CN204142664U - 一种微型量热仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种微型量热仪，其特征是所述的微形量热仪包括加热炉、燃烧室、样品支杆；所述燃烧室为两端密闭竖直安装的空心圆柱体，加热炉由缠绕在燃烧室外表面的电炉丝以及包覆在电炉丝外表面的保温隔热层构成；燃烧室顶部安装有进气管道，进气管道伸入燃烧室内部，进气管道上安装有进气质量流量控制器与进气顺磁型氧气浓度传感器，所述样品支杆从燃烧室底部伸入燃烧室内部，样品支杆，样品支杆顶部具有样品杯，用于容纳待测试样；所述燃烧室侧壁靠近顶面处具有排气口，排气口连接排气管道，所述排气管道上安装有排气质量流量控制器与排气顺磁型氧气浓度传感器；所述燃烧室侧板靠近底面处具有吹扫气体入口，用于连接吹扫气体管道。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量材料燃烧时释放的化学热值的仪器。
背景技术
随着社会的发展、物质财富和人口密度的增加，火灾的频率和造成的危害也越来越大，而采用阻燃材料是减少和防止火灾的战略性措施之一。近30年来，各国对材料的阻燃化给予了越来越密切的关注。由于阻燃材料在火灾中的燃烧行为非常复杂，单一的燃烧测试方法不能完全描述其燃烧性能，因此人们试图通过对阻燃材料测试与表征方法的研究，从多方面更完备地评价阻燃材料的阻燃性能。现有的热释放速率测试装置如全尺寸热释放速率测试装置或锥形量热仪仅能测试热释放速率等数据，但无法同时测试阻燃材料燃点，且为了减小误差，现有测试仪器体积较大，需要样品量较多，对实验室场地面积、通风、防火条件要求较高。无法在便携或简易的环境中工作。
因此提供一种体积小，能够在，面积、通风条件较差的实验室中布置，适用于各种阻燃材料，且能用微量样品迅速测定,特定热释放率(W/g),有效燃烧热(J/g)和点燃温度(℃)等参数的微型量热仪成为现有技术中所要解决的问题。
实用新型内容
鉴于现有的有机阻燃材料，其燃烧放热主要是通过碳元素的完全氧化，基于耗氧量原理：每燃烧1Kg氧气将会产生13.1MJ的热量，可以通过耗氧量计算得到热释放率、有效燃烧热等数据。因此本实用新型的目的是针对现有产品存在的不足，提供一种了基于耗氧量原理测定材料热释放率、有效燃烧热和点燃温度的仪器。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种微型量热仪，其特征是所述的微形量热仪包括加热炉、燃烧室、样品支杆；
所述燃烧室为两端密闭竖直安装的空心圆柱体，加热炉由缠绕在燃烧室外表面的电炉丝以及包覆在电炉丝外表面的保温隔热层构成；
燃烧室顶部安装有进气管道，进气管道伸入燃烧室内部，进气管道上安装有进气质量流量控制器与进气顺磁型氧气浓度传感器，所述样品支杆从燃烧室底部伸入燃烧室内部，样品支杆，样品支杆顶部具有样品杯，用于容纳待测试样；所述燃烧室侧壁靠近顶面处具有排气口，排气口连接排气管道，所述排气管道上安装有排气质量流量控制器与排气顺磁型氧气浓度传感器；所述燃烧室侧板靠近底面处具有吹扫气体入口，用于连接吹扫气体管道；
所述温度传感器分别位于加热炉内靠近电炉丝处即样品支杆与样品杯下表面结合处的空腔内。
所述微型量热仪，其特征是还包括运动气缸，采用运动气缸带动样品支杆调节样品杯高度，所述运动气缸位于燃烧室正下方。
所述的燃烧室底部具有用于密闭的底盖，所述样品支杆与底盖采用软接触密封。
本实用新型提供的微型量热仪，采用两端密封的圆柱状燃烧室，并且采用氧气作为助燃气体，通过在进气与排气管道上均安装有质量流量控制器与顺磁型氧气浓度传感器，可以准确的计算出耗氧量和实时的氧气消耗率，并根据耗氧量原理，以每燃烧1Kg氧气将会产生13.1MJ的热量来进一步计算热释放率和有效燃烧热，通过将进气在氧气和空气之间切换，还可以测得样品的燃点等数据，通过将传感器与数据采集、控制系统相连，可以对加热温度、进、排气流量，及样品杯位置等参数进行检测和控制，并可得到热释放率变化曲线。从而便于更好的对阻燃材料的性能进行检测和分析。
附图说明
图1为本实用新型提供的微型量热仪结构原理示意图。
