CN112697953B - 一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统，包括供气组件、测试箱、监测组件和分析控制组件；供气组件的储气瓶组通过气体混合装置将混合后的气体输入测试箱内；测试箱顶部设有辐射源、底部设有试样架、前侧设有观测组件、右端出口处通过集烟罩开闭；辐射源的下方设有挡板，观测组件与分析控制组件连接，包括红外热像仪和高清摄像机；监测组件与分析控制组件连接，包括内嵌式热电偶、热流计、气体传感器、质量传感器；分析控制组件包括显示面板、控制面板、数据采集器和微型处理器。本测试系统实现对环境气氛、环境温度及外加辐射强度的环境参数的控制，真实模拟电缆的实际燃烧环境，从而实现多可变参数环境条件下的电缆燃烧或热解。

Description

一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统及 测试方法

技术领域

本发明涉及燃烧及热解特性领域，具体涉及一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统及测试方法。

背景技术

地下综合管廊作为一种新型地下设施，可容纳更多的电力电缆等管线而逐渐被推广应用。当数量较多的电力电缆工作时，其敷设密集且容易发热，并且当电缆接头接触不良、超负荷运转及短路时，温度会逐渐升高甚至发生火灾。近年来，因电线电缆导致的火灾比例居高不下，造成的人员伤亡及损失也非常严重。因此对各类电线电缆进行研究、测试其不同环境下的燃烧及热解的相关特性，并对燃烧中的具体表现进行分析变得尤为重要。

现在比较普遍的燃烧、热解特性测试仪器包括锥形量热仪、热重分析仪、氧指数测定仪和阻燃性测试仪等，可以用于测量一般情形下各种材料的特性参数、受热热解表现及燃烧性能等，但无法满足特殊情形下的测量需求，如锥形量热仪无法测定材料燃烧火蔓延的相关特性、热重分析仪只可用于无焰非燃烧状态下的材料失重特性及氧指数测定仪中仅能改变材料燃烧的环境气氛等，并且一些燃烧、热解特性测试装置无法满足通过单一装置实现多种测量，环境的可变参数有限，造成对电缆的燃烧及热解特性测试的不精确；

现有申请号为CN201610950542.4的发明专利：不同温湿度、氧浓度条件下可燃物火蔓延特性实验方法，其中包括实验台、储气瓶组和分析控制柜，通过对不同环境(不同湿度、不同氧浓度)条件下可燃物燃烧过程中的质量损失速率、试样表面温度以及烟气毒性进行实时、定量评估和分析，该方法只能实现进气的相关参数控制，无法控制测试时材料所处空间的温度及所受的热辐射，而实际火灾中材料受环境温度及辐射的影响，燃烧特性将会改变，该方法无法满足测试需求。

发明内容

本发明提供一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统，实现对环境气氛、环境温度及外加辐射强度的环境参数的控制，真实模拟电缆的实际环境，从而实现多可变参数环境条件下的电缆燃烧或热解，使得对电缆燃烧及特解特性的测量和评估更加准确，通过单一装置实现多种测量，环境可变参数多样、装置灵活、测量工作简单。

为实现上述目的，本一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统，包括供气组件、测试箱、监测组件和分析控制组件；

所述供气组件包括储气瓶组和气体混合装置，储气瓶组包括氧气、氮气和二氧化碳储气瓶，并且其分别通过输气管路与气体混合装置的进气口连接，气体混合装置将混合后的气体从左侧输入测试箱内；

所述测试箱顶部设有可旋转的平面型辐射源、底部设有可调节长度和宽度的试样架、前端为透明结构并且前侧设有观测组件、右端出口处通过集烟罩开闭；所述测试箱的左侧设有气体加压装置，混合后的气体通过气体加压装置加压后进入测试箱内；

所述辐射源的下方设有收缩型挡板，挡板通过伸缩组件进行展开和收缩，挡板伸展后的面积不小于辐射源辐射面积；

所述试样架的两端及中部设有点火装置，所述观测组件与分析控制组件连接，包括记录试样测试过程中的红外图像和温度信息的红外热像仪和用于拍摄并记录试样的图像变化的高清摄像机；

