CN207300797U

CN207300797U - 烟密度测量装置

Info

Publication number: CN207300797U
Application number: CN201721307262.8U
Authority: CN
Inventors: 赵子文; 李文霖; 张景武; 蒋武; 赵振普; 刘强
Original assignee: Wenzhou Quality Technology Supervision Inspection Institute
Current assignee: Wenzhou Quality Technology Supervision Inspection Institute
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2018-05-01
Anticipated expiration: 2027-10-11

Abstract

本实用新型公开了一种烟密度测量装置，包括：底座、控制室和中空的测试箱，所述控制室和测试箱并排设置在所述底座的上方；所述测试箱包括箱体，所述箱体的前面设置有前门，所述前门与所述箱体活动连接；所述箱体的内底部表面上设置有防爆膜，所述防爆膜的上方通过辐射源支架安装有热辐射源，所述箱体的内底部还设置有样品固定盒，所述箱体内还设置有用于发射光束的光学装置。本实用新型烟密度测量装置，测试箱的箱体由多层特种不锈钢板制成，所述箱体的表面进行特氟龙涂层处理，提高了箱体耐腐蚀性，箱体中安装了防爆膜、泄压口，在箱体外增加丙烷传感器，使装置的使用更加安全。

Description

烟密度测量装置

技术领域

本实用新型涉及烟密度测量技术领域，特别是涉及一种烟密度测量装置。

背景技术

根据消防部门的统计，在火灾中，人们被弥漫的烟气窒息，或因看不见路径而无法逃生，导致人员死亡的最主要原因是烟气毒性。火灾统计结果也表明，火灾死亡人数中70％-80％是烟气中毒。烟雾中的有毒气体主要来源于高分子材料在火灾中的燃烧。实验结果表明，高分子材料在空气中燃烧产生的气体产物包括CO、CO₂、SO₂、NH₃、CH₄、HCN、HCl等，其中CO、CO₂是火灾中致人死亡的最主要的气体，为人员逃生和抢险救援带来极大困难，并对生态环境造成严重影响。烟密度是通过测量光束穿过材料在特定的燃烧条件下产生烟雾，所产生的衰减或透光率的变化。人们通常用烟密度来衡量烟气的数量和毒性，燃烧释放烟雾越少的材料烟密度越低，越有利于疏散人员和靠近灭火。可见在预防火灾发生中的烟雾毒性效果中，准确测试材料的烟密度是至关重要的。

因此，提供一种烟密度测量装置，以对烟密度进行精确测量，成为现在亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种烟密度测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，烟密度进行精确测量，并提高测试箱的安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种烟密度测量装置，包括：底座、控制室和中空的测试箱，所述控制室和测试箱并排设置在所述底座的上方；所述测试箱包括箱体，所述箱体的前面设置有前门，所述前门与所述箱体活动连接；所述箱体的内底部表面上设置有防爆膜，所述防爆膜的上方通过辐射源支架安装有热辐射源，所述箱体的内底部还设置有样品固定盒，所述样品固定盒靠近所述热辐射源设置；所述箱体内还设置有用于发射光束的光学装置；所述箱体的顶部开设有进风口，所述箱体的后面底部开设有出风口，所述箱体内底部设置有排烟口，所述排烟口处连接有贯通所述底座的排烟管道；所述控制室内设置有烟密度测试仪，所述烟密度测试仪与所述测试箱电连接，用于测量烟密度。

