壁设置有设置有PLC控制器21的柜体,PLC控制器21包括信号输入模块2101、数据对比模块2102、信号输出模块2103和数据输入模块2104,信号输入模块2101与第一气压传感器16电性连接,信号输出模块2103与第一单向节流阀8和第四单向节流阀15电性连接,通过数据输入模块2104输入一个设定的值,把第一气压传感器16测到的燃烧箱1内腔中的气压值进行比较,从而调整第一单向节流阀8和第四单向节流阀15的气体流速,以保证燃烧箱1内腔气压与输入的设定值相等。
基于上述一种防火建筑材料性能测试装置的测试方法,
S1:供应气体氧气浓度调整,首先打开第二单向节流阀9和第三单向节流阀10,向气体混合罐2中导入合适比例的氧氮混合气体,以模拟不同氧气浓度的环境,然后打开第一单向节流阀8和第四单向节流阀15,排出气体混合罐2中原有的气体,使气体混合罐2中的气体氧气浓度接近目标值,然后关闭第一单向节流阀8、第二单向节流阀9和第三单向节流阀10;
S2:测试材料燃烧,把需要测试的材料放在横板12的上表面,点燃测试材料,关闭密封门19,打开第一单向节流阀8、第二单向节流阀9和第三单向节流阀10,使第二单向节流阀9和第三单向节流阀10的气体流速的比例与S1保持相同,第一单向节流阀8和第四单向节流阀15通过第一气压传感器16自动调整气体流速;
S3:测试材料观察检测,通过玻璃观察窗20观察测试材料的燃烧情况,待燃烧停止后打开密封门19,取出测试材料,对燃烧后的材料进行检测。
在进行清洗燃烧箱1时,抽出卡接在插接槽11之间的石棉网横板12,对横板12进行清洗,抽出托盘13,清理托盘13中燃烧后落下的灰烬,其中托盘13底部开设有槽体与燃烧箱1的内腔底部的凸出筋向适配,如图2所示,以大于托盘13进行限位。
其中,气体混合板17的底部开设有分别与氧气管6和氮气管7相连通的氧气进口1701和氮气进口1702,氧气进口1701和氮气进口1702的顶部出气端设置有相互连通的混合孔腔1703,混合孔腔1703的顶部出气端设置有混合气体出口1704,使氧气管6和氮气管7中的氧气和氮气进入气体混合罐2后可以充分混合,第二气压传感器18用于监控气体混合罐2中的气压值。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种防火建筑材料性能测试装置,包括燃烧箱(1)、气体混合罐(2)、氧气罐(3)和氮气罐(4),其特征在于:所述燃烧箱(1)的进气端与混合罐(2)的出气端之间设置有进气管(5),所述气体混合罐(2)的进气端与氧气罐(3)的出气端之间设置有氧气管(6),所述气体混合罐(2)的进气端与氮气罐(4)的出气端之间设置有氮气管(7),所述进气管(5)上设置有第一单向节流阀(8),所述氧气管(6)上设置有第二单向节流阀(9),所述氮气管(7)上设置有第三单向节流阀(10);
所述燃烧箱(1)的内腔左右侧壁对称设置有插接槽(11),所述燃烧箱(1)左右侧壁之间位于插接槽(11)之间活动插接有横板(12),所述燃烧箱(1)的内腔底部设置有托盘(13),所述燃烧箱(1)的顶部设置有出气管(14),所述出气管(14)上设置有第四单向节流阀(15),所述燃烧箱(1)的内腔顶部设置有第一气压传感器(16);
所述气体混合罐(2)的内腔底部设置有气体混合板(17),所述气体混合罐(2)的内腔顶部设置有第二气压传感器(18)。
2.根据权利要求1所述的一种防火建筑材料性能测试装置,其特征在于:所述燃烧箱(1)的前侧壁铰接有密封门(19),所述密封门(19)上设置有玻璃观察窗(20)。
3.根据权利要求1所述的一种防火建筑材料性能测试装置,其特征在于:所述横板(12)采用板状的石棉网。
4.根据权利要求1所述的一种防火建筑材料性能测试装置,其特征在于:所述进气管(5)与燃烧箱(1)的连接处进气端位于横板(12)的下方。
5.根据权利要求1所述的一种防火建筑材料性能测试装置,其特征在于:所述气体混合板(17)的底部开设有分别与氧气管(6)和氮气管(7)相连通的氧气进口(1701)和氮气进口(1702),所述氧气进口(1701)和氮气进口(1702)的顶部出气端设置有相互连通的混合孔腔(1703),所述混合孔腔(1703)的顶部出气端设置有混合气体出口(1704)。
6.根据权利要求1所述的一种防火建筑材料性能测试装置,其特征在于:所述第一单向节流阀(8)的气体流向为气体混合罐(2)至燃烧箱(1),所述第二单向节流阀(9)的气体流向为氧气罐(3)至气体混合罐(2),所述第三单向节流阀(10)的气体流向为氮气罐(4)至气体混合罐(2),所述第四单向节流阀(15)的气体流向为燃烧箱(1)至外界大气。
