CN207742167U - 一种氧指数仪中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种氧指数仪中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置。包括感光部分和记录系统；感光部分是带开孔的，可以固定在燃烧筒的任意位置；记录系统包括计时器、蜂鸣器、光电转换器、存储器、单片机和触摸式显示屏，光电转换器可以将光信号转换为电信号，显示屏可以显示光强随时间变化图，记录系统置于燃烧筒外和感光部分连接。本申请的装置可自动记录氧指数仪中物质的点燃时间、续燃时间和阴燃时间，以及它们在各燃烧阶段的光强变化；提高了实验的准确度，降低了实验人的劳动强度；通过记录物质燃烧过程中各阶段的燃烧时间和发光变化，可辅助判断材料的燃烧性质，并从记录的光强变化上还原实验过程，提供了可重复查阅的实验数据。

Description

一种氧指数仪中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置

技术领域

本申请是针对现有非全自动氧指数仪的改进，适用于做氧指数试验中记录物质的燃烧时间和光强变化；辅助判断材料的燃烧性质，从记录的光强变化上还原实验过程，提供可重复查阅的实验数据；减小人为计时误差，提高实验准确性，降低实验人的劳动强度；实现氧指数仪中各燃烧阶段的时间和光强变化的记录。

背景技术

由于火灾会给人类在生产生活中带来巨大的安全隐患，因此一些材料在使用之前必须达到国家要求的安全防火等级，并且国内外许多国家都颁布强制性技术法规对材料的阻燃性能进行强制监管，譬如对用于生产制作家具，厂房及建筑材料和室内装饰用品等都有监管。对于防火性能不能达标的不容许销售，而防火性能能否达标可以通过材料的燃烧性能来反映。测定材料的氧指数就是一种检测物质燃烧性能的方法，氧指数试验中材料的燃烧长度、燃烧时间等指标是主要的考核内容。其中以燃烧时间作为考核指标时，《GB-T2406.2-2009塑料用氧指数法测定燃烧行为》标准是以点燃时间30s和有焰燃烧(即续燃)时间180s为判断标准，即点燃30s后，有焰燃烧时间大于180s，则认为在下一步实验中应降低氧气浓度，反之，小于180s时则下一步实验中应提高氧气浓度，直到前后两次有焰燃烧一次到达180s一次未达到180s，且氧气浓度之差≤1.0％时为止，得出初始氧气浓度，然后氧气浓度再以0.2％为梯度最后重复做5次实验。就目前非全自动氧指数仪中采用手动点燃，人工计时的方式而言，人工计时主要靠实验者自身的经验，因个体差异不可避免的带来人为误差，如实验者操作水平、实验素质、实验经验等，带来了许多不确定因素，影响实验准确性和可信度。同时人工存在操作繁琐，实验劳动强度大，计时麻烦等不足。发明内容为对现有的非全自动氧指数仪，在燃烧时间的记录和可重复查阅实验数据上的改进，实现了氧指数仪中各燃烧阶段的时间和光强变化的记录。

发明内容

本申请的目的是提供一种氧指数仪中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置，该装置在做氧指数试验时，可自动记录点燃时间和各阶段燃烧时间以及光强变化，减小人为计时误差，辅助判断材料的燃烧性质，从记录的光强变化上还原实验过程，提供可重复查阅的实验数据，降低了实验人的劳动强度，提高了实验的准确性；实现了氧指数仪中各燃烧阶段的时间和光强变化的记录。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请公开了一种氧指数仪中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置，包括感光部分和记录系统；感光部分是带开孔的片状的，用于与魔术贴或绳子连接，便于固定在燃烧筒的任意位置，感光部分是弹性的，以便与燃烧筒充分接触，长宽控制在5到10cm，耐热温度至少保证在300摄氏度。

所述记录系统包括计时器、蜂鸣器、光电转换器、存储器、单片机和触摸式显示屏，显示屏上包括计时显示部分、画图部分、开始、结束和输出按钮；计时器记录时间并将数据输入单片机；光电转换器与感光部分连接，根据点燃、续燃、阴燃，三个阶段的发光强度变化，将发光强度信号转变为电信号，并将发光强度变化数据输入单片机。实验时整个光强变化为：室内光强突变至点燃光强，30s后点燃光强转变为有焰燃烧光强，有焰燃烧光强突变至阴燃光强，阴燃光强转变至室内光强。