所述监测组件位于测试箱内并与分析控制组件连接，包括用于测量电缆试样温度的内嵌式热电偶、用于测量电缆试样燃烧或热解时产生的辐射热流的辐射热流计、用于测量测试箱内部的环境温度的热电偶、用于测量注入的混合气体中的气体组分及比例和参与反应后的气体组分的一对气体传感器、用于测量测试中电缆试样的质量变化的质量传感器；

所述分析控制组件包括显示面板、控制面板、数据采集器和微型处理器；控制面板对整个装置进行控制，包括：各个储气瓶的启闭、气体输出压力，气体混合装置中的各气体流量和比例，调节辐射源的方向和辐射强度，伸缩组件的展开和收缩，点火装置的点燃和熄灭，观测组件中的拍摄温度范围，气体加压装置的输出流速和压力；

数据采集器分别与监测组件、观测组件连接，用于采集测试过程中的温度、热流、气体组分及比例、质量变化、红外图像及温度信息数据，并输入微型处理器中处理；

微型处理器与数据采集器连接，将数据采集器采集到的数据进行分析处理，输出相应的数据及图线；

显示面板与数据采集器连通，实时显示测试过程中测试箱内传输到数据采集器的数据信息，并根据微型处理器的处理结果，实时生成数据图线并显示。

进一步的，所述气体混合装置的进气口处设有与控制面板连接的气体比例调节阀，控制面板调节进气流量；

气体混合装置内设有扰流风扇和多个相互交叉并与多个储气瓶对应连接的进气管路，扰流风扇位于多个进气管路出口的中心部。

进一步的，每个储气瓶上设有出气口、灌装口和安全组件；

安全组件包括压力表、自动泄压阀和压力调节阀，压力表实时显示罐内的压力，并通过压力调节阀进行调节控制，自动泄压阀保证压力处于设置区间内，出气口通过输气管路与气体混合装置的进气口连接；

安全组件与分析控制组件连接。

进一步的，所述的伸缩组件包括移动电机，所述挡板左端固定设置、右端滑动设置在滑轨上，移动电机通过传动带与挡板右端连接，并带动其展开和收缩；

移动电机通过控制面板进行启停或反转。

进一步的，所述测试箱为钢制防火结构，外包覆防火隔热板，所述输气管路为高压金属管。

一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试方法，具体包括以下步骤：

a.打开测试箱右侧的集烟罩，根据试样尺寸调整试样架长度及宽度，将电缆试样固定在试样架上，关闭集烟罩使测试箱内部密封；启动分析控制组件，控制面板控制供气组件及测试箱中各装置的工作状态及参数，运行微型处理器及内置的预设程序；

b.打开测试箱正面放置的高清摄像机和红外热像仪，控制面板根据材料参数设定拍摄的火焰温度范围，打开氧气、氮气及二氧化碳相应储气瓶的阀门，调节出气压力将其流向气体混合装置，通过气体比例调节阀使各气体以设定比例进入气体混合装置内均匀混合，控制面板设置气体加压装置的气体流速及压力，使混合气体以设定的流速及压力从左端进入测试箱内部，并向右单向流动，电缆试样处于稳定流动的环境气氛中；

c.当所需环境条件为不同辐射强度时，微型处理器根据预设程序自动调节辐射源辐射功率，控制面板控制辐射源调整辐射方向，达到所需辐射强度并维持，测试开始后自动旋转朝向试样，同时控制伸缩组件启动，挡板沿着滑轨收缩折叠，辐射源对试样进行不同辐射强度测试；

当所需环境条件为不同环境温度时，控制面板控制辐射源使其辐射方向正对测试箱内腔，并且控制伸缩组件带动挡板展开并完全遮挡辐射源，辐射源对整个测试箱内部加热至设定的环境温度，内部的热电偶测量环境温度，通过数据采集器传输到微型处理器，微型处理器通过预设程序根据热电偶采集到的环境温度数据，实时调整辐射源辐射功率，使测试箱内处于设定温度；