7.根据权利要求1所述的一种防火建筑材料性能测试装置,其特征在于:所述第二单向节流阀(9)的气体流速与第三单向节流阀(10)的气体流速的比例不大于21∶79,所述第一单向节流阀(8)和第四单向节流阀(15)的气体流速相等。
8.根据权利要求1所述的一种防火建筑材料性能测试装置,其特征在于:所述燃烧箱(1)的左侧壁设置有设置有PLC控制器(21)的柜体,所述PLC控制器(21)包括信号输入模块(2101)、数据对比模块(2102)、信号输出模块(2103)和数据输入模块(2104),所述信号输入模块(2101)与第一气压传感器(16)电性连接,所述信号输出模块(2103)与第一单向节流阀(8)和第四单向节流阀(15)电性连接。
9.根据权利要求1-8任意一种所述的一种防火建筑材料性能测试装置的其测试方法,其特征在于:
S1:供应气体氧气浓度调整,首先打开第二单向节流阀(9)和第三单向节流阀(10),向气体混合罐(2)中导入合适比例的氧氮混合气体,以模拟不同氧气浓度的环境,然后打开第一单向节流阀(8)和第四单向节流阀(15),排出气体混合罐(2)中原有的气体,使气体混合罐(2)中的气体氧气浓度接近目标值,然后关闭第一单向节流阀(8)、第二单向节流阀(9)和第三单向节流阀(10);
S2:测试材料燃烧,把需要测试的材料放在横板(12)的上表面,点燃测试材料,关闭密封门(19),打开第一单向节流阀(8)、第二单向节流阀(9)和第三单向节流阀(10),使第二单向节流阀(9)和第三单向节流阀(10)的气体流速的比例与S1保持相同,第一单向节流阀(8)和第四单向节流阀(15)通过第一气压传感器(16)自动调整气体流速;
S3:测试材料观察检测,通过玻璃观察窗(20)观察测试材料的燃烧情况,待燃烧停止后打开密封门(19),取出测试材料,对燃烧后的材料进行检测。
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CN (1) | CN111707778A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113219124A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-06 | 山东中坚工程质量检测有限公司 | 一种建筑物主体阻燃防蔓延性能检测方法 |
CN113588864A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-02 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 一种能够调节气体环境的燃烧箱 |
CN114814075A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-29 | 南京理工大学北方研究院 | 一种高分子材料燃烧产生有害气体的测试装置 |
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2020
- 2020-06-23 CN CN202010578545.6A patent/CN111707778A/zh active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113219124A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-08-06 | 山东中坚工程质量检测有限公司 | 一种建筑物主体阻燃防蔓延性能检测方法 |
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CN114814075A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-29 | 南京理工大学北方研究院 | 一种高分子材料燃烧产生有害气体的测试装置 |
CN114814075B (zh) * | 2022-04-02 | 2024-03-26 | 南京理工大学北方研究院 | 一种高分子材料燃烧产生有害气体的测试装置 |
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200925 |