优选的，所述测试箱的箱体由多层不锈钢板制成，所述箱体的表面进行特氟龙涂层处理。

优选的，所述前门的一侧通过铰链与所述箱体转动连接，所述前门上开设有透明的可视窗，所述可视窗上活动设置有不透明的遮光板。

优选的，所述进风口位于所述箱体的顶部远离所述热辐射源的一侧，所述出风口通过软管与抽风机连接，所述进风口和所述出风口处均设置有活动挡板。

优选的，所述热辐射源为辐射炉或辐射锥。

优选的，所述样品固定盒为边长为65mm的正方形不锈钢盒，其通过样品支架固定在所述箱体的底部；所述样品固定盒的下方设置有盛渣盆。

优选的，所述箱体内底部还设置有燃气口，所述燃气口位于所述样品固定盒的下方；所述燃气口的一侧还设置有空气进出口，所述燃气口通过供气管道与丙烷供气装置连接，所述燃气口的开口处还连接有燃烧器，用于使燃气燃烧；所述供气管道上设置有针型阀和流量计，所述测试箱的外部装有丙烷泄漏报警器。

优选的，所述光学装置包括对齐设置的光源发射口和光源接收口，所述光源发射口位于所述测试箱的底部，所述光源发射口上安装有下光窗，所述下光窗的下方设置有不透光的下暗箱，所述下暗箱设置在所述底座内，所述下暗箱内由下到上依次设置有光源和透镜；所述光源接收口位于所述测试箱的顶部，所述光源接收口上设置有上光窗，所述上光窗的上方设置有不透光的上暗箱，所述上暗箱内设置有滤光片和光电探测器。

优选的，所述下光窗的下面设置有环形的电加热器，所述电加热器安装在所述下光窗的边缘位置；所述下光窗与所述上光窗之间还设置有连接光杆。

优选的，所述箱体的顶端还安装有取样口和泄压口，所述箱体的外侧壁上还安装有称重传感器。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、测试箱的箱体由多层特种不锈钢板制成，所述箱体的表面进行特氟龙涂层处理，提高了箱体耐腐蚀性，延长其使用寿命；

2、供气管道上设置有针型阀和流量计，能够控制燃烧气体的流量达到燃烧的稳定性和重现性，测试箱的外部装有丙烷泄漏报警器，检测到丙烷泄露，提高实验的安全性；

3、箱体的内底部表面上设置有防爆膜，箱体的顶端安装有泄压口，能够防止箱体内压力过大，损坏箱体，提高了箱体的安全性；

4、下光窗的下面设置有环形的电加热器，所述电加热器安装在所述下光窗的边缘位置，保证光窗的上表面的温度在50℃-55℃之间，以便将该表面上烟浓度降到最低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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实用新型的一些实施例，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为本实用新型烟密度测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型烟密度测量装置的俯视图；

其中，1为底座，2为测试箱，3为箱体，4为控制室，41为控制面板，5为热辐射源，51为辐射源支架，6为样品固定盒，61为样品支架，7为光学装置，71为下暗箱，72为上暗箱，73为连接光杆，8为前门，81为可视窗，9为泄压口，10为排烟口，11为排烟管道，12为取样口，13为进风口，14为防爆膜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种烟密度测量装置，以解决现有技术存在的问题，对烟密度进行精确测量，并提高测试箱的安全性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一、

本实施例提供一种烟密度测量装置，如附图1和2所示，包括：底座1、控制室4和中空的测试箱2，控制室4和测试箱2并排设置在底座1的上方，底座1底部的四个角处均设置有底角，用于对底座1进行支撑；测试箱2用于进行烟密度测量实验，包括箱体3，箱体3的前面设置有前门8，前门8与箱体3活动连接，方便将前门8打开,进行更换待测物、调节仪器等一系列操作。控制室4内设置有烟密度测试仪，烟密度测试仪与测试箱2电连接，用于对测试箱2进行控制，并测量烟密度，控制室4的前面还安装有控制面板41，方便进行控制。

箱体3的内底部表面上设置有防爆膜14，防爆膜14靠近控制室4的一侧设置，防爆膜14的上方通过辐射源支架51安装有热辐射源5，箱体3的内底部还设置有样品固定盒6，样品固定盒6靠近热辐射源5设置；样品固定盒6内用于放置待测样品，热辐射源5对待测样品进行热辐射加热，使样品燃烧产生烟雾。

