可燃物燃燒特性實驗裝置製造方法

2023-07-23 09:53:16 1

可燃物燃燒特性實驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可燃物燃燒特性實驗裝置，由實驗臺、分析控制櫃、可燃氣體儲氣瓶、集煙罩和煙道分組成；實驗臺包括底座、可燃物固定裝置、嵌入式熱電偶、點火裝置和稱重傳感器，其中，稱重傳感器安裝於底座上，可燃氣體儲氣瓶與點火裝置由管道連接，集煙罩設於實驗臺上方並與煙道連接；可燃物固定裝置可轉動地安裝於底座上；角度調節裝置包括從動齒輪和主動齒輪；主動齒輪安裝於底座上，其中心設有轉軸，轉軸的外端鍵連接有轉動手柄；主體框架的側壁上設有定位凹槽；該裝置能夠進行不同尺寸，不同傾斜角度以及單面臨空、雙面臨空的可燃物傾斜燃燒特性實驗；並且能夠對可燃物燃燒的質量損失速率、煙氣毒性、試樣表面溫度進行實時輸出。
【專利說明】可燃物燃燒特性實驗裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種可燃物燃燒特性實驗裝置，主要用於消防教學與科研工作之中，屬於實驗教學或科研儀器領域。

【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的快速發展，豎向布置的大面積可燃物越來越多地出現在城市築中。例如建築外牆保溫系統，以歷史題材、戰爭題材、自然風光題材為主題的全景畫布，大型娛樂商場內部懸掛的裝飾用品，建築外牆大型廣告牌，影劇院等建築中的幕布等等。這些薄型可燃物大多處於公眾聚集場所，極易接觸點火源，一旦被引燃，火焰將會快速地蔓延並引燃相鄰可燃物，形成難以控制的大面積立體火災。可燃物豎向燃燒，火災的發生給建築防火專家們帶來了新的研宄課題，可燃物豎向火災防治措施需要新的實驗研宄方法和設備的支持。
[0003]評估可燃物燃燒特性的主要參數是火焰傳播速度、質量熱釋放速率、試樣表面溫度以及產煙煙氣毒性，現可燃物傾斜(豎向)燃燒特性實驗裝置多為小尺寸的簡易測試裝置，通常僅能夠進行面積不大於0.25 m2的薄型可燃物燃燒特性實驗。且實驗過程僅能觀察火焰傳播速度，記錄火焰燃燒時間、延燒長度等，暫不能夠對可燃物燃燒過程的質量損失速率、試樣表面溫度、毒性產物含量進行測點，不能夠科學的反映可燃物傾斜或豎向燃燒過程中燃燒產物的危害性。
[0004]例如，寧波康氏塑料科技有限公司申請的用於測試塑料阻燃性能的水平-垂直燃燒測試儀，該儀器包括箱體，箱體內有立架、夾頭、燃燒頭，還包括一豎向的位於立架內的第一絲杆、第一絲杆與第一驅動電機連接；還包括一橫向的送料杆，夾頭設於送料杆的頭部；送料杆上設有一夾套，夾套位於立架上的豎向滑槽內且套於第一絲杆上；還包括安裝燃燒頭的燃燒架，還包括驅動箱，驅動箱內有第二驅動電機及受其驅動的橫向的第二絲杆；燃燒架上設有連接杆，連接杆上設有連接套，連接套伸入驅動箱內，該連接套套於第二絲杆上；驅動箱上開設有開槽，連接套位於開槽內，該儀器僅能對水平一垂直燃燒進行簡單的觀測實驗，不能對試樣表面溫度、質量損失速率以及煙氣毒性進行全程定量分析。此外，現有實驗儀器只能對單側臨空(可燃物貼著固體壁面)或雙側臨空(可燃物雙側均懸掛於空中)情況下的可燃物豎向燃燒特性進行實驗，一臺設備儀器不能同時適用於單側臨空實驗與雙側臨空實驗，儀器的利用率有待提高，便捷的實現單側臨空與雙側臨空實驗的轉換裝置仍需要進一步的研發。再次，現有儀器只能進行垂直燃燒測定實驗，不能靈活進行多角度的傾斜燃燒實驗(例如傾斜角度為30°，45°，60°情況下的傾斜燃燒實驗)，實驗儀器所能適用的研宄條件受到極大地限制。
實用新型內容