单片机通过计时器传入的数据，控制计时显示部分显示时间、控制蜂鸣器在到达点燃时间30s和燃烧时间180s时响起，起到提醒实验人员的目的；实验人员通过点击触摸屏上的计时显示部分，可以设定点燃时间和燃烧时间，单片机会根据设定的时间控制蜂鸣器的响起；单片机通过光电转换器输入的光强变化的数据，在画图部分绘制光强随时间变化图，而且利用光强随时间变化图上曲线的斜率及点燃时间30s，自动识别点燃、续燃、阴燃三个阶段，并在画图部分标注出来；单片机与存储器连接，将实验各阶段时间和光强随时间变化图存储在存储器中；单片机还控制触摸屏上其它的开始、结束和输出按钮，并负责响应。

需要指出的是，根据《GB-T2406.2-2009塑料用氧指数法测定燃烧行为》规定，氧指数实验测定的燃烧时间为有焰燃烧时间，而本装置既可以测量有焰燃烧时间，达到测量材料氧指数的目的，也可以测量阴燃时间，辅助判断材料的燃烧性质，提供完整实验过程的数据；记录系统置于燃烧筒外和感光部分连接，输出按钮用来输出燃烧时间和光强变化。

本申请实施方式中，记录系统还有电源线、总开关键和USB输出接口，用来控制整个装置的开关和输出燃烧时间和光强变化图。

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：

本申请的记录物质的燃烧时间和光强变化的装置可自动记录点燃时间、续燃时间和阴燃时间并能画出材料燃烧的光强变化图，减小了人为计时误差，提高了实验准确度，降低了实验人的劳动强度，实现了记录各阶段燃烧时间的和光强变化的功能；通过记录物质燃烧过程中的发光变化和各阶段的燃烧时间，能辅助判断材料的燃烧性质，并从记录的光强变化上还原实验过程，提供了可重复查阅的实验数据。适合于在做氧指数试验时记录各种物质的燃烧时间和光强变化，方便实验人员分析燃烧现象，判断材料燃烧性质，以及重复查阅实验数据。

附图说明

图1是本申请实施例中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置结构示意图也是本申请的摘要附图。

图2是本申请记录物质的燃烧时间和光强变化的装置功能流程图。

1、感光部分；2、记录系统；3、计时显示部分；4、画图部分；5、开始按钮；6、结束按钮；7、开孔；8、输出按钮；9、USB接口；10、总开关键；11、计时器；12、蜂鸣器；13、光电转换器；14、存储器；15、单片机；16、触摸式显示屏。

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述：

本申请的记录物质燃烧时间和光强变化的装置。包括感光部分1和记录系统2；感光部分是开孔的7，用于与魔术贴或绳子连接，便于放在燃烧筒任意位置；记录系统包括计时器11、蜂鸣器12、光电转换器13、存储器14、单片机15、USB输出接口9、总开关键10和触摸式显示屏16，触摸式显示屏16上包括计时显示部分3、画图部分4、开始按钮5、结束按钮6和输出按钮8，记录系统2置于燃烧筒外和感光部分1连接。

需要说明的是，本申请的发明人针对现有的非全自动氧指数仪自动化程度不高、人工计时麻烦、准确性不佳、无定量描述实验过程中材料燃烧发光现象和实验数据不能重复查阅的问题，提出了上述记录物质的燃烧时间和光强变化的装置，适合于做氧指数试验时记录各种物质的燃烧时间和光强变化。该装置在点燃之前连通电源，打开总开关10；将感光部分1紧贴燃烧筒，固定好；点击触摸式显示屏16上的计时显示部分3，设定点燃时间和燃烧时间；在点燃材料之前点击触摸式显示屏16上的开始按钮5，计时显示部分3会计时，画图部分4会显示光强随时间变化图；当到达相应设定时间时，蜂鸣器12响起，提醒时间到达；实验结束后点击触摸式显示屏16上的结束按钮6，则保存各阶段时间和光强变化图，并进入下一个实验的准备阶段。从而实现记录物质的燃烧时间和光强变化，方便分析材料性质和查阅实验数据。

下面通过具体实施例并结合附图对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

实施例一

本例的燃烧性能检测装置如图1所示，包括感光部分1、记录系统2；本例的燃烧性能检测装置功能流程如图2所示。本例感光部分1是感光片，可以感应光强的变化。记录系统2设置于燃烧筒外与感光部分1连接，用于记录实验各阶段时间和光强变化图；计时显示部分3，当点击开始按钮5时计时器11开始计时，并在计时显示部分3上显示时间；画图部分4，当点击开始按钮5时，画图部分4开始画光强随时间变化图；开始按钮5，控制开始计时和画图按钮；结束按钮6，控制停止计时和画图按钮；开孔7，用于魔术贴或绳子固定感光部分；输出按钮8，用于输出实验各阶段燃烧时间数据和光强变化图；USB接口9，用于连接外部存储设备；总开关10，控制整个装置的开关；计时器11，用于记录时间；蜂鸣器12，用于提醒实验人员到达指定时间；光电转换器13，将感光部分1采集的光信号转换成电信号；存储器14，用于存储实验各阶段燃烧时间的数据和光强变化图；单片机15，用于控制蜂鸣器12开关、点燃时间和燃烧时间的设定、在触摸屏上画图部分绘制光强随时间变化图并标注各燃烧阶段、控制触摸式显示屏16上其它的开始按钮5、结束按钮6和输出8按钮，并负责响应。位置均如图所示。

