CN1804616A - 固体燃烧性测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的固体燃烧性测试装置，是在点燃支架的底座上设有承载板，该板上堆积有待测样品的测试带；在该板一端通过“T”形立柱顶端的横梁，铰接“H”形杠杆，该杠杆的双杆端绝缘地支撑有电加热点燃棒，该杠杆横梁处设有控制该点燃棒接触测试带的手柄；该点燃棒的两端与电加热控制器连接。本装置采用红外测温仪可控硅电压控制器来控制点燃棒的加热温度。使点燃棒能在1400℃下保持其物理强度，保证了加热系统的稳定；通过调节点燃支架上的手柄，实现在1000℃的状态下直接加热测试带，避免了实验偏差。本装置可满足《试验与规范》的各项测试要求，从而判定固体物质的易燃性，并可根据燃烧速率等结果对易燃固体进行包装类别分级。

Description

固体燃烧性测试装置
技术领域
本发明涉及固体燃烧性测试方法中的专用设备的改进，具体讲是一种固体燃烧性测试装置。这种测试装置在从事化学品危害研究的科研单位，从事危险化学品管理和测试的各种机构，交通稽查和安全监察等需要对固体易燃性进行测试的机构，以及生产各种易燃性固体的化工企业，都有广泛的应用，其属于化学物品检测技术领域。
背景技术
根据《联合国货物运输建议书-试验与标准》(以下简称《试验与标准》)中固体燃烧性测试方法中的要求：将被测试固体用模具堆成规定形状的粉带，点燃其一端，其中，要求点火源的温度＞1000℃；观察火焰的燃烧和传播蔓延情况，并测量其火焰传播蔓延的燃烧速率。现有技术中点火源的温度＞1000℃的火源种类，有采用煤气喷灯的加热方式。这种加热方式往往引起的固体测试粉带被吹散的问题，从而使火焰的燃烧和传播蔓延中断不连续，达不到《试验与标准》的实验要求。根据文献检索和市场调查，国内外没有相应的专用设备或装置能够按照《试验与标准》的实验要求，来完成固体燃烧性测试方法中所要求的测试项目。
发明内容
本发明的目的是设计一种用来测量固体的燃烧性的专用测试装置。该装置要具有对测试样品的设定测试带的形状，点燃方式，点火源的温度等技术要求完全按《试验与规范》对固体燃烧性测试方法中的要求进行，并能完成测试项目；还要具有结构简单，操作方便，测试精度高的特点。
本发明的任务是由以下技术方案实现的，研制了一种固体燃烧性测试装置，其包括待测样品的点燃机构。所述的点燃机构是，在点燃支架的底座上设置一块足够长度的待测样品承载板，该承载板上堆积设有依模具成型的、待测样品的测试带；在该承载板一端处的点燃支架通过其“T”形立柱顶端的横梁，铰接一“H”形杠杆，该杠杆的双杆端绝缘地固定支撑有电加热式的点燃棒，该杠杆的横梁处设有控制该点燃棒靠近或远离测试带的杠杆手柄；该点燃棒的两端通过导线与电加热控制器连接。
所述的电加热式的点燃棒，其为能在1400℃的高温下保持其物理强度的电加热碳硅棒。
所述的待测样品承载板，其为能在1400℃的高温下保持其在形状，物理强度和物理位置上稳定性的不渗透、不燃、低导热的耐热平板。
所述的依模具成型的、待测样品的测试带，其横截面呈高度为10mm，底边长为20mm的顶角为直角的直角等腰三角形，该测试带纵向的长度为250mm。
所述的点燃支架，其“H”形杠杆的双杆端通过绝缘瓷环的隔离方式，绝缘地支撑着电加热式的点燃棒的两端，该点燃棒的两端通过导电夹及其绝缘地穿过“H”形杠杆的双杆管的导线，与电加热控制器连接。
所述的点燃支架，其杠杆手柄或设置在该杠杆的横梁上，或设置在该杠杆的双杆上，构成以铰接的横梁为支点，以该手柄为施力点，以该杠杆的双杆端所固定支撑的点燃棒为力矩的杠杆联动机构，实现该点燃棒在测试带的上方移动降或升，调节该点燃棒靠近或远离测试带的程度。
所述的点燃机构，其还设有实现测量电加热功能的红外测温仪，其包括测温探头和控制单元，该两个部分之间用电缆连接。
所述的点燃机构，其还设有秒表，系测量精度＜0.1秒的标准秒表。