箱体3内还设置光学装置7；光学装置7包括对齐设置的光源发射口和光源接收口，光源发射口位于测试箱2的底部，光源发射口上安装有下光窗，下光窗采用透明材料制成，下光窗的下方设置有不透光的下暗箱71，下暗箱71设置在底座1内，下暗箱71内由下到上依次设置有光源和透镜，光源发射平行光，传过透镜和下光窗，向上照射穿过测试箱2内的烟雾进入到位于测试箱2的顶部的光源接收口。光源接收口上设置有透明的上光窗，上光窗的上方设置有不透光的上暗箱72，上暗箱72内设置有滤光片和光电探测器，光束经过上光窗、滤光片，最后传入到光电探测器，光电探测器测量传入光束的衰减参数，并将参数传入给控制室4的烟密度测试仪，用于计算烟密度；烟密度测试仪优选采用FYH818系列的烟密度测试仪；而且上暗箱72由不透明的挡板构成，能够防止外部光照进入暗箱内，对烟密度测量产生影响。

下光窗的下面设置有环形的电加热器，保证光窗的上表面的温度在50℃-55℃之间，以便将该表面上烟浓度降到最低，减小烟雾对光束传播的影响；电加热器安装在下光窗的边缘位置，避免影响光路；下光窗与上光窗之间还设置有连接光杆73，促进平行光束传播到上光窗内。滤光片为0、30％、50％、80％、100％的校准镜，测试前通过滤光片对透过率进行校准，校准0、30％、50％、80％、100％的透过率，提高测量准确度和重现性；光源的电源电压为220VAC±10％，50Hz，增加电源适应性，提高光源电压精度，增加光源的稳定性。

箱体3的顶部开设有进风口13，箱体3的后面底部开设有出风口，能使空气流通；进风口13位于箱体3的顶部远离热辐射源5的一侧，能避免进风口13的进气对热辐射源5产生影响；出风口通过直径为50mm的软管与能至少产生0.5kPa负压的抽风机相连，通过抽风机负压抽风，促进空气流动；进风口13和出风口处均设置有活动挡板，用于控制进风口13和出风口的开闭。箱体3内底部设置有排烟口10，排烟口10处连接有贯通底座1的排烟管道11，用于将箱体3内待测样品燃烧后产生的烟雾排出，排烟管道11上设置阀门控制排烟。

测试箱2的箱体3由多层特种不锈钢板制成，箱体3的表面进行特氟龙涂层处理，提高了箱体3的强度和耐腐蚀性，延长其使用寿命。前门8的一侧通过铰链与箱体3转动连接，另一侧设置有门锁，用于将前门8与箱体3进行锁紧；前门8上开设有透明的可视窗81，可视窗81采用透明玻璃制成，便于通过可视窗81观察测试箱2内实验，可视窗81上活动设置有不透明的遮光板，当不需要观察测试箱2时，用于将可视窗81遮挡，避免外部光线进入测试箱2内，影响烟密度测量。

箱体3的顶端还安装有取样口12和泄压口9，取样口12用于对测试箱2内烟雾取样，泄压口9用于将测试箱2内压力释放，防止压力过大，对箱体3造成破坏；箱体3的外侧壁上还安装有称重传感器，填充硅酸钙绝热材料，常温进、热风出，保持空气循环，通过支轴传导压力，保证称重的准确度；测试箱2后壁内部的几何中心安装有直径为1mm的金属丝制成的热电偶测量结点，并用粘接剂固定在测试箱2壁上，能够对测试箱2内温度进行实时监控，确保温度稳定。

箱体3内底部还设置有燃气口，燃气口位于样品固定盒6的下方；燃气口通过供气管道与丙烷供气装置连接，燃气口的开口处还连接有燃烧器，用于使燃气燃烧，燃气口的一侧还设置有空气进出口，用于提供燃气燃烧所需的空气；供气管道上设置有针型阀和流量计，能够控制燃烧气体的流量达到燃烧的稳定性和重现性，测试箱2的外部装有丙烷泄漏报警器，检测到丙烷泄露，提高实验的安全性。