[0005]本實用新型提出了一種可燃物燃燒特性實驗裝置，該裝置能夠進行不同尺寸(最大尺寸3 m*1.5 m)、不同傾斜角度(15\30\45\60\75。以及90。)的可燃物的傾斜或豎向燃燒特性實驗，實驗過程能夠對可燃物燃燒的質量損失速率、煙氣毒性、試樣表面溫度進行實時輸出；可以滿足單面臨空以及雙面臨空燃燒特性實驗，儀器所提供的實驗研宄環境更加的寬泛。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案實現的:一種可燃物燃燒特性實驗裝置，由實驗臺、分析控制櫃、可燃氣體儲氣瓶、集煙罩和煙道五部分組成；所述實驗臺包括底座、可燃物固定裝置、嵌入式熱電偶、點火裝置和稱重傳感器，其中，稱重傳感器安裝於底座上，可燃氣體儲氣瓶與點火裝置由管道連接，集煙罩設於實驗臺上方並與煙道連接；所述可燃物固定裝置可轉動地安裝於底座上，且設有能夠調節其傾斜角度的角度調節裝置；所述角度調節裝置包括與可燃物固定裝置固連的從動齒輪以及與從動齒嚙合連接的主動齒輪；所述主動齒輪安裝於底座上，主動齒輪的中心設有轉軸，該轉軸的外端鍵連接有轉動手柄，轉動手柄能夠相對於轉軸水平移動；主體框架的側壁上設有能夠吻合嵌入轉動手柄的定位凹槽。
[0007]所述可燃物固定裝置包括一個長方形主體框架，該主體框架的兩側對稱設有軌道，軌道內滑動配合連接有用於懸掛可燃物的橫梁，橫梁能夠沿主體框架上下調節。
[0008]所述主體框架架體為長方形缺少一角的L型凹槽，且其中一側面比另一側面短。
[0009]所述軌道嵌裝於主體框架兩側，由順序連接的多個縱截面為直角三角形的擱板組成，所述擱板的一個直角邊與主體框架連接，另一個直角邊位於上方用於擱置橫梁。
[0010]所述主體框架的兩側設有軸杆，並由軸承與底座兩側的豎向支架連接。
[0011]所述橫梁包括主杆體，以及與主杆體的兩端伸縮連接的活動杆體，活動杆體的端部設置為三角形，其斜邊位於上方，直角邊位於底面，可以保證其穩固地放置於擱板上，防止其滾動。
[0012]所述主杆體的兩端分別設有腔體，腔體內設有壓縮彈簧，活動杆體套裝於壓縮彈簧內，壓縮彈簧的一端與主杆體連接，另一端與活動杆體連接；所述活動杆體上設有手柄，主杆體的側壁對應手柄軸向設有滑槽，撥動手柄可以使活動杆體軸向收縮。
[0013]所述主動齒輪與從動齒輪的齒輪比為1/24。
[0014]所述從動齒輪與軸杆固連。
[0015]所述實驗臺還包括能夠與可燃物固定裝置嵌裝實現可燃物貼壁燃燒試驗的貼壁實驗板；所述貼壁實驗板的板的外側面對稱設有兩個把手；貼壁實驗板的兩側垂直連接有連接板，連接板與主體框架上對應設有銷孔，並能夠通過插銷連接。
[0016]所述可燃固定裝置沿其長度方向均布多個U形空心杆，U形空心杆的兩端分別與主體框架連接，U形空心杆的橫杆內側均勻嵌裝嵌入式熱電偶。
[0017]所述貼壁實驗板和U形空心杆分置於軌道的前後側，U形空心杆與主體框架短側面一側連接，貼壁實驗板與主體框架長側面一側連接。
[0018]所述點火裝置安裝於主體框架底邊的中心。
[0019]所述煙道內設置煙氣採集裝置，所述分析控制櫃內設置煙氣毒性分析儀，煙氣採集裝置與煙氣毒性分析儀連接。
[0020]本實用新型的有益效果是:一種可燃物燃燒特性實驗裝置，框架式結構以及可調節高度的懸掛橫梁使該裝置能夠進行不同尺寸(最大尺寸3 m*1.5 m)的可燃物試驗，調節角度裝置又可以調節實驗臺的傾斜角度，滿足不同傾斜角度(15\30\45\60\75。以及90。)的可燃物的傾斜燃燒特性實驗；主體框架與橫梁的連接採取活動連接的方式，可以橫梁的拿取，提高實驗的方便性；貼壁實驗板的設置可以滿足單面臨空以及雙面臨空燃燒特性實驗的轉換；並且在實驗過程能夠對可燃物燃燒的質量損失速率、煙氣毒性、試樣表面溫度進行實時輸出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0022]附圖1是可燃物燃燒特性實驗裝置整體結構示意圖。
[0023]附圖2是實驗臺結構示意圖。
[0024]附圖3是主體框架的結構示意圖。
[0025]附圖4是角度調節裝置放大圖。
[0026]附圖5是橫梁的結構示意圖。