具体实施方式：
本具体实施方式提供了一种微型量热仪，其结构原理示意图如图1所示，
所述的微形量热仪包括加热炉、燃烧室2、运动气缸、样品支杆3；
所述燃烧室为两端密闭竖直安装的空心圆柱体，加热炉由缠绕在燃烧室外表面的电炉丝1.1以及包覆在电炉丝外表面的保温隔热层(图中未绘出)构成；
燃烧室顶部安装有进气管道2.1，进气管道伸入燃烧室内部，进气管道上安装有进气质量流量控制器与进气顺磁型氧气浓度传感器，所述样品支杆3从燃烧室底部伸入燃烧室内部，样品支杆顶部具有样品杯3.1，用于容纳待测试样；所述燃烧室侧壁靠近顶面处具有排气口2.2，排气口连接排气管道2.3，所述排气管道上安装有排气质量流量控制器2.4与排气顺磁型氧气浓度传感器2.5；所述燃烧室侧板靠近底面处具有吹扫气体入口2.6用于连接吹扫气体管道；
所述温度传感器分别位于加热炉内靠近电炉丝处即样品支杆与样品杯下表面结合处的空腔内(均未绘出)，本具体实施方式中，温度传感器均采用热电偶。
采用运动气缸带动样品支杆调节样品杯高度，运动气缸位于燃烧室正下方，样品支杆与燃烧室底盖采软接触密封模组进行软接触密封。
本具体实施方式中构成燃烧室的空性圆柱体外径为300mm，高度为375mm，所述样品杯容积为2mL。
在实际使用时，由控制系统对所述微型量热仪进行控制，通过燃烧炉的温度进行调节；同时采集温度传感器的检测值，以及对各个顺磁型氧气浓度传感器、质量流量控制器采集得到的数据进行采集(即检测进、排气速度及含氧量)，并调节质量流量控制器的开度(即调节进、排气速度)可以对样品特定热释放率(W/g),有效燃烧热(J/g)和点燃温度(℃)进行迅速测定。
Claims (3)
1.一种微型量热仪，其特征是所述的微型量热仪包括加热炉、燃烧室、样品支杆；
所述燃烧室为两端密闭竖直安装的空心圆柱体，加热炉由缠绕在燃烧室外表面的电炉丝以及包覆在电炉丝外表面的保温隔热层构成；
燃烧室顶部安装有进气管道，进气管道伸入燃烧室内部，进气管道上安装有进气质量流量控制器与进气顺磁型氧气浓度传感器，所述样品支杆从燃烧室底部伸入燃烧室内部，样品支杆，样品支杆顶部具有样品杯，用于容纳待测试样；所述燃烧室侧壁靠近顶面处具有排气口，排气口连接排气管道，所述排气管道上安装有排气质量流量控制器与排气顺磁型氧气浓度传感器；所述燃烧室侧板靠近底面处具有吹扫气体入口，用于连接吹扫气体管道；
温度传感器分别位于加热炉内靠近电炉丝处即样品支杆与样品杯下表面结合处的空腔内。
2.如权利要求1所述微型量热仪，其特征是还包括运动气缸，采用运动气缸带动样品支杆调节样品杯高度，所述运动气缸位于燃烧室正下方。
3.如权利要求2所述微型量热仪，其特征是所述的燃烧室底部具有用于密闭的底盖，所述样品支杆与底盖采用软接触密封。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104897722A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 苏州菲尼克斯质检仪器有限公司 | 一种微型量热仪 |
| CN104898543A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 苏州菲尼克斯质检仪器有限公司 | 一种微型量热仪的控制系统 |
| CN109270120A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-25 | 浙江大学 | 一种用于煤粉发热量在线测量的量热装置及系统 |
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2014
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| CN109270120B (zh) * | 2018-11-08 | 2023-12-22 | 浙江大学 | 一种用于煤粉发热量在线测量的量热装置及系统 |
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