样品固定盒6为边长为65mm的正方形不锈钢盒，其通过样品支架61固定在箱体3的底部；样品固定盒6的下方设置有盛渣盆，用于收集样品燃烧后的残渣，便于打扫。热辐射源5为辐射锥，辐射锥优选ISO 5659辐射锥，由额定功率为2600W的加热元件组成，加热元件含有缠绕成圆台形状的长2210mm直径6.5mm的不锈钢管，并固定在外罩中，此时样品固定盒6位于辐射锥的下方，辐射锥能在样品表面中心提供10Kw/m²的辐射照度。

ISO 5659方法辐射锥试验的无焰实验方法如下：

打开仪器进风口13，出风口，排烟口10，使试验仓净化2分钟后关闭。连通电源，打开光源，校准后移除校准滤光片，再打开辐射锥进行锥加热，调整辐射功率，使其稳定在测试所需辐射量，开启仓壁加热使仓壁温度维持在测试所需温度。辐射锥温度稳定后，把装有试样的样品固定盒6装在样品支架61上，关上试验仓门，打开挡板，开始实验，实验结束后，用称重传感器测量实验前后质量差，打开排烟口，开始排烟。排烟结束后，打开试验仓门后取出试样，清洁仓内杂物与灰尘，关闭仪器电源。

ISO 5659方法辐射锥试验的有焰实验方法如下：

打开仪器进气口进风口13，出气口出风口，排烟口10，使试验仓净化2分钟后关闭。连通电源，打开光源，校准后移除校准滤光片，再打开辐射锥进行锥加热，调整辐射功率，使其稳定在测试所需辐射量，开启仓壁加热，使仓壁温度维持在测试所需温度。辐射锥温度稳定后，把装有试样的样品固定盒6装在样品支架61上，关上试验仓门，打开挡板，打开燃气口、空气进出口、通入燃气和空气，点燃燃气，开始实验，实验结束后，用称重传感器测量实验前后质量差，打开排烟口，开始排烟。排烟结束后，打开试验仓门后取出试样，清洁仓内杂物与灰尘，关闭仪器电源。

实施例二、

本实施例为在实施例一的基础上进行的改进，其改进之处仅在于：热辐射源5为辐射炉，辐射炉则选用ASTM E662辐射炉，样品固定盒6固定在辐射炉的一侧。辐射炉能够在试样表面的中部直径为38mm的圆面内形成辐射强度为2.5kW/m²的恒定辐射，ASTM E662方法辐射炉试验无焰实验方法如下：

把装有试样的样品固定盒6装在样品支架61上。打开仪器进风口13，出风口，排烟口10，使试验仓净化2分钟后关闭。连通电源，打开光源，校准后移除校准滤光片，再打开辐射炉进行炉加热，调整辐射功率，使其稳定25kW/m²，开启仓壁加热使仓壁温度维持在35℃左右。辐射炉温度稳定15分钟后，关上试验仓门，开始实验，实验结束打开排烟口10进行排烟，排烟结束记录清晰透光率读数Tc,用于校正光窗上沉淀物。将试样移开，打开试验仓门后取出试样，清洁仓内杂物与灰尘，关闭仪器电源。

ASTM E662方法辐射炉试验有焰实验方法如下：

把装有试样的样品固定盒6装在样品支架61上。打开仪器进气口进风口13，出气口出风口，排烟口10，使试验仓净化2分钟后关闭。连通电源，打开光源，校准后移除校准滤光片，再打开辐射炉进行炉加热，调整辐射功率，使其稳定25kW/m²，开启仓壁加热使仓壁温度维持在35℃左右。辐射炉温度稳定15分钟后，打开燃气口、空气进出口、通入燃气和空气，调整燃气流量为50cm³/min，空气流量为500cm³/min，点燃燃气，关上试验仓门，开始实验，实验结束打开排烟口10进行排烟，排烟结束记录清晰透光率读数Tc,用于校正光窗上沉淀物。将试样移开，打开试验仓门后取出试样，清洁仓内杂物与灰尘，关闭仪器电源。