以XZT-100A氧指数测定仪为例，记录装置具体操作流程如下：

(1)通过魔术贴将感光部分1固定在燃烧筒的中上部位置，打开总开关10；

(2)点击计时显示部分3，弹出设定时间对话框，设定需要点燃和燃烧的时间；根据《GB-T2406.2-2009塑料用氧指数法测定燃烧行为》规定，本实验设定为点燃时间30s，燃烧时间180s。

(3)点击开始按钮5，此时计时显示部分3和画图部分4同时开始计时和画图，初始光强为室内光强。

(4)点燃燃烧筒内材料，光电转换器13将感光部分1输入的光强变化信号转换成电信号，并将光强变化数据输入到单片机15，单片机15控制计时器点燃计时开始，30s后蜂鸣器12响铃一次，停止点燃，当到达设定的有焰燃烧时间180s后，蜂鸣器12再次响铃，提醒实验员到达设定燃烧时间，直到阴燃结束，光强强度为初始室内光强时，或者点击结束按钮6时，停止计时和画图，并保存各阶段时间和光强变化图到存储器14，并进入下一个实验的准备阶段；如果有焰燃烧未到180s，则蜂鸣器12不会再次响起，直到阴燃结束，光强强度为初始室内光强时，或者点击结束按钮6时，停止计时和画图，并保存各阶段时间和光强变化图到存储器14，进入下一个实验的准备阶段。整个光强变化为：室内光强突变至点燃光强，30s后点燃光强转变为有焰燃烧光强，有焰燃烧光强突变至阴燃光强，阴燃光强转变至室内光强；而根据光强随时间变化图上曲线的斜率及点燃时间30s，单片机15可自动识别点燃、续燃、阴燃三个阶段，并在光强随时间变化图中标注。

(5)如果有焰燃烧时间达到180s，则下一步实验应适当降低氧气浓度，重复步骤(3)、(4)；反之，未达到180s，则应该适当提高氧气浓度，重复步骤(3)、(4)。直到前后两次有焰燃烧一次到达180s一次未达到180s，且氧气浓度之差≤1.0％时为止，得到初始氧气浓度；然后氧气浓度再以0.2％为梯度最后重复(3)、(4)步骤5次，最终得到多组材料多组氧气浓度燃烧时间和光强变化图。

(6)从USB接口9上插入U盘，点击输出按钮8，拷贝燃烧时间及光强随时间变化图数据。

通过本例的记录物质的燃烧时间和光强变化装置可自动记录物质的点燃时间、续燃时间、阴燃时间和各阶段物质燃烧的光强变化；记录结果准确，避免了人工计时造成的人为误差，减少了实验人员的劳动力，方便实验人员分析燃烧现象，判断材料燃烧性质，以及重复查阅实验数据。适合于在用XZT-100A仪器做氧指数试验时记录各种物质的燃烧时间和光强变化。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (4)

1.一种氧指数仪中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置，包括感光部分和记录系统，其特征在于：

所述感光部分是带开孔的片状的，用于与魔术贴或绳子连接，便于固定在燃烧筒的任意位置；

所述记录系统包括计时器、蜂鸣器、光电转换器、存储器、单片机和触摸式显示屏，显示屏上包括计时显示部分、画图部分、开始、结束和输出按钮。

2.根据权利要求1所述的一种氧指数仪中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置，其特征在于：感光部分是弹性的，与燃烧筒充分接触；长宽控制在5到10cm；耐热温度至少在300摄氏度。

3.根据权利要求1所述的一种氧指数仪中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置，其特征在于：计时器可以记录时间并在计时显示部分显示，计时器还与蜂鸣器连接，当到达点燃时间和燃烧时间时，蜂鸣器响起。

4.根据权利要求1所述的一种氧指数仪中记录物质的燃烧时间和光强变化的装置，其特征在于：记录系统置于燃烧筒外和感光部分连接，输出按钮用来输出燃烧时间和光强变化。