d.打开分析控制组件中的数据采集器，用于测试过程中的数据采集，并设置显示面板显示及记录参数；当环境气氛、环境温度或辐射强度参数设置后，点击控制面板的开始按钮，电缆热解或燃烧开始：若进行电缆热解特性测试，辐射源调整辐射方向、伸缩组件自动伸缩，试样开始热解；若进行电缆燃烧特性测试，控制面板控制点火装置选择从试样中部或两端引燃电缆；

e.测试开始后，电缆开始热解或燃烧，得到电缆试样在不同环境气氛、辐射强度、环境温度下燃烧或热解时的特性，包括：通过试样架上内嵌式热电偶得到测试过程中电缆的温度变化、通过辐射热流计得到辐射热流值、通过气体传感器得到进入测试箱的混合气体及参与反应后的混合气体成分及比例、通过质量传感器得到电缆在测试过程中的质量损失、通过红外热像仪得到电缆火蔓延过程中火焰前锋位置及火焰形态的实时变化、通过高清摄像机得到图像信息；

数据传输至数据采集器，并通过显示面板实时显示；

f.测试过程结束后，点击控制面板结束按钮，各个装置关闭或恢复默认状态，数据采集器停止采集数据；数据经微型处理器处理后，自动生成温度图线、热流图线、气体组分及比例图线和质量损失图线，并通过显示面板显示并自动保存；

测试结束。

与现有技术相比，本一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统具有以下优点：

(1)本发明由于在测试箱内设有辐射源、收缩型挡板、观测组件和监测组件，通过挡板的展开和收缩对辐射源进行遮挡，使其对试样架上的电缆进行不同辐射强度、环境温度的控制，并通过相应组件对测试箱内的温度、气体组分及比例、试样质量、辐射热流、红外图像等进行实时监测，参数范围广，使得电缆试验在不同的温度、辐射强度状态下燃烧及特解特性的测量和评估更加准确；

(2)本发明由于设置供气组件，多个储气瓶通过气体混合装置连接测试箱，不仅实现对氧气、氮气及二氧化碳进入量精准控制，使其混合均匀，而且通过气体比例调节阀调节不同气体比例，有效模拟测试箱内不同的环境气氛，避免因气体混合不均匀及测试过程中气体组分变化而对测试产生影响，结果真实可靠；并且设置气体加压装置，使混合气体以确定流速及压力从左端进入测试箱内部，并向右单向流动，使电缆试样处于稳定流动的环境气氛中；

(3)本发明由于设置分析控制组件，通过控制面板对整体测试系统的参数进行调控，数据采集器采集测试过程中的温度、热流、气体组分及比例、质量变化、红外图像及温度信息等数据，并传输至微型处理器进行处理，并利用显示面板将各个数据的处理结果进行显示，通过单一装置实现对电缆燃烧及热解特性测试的自动控制，环境可变参数多样，操作更加灵活、简单。

附图说明

图1是本发明的整体示意图；

图2是本发明气体混合装置主视图；

图3是本发明测试箱主视图；

图4是本分析控制组件控制流程图；

图中：1、储气瓶组，11、出气口，12、灌装口，13、安全组件，2、输气管路，3、气体混合装置，31、扰流风扇，32、气体比例调节阀，33、进气管路，4、测试箱，41、辐射源，42、驱动电机，43、挡板，44、滑轨，45、质量传感器，46、点火装置，47、试样架，48、气体加压装置，49、集烟罩，410、内嵌式热电偶，411、热流计，412、热电偶，413、气体传感器，5、分析控制组件，51、显示面板，52、控制面板，53、数据采集器，54、微型处理器，6、红外热像仪，7、高清摄像机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统，包括供气组件、测试箱4、监测组件和分析控制组件5；

所述供气组件包括储气瓶组1和气体混合装置3，储气瓶组1包括氧气、氮气和二氧化碳储气瓶，并且其分别通过输气管路2与气体混合装置3的进气口连接，气体混合装置3将混合后的气体从左侧输入测试箱4内；

所述测试箱4顶部设有可旋转的平面型辐射源41、底部设有可调节长度和宽度的试样架47、前端为透明结构并且前侧设有观测组件、右端出口处通过集烟罩49开闭；

所述辐射源41的下方设有收缩型挡板43，挡板43通过伸缩组件进行展开和收缩，挡板43伸展后的面积不小于辐射源41辐射面积；

所述试样架47的两端及中部设有点火装置46，所述观测组件与分析控制组件5连接，包括记录试样测试过程中的红外图像和温度信息的红外热像仪6和用于拍摄并记录试样的图像变化的高清摄像机7；