本发明的优点在于：由于所设计的点燃机构是，在点燃支架的底座上设置一块足够长度的待测样品承载板，该承载板上堆积设有依模具成型的、待测样品的测试带；在该承载板一端处的点燃支架通过其“T”形立柱顶端的横梁，铰接有“H”形杠杆，该杠杆的双杆端绝缘地固定支撑有电加热式的点燃棒，该点燃棒的两端通过导线与电加热控制器连接。使得采用电加热棒加热的方式实现测试带一端达到1000℃以上高温的目的，避免了采用喷灯加热方式引起的测试带被吹散的问题，克服了火焰的燃烧和传播蔓延中断不连续测试缺陷；本装置的加热元器件采用电加热碳硅棒，它能在1400℃的高温下保持其物理强度，保证了整个加热系统在形状、强度和物理位置上的稳定。
由于本装置通过“H”形杠杆的横梁处设有的杠杆手柄，可方便地控制该点燃棒靠近或远离待测样品的测试带。即通过手柄方便地调节该杠杆的双杆端绝缘地固定支撑的电加热式点燃棒的升降，实现点燃棒在1000℃的状态下与样品接触，避免了点燃棒缓慢加热的过程对实验结果带来的偏差。
由于本装置的点燃机构还设有实现测量电加热功能的红外测温仪。该红外测温仪可以实现非接触式测量电加热棒的表面温度，在电加热棒的温度偏高或偏低的情况下，可通过调节可控硅电压控制器的输出电压来调节电加热棒的温度高低。由于本装置的点燃机构还设有秒表是测量精度＜0.1秒的标准秒表。因此，本装置能够完全按《试验与规范》对固体燃烧性测试方法中的要求进行，并能完成测试项目，而且测试精度高。应用本装置先后进行了乌洛托品、锌粉等多种测试样品的燃烧性测试。测试中装置运行情况稳定，温度控制良好，能方便准确地测试试样的燃烧传播速率。本装置可满足该《试验与规范》的各项测试要求，从而判定固体物质的易燃性，并可更根据燃烧速率等结果对易燃固体进行包装类别分级。
附图及其实施例
本发明的实施例结合下图进一步说明如下：
图1为固体燃烧性测试装置的整体结构方框图。
图2为固体燃烧性测试装置的待测样品点燃机构结构主视图。
图3为固体燃烧性测试装置的待测样品点燃机构结构俯视图。
图4为固体燃烧性测试装置的待测样品点燃机构结构左视图。
参见图1——4，制成的一种固体燃烧性测试装置，其包括待测样品的点燃机构。所述的点燃机构是，在点燃支架4的底座1上设置一块足够长度的待测样品承载板2，该承载板2上堆积设有依模具(图中未画出)成型的、待测样品的测试带3；在该承载板2一端处的点燃支架4通过其“T”形立柱顶端的横梁5，铰接一“H”形杠杆7，该杠杆7的双杆端绝缘地固定支撑有电加热式的点燃棒11，该杠杆7的横梁5处设有控制该点燃棒11靠近或远离待测样品的测试带3杠杆手柄6；该点燃棒11的两端通过导线13与电加热点燃棒11的电源及其可控硅电压控制器12电连接。该可控硅电压控制器12是调节电加热点燃棒11之上电压大小的。其设置在电加热点燃棒11的电源之前，其规格满足电加热点燃棒11的最大功率和最大电流的要求，满足对电加热点燃棒11的电压控制的精度要求。该可控硅电压控制器12为山东龙口先科仪器公司制造的KSL可控硅电压控制器。
所述的电加热式的点燃棒11，其为能在1400℃的高温下保持其物理强度的电加热碳硅棒。
所述的待测样品承载板2，其为能在1400℃的高温下保持其在形状，物理强度和物理位置上稳定性的不渗透、不燃、低导热的耐热平板。该承载板2在1400℃的高温下保持原有强度，而且不软化、不变形、不开裂。
所述的依模具成型的、待测样品的测试带3，其横截面呈高度为10mm，底边长为20mm的顶角为直角的直角等腰三角形，该测试带3纵向的长度为250mm。
所述的点燃支架4，其“H”形杠杆7的双杆端通过绝缘瓷环9及其螺栓8的隔离方式，绝缘地支撑着电加热式的点燃棒11的两端，该点燃棒11的两端通过导电夹10及其导线，绝缘地穿过“H”形杠杆7的双杆管与可控硅电压控制器电连接。