本实用新型烟密度测量装置，完全符合最新国际标准ISO 5659-2，ASTM E662和国家标准GBT 8323.2-2008要求，各部件模块化设计，形成可拆卸式、可方便插拔式的模块，根据标准要求方便地进行组装来实现符合ISO/GB标准或ASTM标准的仪器，而且耐腐蚀性能强，耐用性好，数据重现性稳定。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种烟密度测量装置，其特征在于：包括：底座、控制室和中空的测试箱，所述控制室和测试箱并排设置在所述底座的上方；所述测试箱包括箱体，所述箱体的前面设置有前门，所述前门与所述箱体活动连接；所述箱体的内底部表面上设置有防爆膜，所述防爆膜的上方通过辐射源支架安装有热辐射源，所述箱体的内底部还设置有样品固定盒，所述样品固定盒靠近所述热辐射源设置；所述箱体内还设置有用于发射光束的光学装置；所述箱体的顶部开设有进风口，所述箱体的后面底部开设有出风口，所述箱体内底部设置有排烟口，所述排烟口处连接有贯通所述底座的排烟管道；所述控制室内设置有烟密度测试仪，所述烟密度测试仪与所述测试箱电连接，用于测量烟密度。

2.根据权利要求1所述的烟密度测量装置，其特征在于：所述测试箱的箱体由多层不锈钢板制成，所述箱体的表面进行特氟龙涂层处理。

3.根据权利要求1所述的烟密度测量装置，其特征在于：所述前门的一侧通过铰链与所述箱体转动连接，所述前门上开设有透明的可视窗，所述可视窗上活动设置有不透明的遮光板。

4.根据权利要求1所述的烟密度测量装置，其特征在于：所述进风口位于所述箱体的顶部远离所述热辐射源的一侧，所述出风口通过软管与抽风机连接，所述进风口和所述出风口处均设置有活动挡板。

5.根据权利要求1所述的烟密度测量装置，其特征在于：所述热辐射源为辐射炉或辐射锥。

6.根据权利要求1所述的烟密度测量装置，其特征在于：所述样品固定盒为边长为65mm的正方形不锈钢盒，其通过样品支架固定在所述箱体的底部；所述样品固定盒的下方设置有盛渣盆。

7.根据权利要求6所述的烟密度测量装置，其特征在于：所述箱体内底部还设置有燃气口，所述燃气口位于所述样品固定盒的下方；所述燃气口的一侧还设置有空气进出口，所述燃气口通过供气管道与丙烷供气装置连接，所述燃气口的开口处还连接有燃烧器，用于使燃气燃烧；所述供气管道上设置有针型阀和流量计，所述测试箱的外部装有丙烷泄漏报警器。

8.根据权利要求1所述的烟密度测量装置，其特征在于：所述光学装置包括对齐设置的光源发射口和光源接收口，所述光源发射口位于所述测试箱的底部，所述光源发射口上安装有下光窗，所述下光窗的下方设置有不透光的下暗箱，所述下暗箱设置在所述底座内，所述下暗箱内由下到上依次设置有光源和透镜；所述光源接收口位于所述测试箱的顶部，所述光源接收口上设置有上光窗，所述上光窗的上方设置有不透光的上暗箱，所述上暗箱内设置有滤光片和光电探测器。

9.根据权利要求8所述的烟密度测量装置，其特征在于：所述下光窗的下面设置有环形的电加热器，所述电加热器安装在所述下光窗的边缘位置；所述下光窗与所述上光窗之间还设置有连接光杆。

10.根据权利要求1所述的烟密度测量装置，其特征在于：所述箱体的顶端还安装有取样口和泄压口，所述箱体的外侧壁上还安装有称重传感器。