所述监测组件位测试箱4内并与分析控制组件5连接，包括用于测量电缆试样温度的内嵌式热电偶410、用于测量电缆试样燃烧或热解时产生的辐射热流的辐射热流计411、用于测量测试箱4内部的环境温度的热电偶412、用于测量注入的混合气体中的气体组分及比例和参与反应后的气体组分的一对气体传感器413、用于测量测试中电缆试样的质量变化的质量传感器45；

所述分析控制组件5包括显示面板51、控制面板52、数据采集器53和微型处理器54。

控制面板52对整个测试装置进行控制，包括：各个储气瓶的启闭、气体输出压力，气体混合装置3中的各气体流量和比例，调节辐射源41的方向和辐射强度，伸缩组件的展开和收缩，点火装置46的点燃和熄灭，观测组件中的拍摄温度范围；

数据采集器53分别与监测组件、观测组件连接，用于采集测试过程中的温度、热流、气体组分及比例、质量变化、红外图像及温度信息等数据，并输入微型处理器54中处理；

微型处理器54与数据采集器53连接，将数据采集器53采集到的数据进行分析处理，输出相应的数据及图线；

显示面板51与数据采集器53连通，实时显示测试过程中测试箱4内传输到数据采集器53的温度、热流、气体组分及比例、质量变化、红外图像及温度等数据信息，并根据微型处理器54的处理结果，实时生成数据图线并显示。

进一步的，所述测试箱4的左侧设有气体加压装置48，混合后的气体通过气体加压装置48加压后进入测试箱4内，所述气体加压装置48与控制面板52连接；

通过控制面板52对混合后的气体压力、流速控制，用于处理混合气体，以确定压力和流速进入测试箱4内，并可使混合气体在测试箱4中从左到右单项流动，有利于对试样架47上的电缆特性的控制。

进一步的，所述的伸缩组件包括移动电机，所述挡板43左端固定设置、右端滑动设置在滑轨44上，移动电机通过传动带与挡板43右端连接，并带动其展开和收缩；

移动电机通过控制面板52进行启停或者反转；

通过控制面板52控制移动电机的动作，当移动电机正转时，通过传动带等带动挡板43右端向右移动，使其进行平铺展开，对辐射源41进行遮挡，当移动电机反转时，带动的挡板43右端在滑轨44上向左移动，使其进行快速收缩。

进一步的，所述气体混合装置3的进气口处设有与控制面板52连接的气体比例调节阀32，控制面板52调节进气流量；

气体混合装置3内设有扰流风扇31和多个相互交叉并与多个储气瓶对应连接的进气管路33，扰流风扇31位于多个进气管路33出口的中心部；

控制面板52控制气体比例调节阀32，有效对各个储气瓶进气比例调节，通过进入气体混合装置3内不同比例的氧气、氮气和二氧化碳，模拟测试箱4内不同的环境；

通过多个相互交叉并与多个储气瓶对应连接的进气管路33，使得各个储气瓶进入气体混合装置3时相互独立，互不干扰，方便对其精准控制，并且设有扰流风扇31，通过扰流风扇31的转动对气体进行均匀混合；

进一步的，每个储气瓶上设有出气口11、灌装口12和安全组件13；

安全组件13包括压力表、自动泄压阀和压力调节阀，压力表实时显示罐内的压力，并通过压力调节阀进行调节控制，自动泄压阀保证压力处于设置区间内，出气口11通过输气管路2与气体混合装置3的进气口连接；

安全组件13与分析控制组件5连接；

控制面板52控制安全组件13，有效对各个储气瓶的启闭、气体输出压力的控制；

进一步的，所述测试箱4为钢制防火结构，外包覆防火隔热板，所述输气管路2为高压金属管。

本一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统使用时，首先打开测试箱4右侧的集烟罩49，根据试样尺寸调整试样架47长度及宽度，将电缆试样固定在试样架47上，同时固定内嵌式热电偶410，关闭集烟罩49使测试箱4内部密封良好，优选的，热流计411设置在试样架47上，测试箱4内部侧壁及底部安装有热电偶412，热电偶412不与内壁接触，气体传感器413为一对，分别设置在试样架47的左右两端；另外集烟罩49末端与空气净化机连接。