所述的点燃支架4，其杠杆手柄6或设置在该杠杆7的横梁5上，或设置在该杠杆7的双杆上，构成以铰接的横梁5为支点，以该手柄6为施力点，以该杠杆7的双杆端所固定支撑的点燃棒11为力矩的杠杆联动机构，实现该点燃棒11在测试带3的上方移动降或升，调节该点燃棒11靠近或远离测试带3的程度。
所述的点燃机构4，其还设有实现测量电加热功能的红外测温仪13，其包括测温探头14和控制单元15，该两个部分之间用电缆连接。本红外测温仪13为WFH-602型的红外辐射测温仪，购置于上海工业自动化仪表研究所。
本发明的固体燃烧性测试装置应用工作时，首先将待测样品用模具(图中未画出)按照《试验与标准》的要求堆成待测样品的测试带3，其纵向的足够长度在250mm。将测试带3放置在承载板2上与电加热点燃棒11垂直方向处，然后接通可控硅电压控制器12和红外测温仪13的电源，通过可控硅电压控制器12将输出电压调整到适当大小，此时电加热点燃棒11慢慢至红热。红外测温仪13的测温探头14对准电加热点燃棒11。当电加热点燃棒11通电变红后，红外测温仪13的控制单元15会显示电加热点燃棒11的表面温度。如果电加热点燃棒11的表面温度超过1000℃，则再调节该杠杆7横梁5上的杠杆手柄6，使电加热点燃棒11降低到与承载板2上的测试带3接触的最低位置处，使得该点燃棒11刚好与测试带3的一端接触，并于该测试带3保持垂直。同时用秒表开始计时，并观察该测试带3的燃烧情况。通过测量燃烧蔓延一定长度所需的时间，即可算出该试样燃烧传播的速度。在该测试带3的燃烧传播蔓延过程中，一直保持电加热点燃棒11的高温状态不变，直至传播蔓延过程结束为止。
本领域的普通技术人员都会理解，在本发明的保护范围内，对于上述实施例进行修改，添加和替换都是可能的，其都没有超出本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种固体燃烧性测试装置，其包括待测样品的点燃机构，其特征在于：所述的点燃机构是，在点燃支架的底座上设置一块足够长度的待测样品承载板，该承载板上堆积设有依模具成型的、待测样品的测试带；在该承载板一端处的点燃支架通过其“T”形立柱顶端的横梁，铰接一“H”形杠杆，该杠杆的双杆端绝缘地固定支撑有电加热式的点燃棒，该杠杆的横梁处设有控制该点燃棒靠近或远离测试带的杠杆手柄；该点燃棒的两端通过导线与电加热控制器连接。
2、根据权利要求1所述固体燃烧性测试装置，其特征在于：所述的电加热式的点燃棒，其为能在1400℃的高温下保持其物理强度的电加热碳硅棒。
3、根据权利要求1所述固体燃烧性测试装置，其特征在于：所述的待测样品承载板，其为能在1400℃的高温下保持其在形状，物理强度和物理位置上稳定性的不渗透、不燃、低导热的耐热平板。
4、根据权利要求1所述固体燃烧性测试装置，其特征在于：所述的依模具成型的、待测样品的测试带，其横截面呈高度为10mm，底边长为20mm的顶角为直角的直角等腰三角形，该测试带纵向的长度为250mm。
5、根据权利要求1所述固体燃烧性测试装置，其特征在于：所述的点燃支架，其“H”形杠杆的双杆端通过绝缘瓷环的隔离方式，绝缘地支撑着电加热式的点燃棒的两端，该点燃棒的两端通过导电夹及其绝缘地穿过“H”形杠杆的双杆管的导线，与电加热控制器连接。
6、根据权利要求1或5所述固体燃烧性测试装置，其特征在于：所述的点燃支架，其杠杆手柄或设置在该杠杆的横梁上，或设置在该杠杆的双杆上，构成以铰接的横梁为支点，以该手柄为施力点，以该杠杆的双杆端所固定支撑的点燃棒为力矩的杠杆联动机构，实现该点燃棒在测试带的上方移动降或升，调节该点燃棒靠近或远离测试带的程度。
7、根据权利要求1所述固体燃烧性测试装置，其特征在于：所述的点燃机构，其还设有实现测量电加热功能的红外测温仪，其包括测温探头和控制单元，该两个部分之间用电缆连接。
8、根据权利要求1所述固体燃烧性测试装置，其特征在于：所述的点燃机构，其还设有秒表，系测量精度＜0.1秒的标准秒表。
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