启动分析控制组件5，通过控制面板52控制供气组件及测试箱4中各装置的工作状态及参数，运行微型处理器54及内置的预设程序，完成各装置的自动控制。

打开测试箱4正面设置的高清摄像机7和红外热像仪6，设定火焰温度范围，即在测试前，可根据材料参数通过控制面板52设定拍摄的火焰温度范围，得到测试过程中火焰前锋位置及火焰形态在电缆火蔓延过程中的变化，显示面板51实时显示并记录；打开氧气、氮气及二氧化碳相应储气瓶的阀门，调节出气压力，各气体通过出气口11通过输气管路2流向气体混合装置3。气体混合装置3内的气体比例调节阀31调节流量以及气体比例，使各气体以设定比例进入气体混合装置3，优选的启动扰流风扇31，使进入腔内的气体充分、均匀混合，并从测试箱4的左侧进入；均匀混合气体从测试箱4左端先进入气体加压装置48，控制面板52设置气体加压装置48的气体流速及压力，使混合气体以确定流速及压力从左端进入测试箱4内部，并从左向右单向流动，使电缆试样处于稳定流动的环境气氛中；

当所需环境条件为不同辐射强度时，控制面板52控制启动辐射源41，辐射源41为绕轴旋转型结构，即通过驱动电机42带动进行角度旋转，使得辐射源41对测试箱4内部呈现不同的辐射方向和辐射强度，首先辐射方向与试样方向相反，设定所需的恒定辐射强度或可变辐射强度，微型处理器54根据预设程序自动调节辐射源41辐射功率，达到所需辐射强度并维持，实验开始时辐射源41将自动调整辐射方向，同时伸缩组件启动，挡板43沿着滑轨44收缩折叠，辐射源41对试样进行不同辐射强度测试；

当所需环境条件为不同环境温度时，控制面板52启动辐射源41使其辐射方向正对测试箱4内腔，伸缩组件带动挡板43展开并完全遮挡辐射源41，在控制面板52上设定所需的环境温度，辐射源41对整个测试箱4内部均匀加热，内部的热电偶412测量环境温度，通过数据采集器53传输到微型处理器54，微型处理器54通过预设程序根据热电偶412采集到的环境温度数据，实时调整辐射源41辐射功率，使测试箱4内处于设定温度；

打开分析控制组件5中的数据采集器53，用于测试过程中的数据采集，并设置显示面板51显示及记录参数；通过以上步骤完成所需环境气氛、环境温度或辐射强度等环境参数设置后，点击控制面板52的开始按钮，电缆热解或燃烧开始：

若进行电缆热解特性测试，平面型辐射源41自动调整辐射方向，试样开始热解；若进行电缆燃烧特性测试，控制面板52控制点火装置46选择从试样中部或两端引燃电缆。

测试开始后，电缆开始热解或燃烧，根据本装置和方法可以得到电缆试样在不同环境气氛、辐射强度、环境温度下电缆在燃烧或热解时的特性，包括：通过试样架47上内嵌式热电偶412得到测试过程中电缆的温度变化、通过辐射热流计411得到辐射热流值、通过气体传感器413得到进入测试箱4的混合气体及参与反应后的混合气体成分及比例、通过质量传感器45得到电缆在测试过程中的质量损失、通过红外热像仪6得到电缆火蔓延过程中火焰前锋位置及火焰形态的实时变化、通过高清摄像机7得到图像信息。数据传输至数据采集器53，并通过显示面板51实时显示；

测试过程结束后，点击控制面板52结束按钮，供气组件中各储气瓶及气体混合装置3关闭，测试箱4中各装置恢复默认关闭状态，数据采集器53停止采集数据。数据经微型处理器54处理后，自动生成温度图线、热流图线、气体组分及比例图线和质量损失图线等，所需内容通过显示面板51显示并自动保存；

清理测试箱4并关闭分析控制组件5，测试结束。

本装置通过控制面板及微型处理器控制供气组件及测试箱4中各装置的工作状态，实现对环境气氛、环境温度及外加辐射强度等环境参数的控制，真实模拟电缆的实际环境，从而实现多可变参数环境条件下的电缆燃烧或热解，以此完成对电缆燃烧及特解特性的测量和评估，通过单一装置实现多种测量，环境可变参数多样、装置灵活、测量工作简单。

Claims (6)

1.一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统，包括供气组件、测试箱（4）、监测组件和分析控制组件（5）；

其特征在于，

所述供气组件包括储气瓶组（1）和气体混合装置（3），储气瓶组（1）包括氧气、氮气和二氧化碳储气瓶，并且其分别通过输气管路（2）与气体混合装置（3）的进气口连接，气体混合装置（3）将混合后的气体从左侧输入测试箱（4）内；

所述测试箱（4）顶部设有可旋转的平面型辐射源（41）、底部设有可调节长度和宽度的试样架（47）、前端为透明结构并且前侧设有观测组件、右端出口处通过集烟罩（49）开闭；所述测试箱（4）的左侧设有气体加压装置（48），混合后的气体通过气体加压装置（48）加压后进入测试箱（4）内；

所述辐射源（41）的下方设有收缩型挡板（43），挡板（43）通过伸缩组件进行展开和收缩，挡板（43）伸展后的面积不小于辐射源（41）辐射面积；

所述试样架（47）的两端及中部设有点火装置（46），所述观测组件与分析控制组件（5）连接，包括记录试样测试过程中的红外图像和温度信息的红外热像仪（6）和用于拍摄并记录试样的图像变化的高清摄像机（7）；

所述监测组件位于测试箱（4）内并与分析控制组件（5）连接，包括用于测量电缆试样温度的内嵌式热电偶（410）、用于测量电缆试样燃烧或热解时产生的辐射热流的辐射热流计（411）、用于测量测试箱（4）内部的环境温度的热电偶（412）、用于测量注入的混合气体中的气体组分及比例和参与反应后的气体组分的一对气体传感器（413）、用于测量测试中电缆试样的质量变化的质量传感器（45）；

所述分析控制组件（5）包括显示面板（51）、控制面板（52）、数据采集器（53）和微型处理器（54）；控制面板（52）对整个装置进行控制，包括：各个储气瓶的启闭、气体输出压力，气体混合装置（3）中的各气体流量和比例，调节辐射源（41）方向和辐射强度，伸缩组件的展开和收缩，点火装置（46）的点燃和熄灭，观测组件中的拍摄温度范围，气体加压装置（48）的输出流速和压力；

数据采集器（53）分别与监测组件、观测组件连接，用于采集测试过程中的温度、热流、气体组分及比例、质量变化、红外图像及温度信息数据，并输入微型处理器（54）中处理；

微型处理器（54）与数据采集器（53）连接，将数据采集器（53）采集到的数据进行分析处理，输出相应的数据及图线；

显示面板（51）与数据采集器（53）连通，实时显示测试过程中测试箱（4）内传输到数据采集器（53）的数据信息，并根据微型处理器（54）的处理结果，实时生成数据图线并显示。

2.根据权利要求1所述的一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统，其特征在于，所述气体混合装置（3）的进气口处设有与控制面板（52）连接的气体比例调节阀（32），控制面板（52）调节进气流量；

气体混合装置（3）内设有扰流风扇（31）和多个相互交叉并与多个储气瓶对应连接的进气管路（33）， 扰流风扇（31）位于多个进气管路（33）出口的中心部。

3.根据权利要求2所述的一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统，其特征在于，每个储气瓶上设有出气口（11）、灌装口（12）和安全组件（13）；

安全组件（13）包括压力表、自动泄压阀和压力调节阀，压力表实时显示罐内的压力，并通过压力调节阀进行调节控制，自动泄压阀保证压力处于设置区间内，出气口（11）通过输气管路（2）与气体混合装置（3）的进气口连接；

安全组件（13）与分析控制组件（5）连接。

4.根据权利要求3所述的一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统，其特征在于，所述的伸缩组件包括移动电机，所述挡板（43）左端固定设置、右端滑动设置在滑轨（44）上，移动电机通过传动带与挡板（43）右端连接，并带动其展开和收缩；

移动电机通过控制面板（52）进行启停或反转。

5.根据权利要求4所述的一种多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统，其特征在于，所述测试箱（4）为钢制防火结构，外包覆防火隔热板，所述输气管路（2）为高压金属管。

6.一种根据权利要求4所述的多可变参数环境条件下电缆燃烧及热解特性测试系统的测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

a．打开测试箱（4）右侧的集烟罩（49），根据试样尺寸调整试样架（47）长度及宽度，将电缆试样固定在试样架（47）上，关闭集烟罩（49）使测试箱（4）内部密封；启动分析控制组件（5），控制面板（52）控制供气组件及测试箱（4）中各装置的工作状态，设置环境气氛、环境温度和外加辐射强度参数，运行微型处理器（54）及内置的预设程序；

b．打开测试箱（4）正面放置的高清摄像机（7）和红外热像仪（6），控制面板（52）根据材料参数设定拍摄的火焰温度范围，打开氧气、氮气及二氧化碳相应储气瓶的阀门，调节出气压力将其流向气体混合装置（3），通过气体比例调节阀（32）使各气体以设定比例进入气体混合装置（3）内均匀混合，控制面板（52）设置气体加压装置（48）的气体流速及压力，使混合气体以设定的流速及压力从左端进入测试箱（4）内部，并向右单向流动，电缆试样处于稳定流动的环境气氛中；

c．当所需环境条件为不同辐射强度时，微型处理器（54）根据预设程序自动调节辐射源（41）辐射功率，控制面板（52）控制辐射源（41）调整辐射方向，达到所需辐射强度并维持，测试开始后自动旋转朝向试样，同时控制伸缩组件启动，挡板（43）沿着滑轨（44）收缩折叠，辐射源（41）对试样进行不同辐射强度测试；

当所需环境条件为不同环境温度时，控制面板（52）控制辐射源（41）使其辐射方向正对测试箱（4）内腔，并且控制伸缩组件带动挡板（43）展开并完全遮挡辐射源（41），辐射源（41）对整个测试箱（4）内部加热至设定的环境温度，内部的热电偶（412）测量环境温度，通过数据采集器（53）传输到微型处理器（54），微型处理器（54）通过预设程序根据热电偶（412）采集到的环境温度数据，实时调整辐射源（41）辐射功率，使测试箱（4）内处于设定温度；

d．打开分析控制组件（5）中的数据采集器（53），用于测试过程中的数据采集，并设置显示面板（51）显示及记录参数；当环境气氛、环境温度或辐射强度参数设置后，点击控制面板（52）的开始按钮，电缆热解或燃烧开始：若进行电缆热解特性测试，辐射源（41）调整辐射方向、伸缩组件自动伸缩，试样开始热解；若进行电缆燃烧特性测试，控制面板（52）控制点火装置（46）选择从试样中部或两端引燃电缆；

e．测试开始后，电缆开始热解或燃烧，得到电缆试样在不同环境气氛、辐射强度、环境温度下燃烧或热解时的特性，包括：通过试样架（47）上内嵌式热电偶（410）得到测试过程中电缆的温度变化、通过辐射热流计（411）得到辐射热流值、通过气体传感器（413）得到进入测试箱（4）的混合气体及参与反应后的混合气体成分及比例、通过质量传感器（45）得到电缆在测试过程中的质量损失、通过红外热像仪（6）得到电缆火蔓延过程中火焰前锋位置及火焰形态的实时变化、通过高清摄像机（7）得到图像信息；

数据传输至数据采集器（53），并通过显示面板（51）实时显示；

f．测试过程结束后，点击控制面板（52）结束按钮，各个装置关闭或恢复默认状态，数据采集器（53）停止采集数据；数据经微型处理器（54）处理后，自动生成温度图线、热流图线、气体组分及比例图线和质量损失图线，并通过显示面板（51）显示并自动保存；

测试结束。

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