[0027]圖中，1.實驗臺，1-1.底座，1-2.可燃物固定裝置，1-2-1.主體框架，1-2-2.軌道，1-2-3.橫梁，1-2-3-1.主杆體，1-2-3-2.活動杆體，1-2-3-3.腔體，1-2-3-4.壓縮彈簧，1_2_3_5.手柄，1_2_3_6.滑槽，1-3.角度調節裝置，1-3-1.轉動手柄，1_3_2.主動齒輪，1-3-3.轉軸，1-3-4.從動齒輪1-3-5.定位凹槽，1-4.U形空心杆1_4，1-5.貼壁實驗板，1-6.嵌入式熱電偶，1-7.點火裝置，1-8.稱重傳感器，1-9.煙氣採集裝置，2.可燃氣體儲氣瓶，3.集煙罩，4.煙道，5.分析控制櫃，6.煙氣毒性分析儀。

【具體實施方式】
[0028]在附圖中，一種可燃物燃燒特性實驗裝置，由實驗臺1、分析控制櫃5、可燃氣體儲氣瓶2、集煙罩3和煙道4五部分組成；所述實驗臺I包括底座1-1、可燃物固定裝置1-2、嵌入式熱電偶1-6、點火裝置1-7和稱重傳感器1-8，其中，稱重傳感器1-8安裝於底座1-1上，可燃氣體儲氣瓶2與點火裝置1-7由管道連接，集煙罩3設於實驗臺I上方並與煙道4連接；所述可燃物固定裝置1-2可轉動地安裝於底座1-1上，且設有能夠調節其傾斜角度的角度調節裝置1-3 ;所述角度調節裝置1-3包括與可燃物固定裝置1-2固連的從動齒輪1-3-4以及與從動齒1-3-4嚙合連接的主動齒輪1-3-2 ;所述主動齒輪1_3_2安裝於底座1-1上，主動齒輪1-3-2的中心設有轉軸1-3-3，該轉軸1-3-3的外端鍵連接有轉動手柄1-3-1，轉動手柄1-3-1能夠相對於轉軸1-3-3水平移動；主體框架的側壁上設有能夠吻合嵌入轉動手柄1-3-1的定位凹槽1-3-5。
[0029]所述可燃物固定裝置1-2包括一個長方形主體框架1-2-1，該主體框架1-2-1的兩側對稱設有軌道1-2-2，軌道1-2-2內滑動配合連接有用於懸掛可燃物的橫梁1-2-3，橫梁1-2-3能夠沿主體框架1-2-1上下調節。
[0030]所述主體框架1-2-1架體為長方形缺少一角的L型凹槽，且其中一側面比另一側面短。
[0031]所述軌道1-2-2嵌裝於主體框架1-2-1兩側，由順序連接的多個縱截面為直角三角形的擱板組成，所述擱板的一個直角邊與主體框架1-2-1連接，另一個直角邊位於上方用於擱置橫梁1-2-3。
[0032]所述主體框架1-2-1的兩側設有軸杆，並由軸承與底座1-1兩側的豎向支架連接。
[0033]所述橫梁1-2-3包括主杆體1-2-3-1，以及與主杆體1_2_3_1的兩端伸縮連接的活動杆體1-2-3-2，活動杆體1-2-3-2的端部設置為三角形，其斜邊位於上方，直角邊位於底面，可以保證其穩固地放置於擱板上，防止其滾動。
[0034]所述主杆體1-2-3-1的兩端分別設有腔體1-2-3-3，腔體1_2_3_3內設有壓縮彈簧1-2-3-4，活動杆體1-2-3-2套裝於壓縮彈簧1_2_3_4內，壓縮彈簧1_2_3_4的一端與主杆體1-2-3-1連接，另一端與活動杆體1-2-3-2連接；所述活動杆體1-2-3-2上設有手柄1-2-3-5，主杆體1-2-3-1的側壁對應手柄1-2-3-5軸向設有滑槽1_2_3_6，撥動手柄1-2-3-5可以使活動杆體1-2-3-2軸向收縮。
[0035]所述主動齒輪1-3-2與從動齒輪1-3-4的齒輪比為1/12。
[0036]所述從動齒輪1-3-4與軸杆固連。
[0037]所述實驗臺I還包括能夠與可燃物固定裝置1-2嵌裝實現可燃物貼壁燃燒試驗的貼壁實驗板1-5 ;所述貼壁實驗板1-5的板的外側面對稱設有兩個把手；貼壁實驗板1-5的兩側垂直連接有連接板，連接板與主體框架1-2-1上對應設有銷孔，並能夠通過插銷連接。
[0038]所述可燃固定裝置1-2沿其長度方向均布多個U形空心杆1-4，U形空心杆1_4的兩端分別與主體框架1-2-1連接，U形空心杆1-4的橫杆內側均勻嵌裝嵌入式熱電偶1-6。
[0039]所述貼壁實驗板1-5和U形空心杆1-4分置於軌道1-2-2的前後側，U形空心杆1-4與主體框架1-2-1短側面一側連接，貼壁實驗板1-5與主體框架1-2-1長側面一側連接。
[0040]所述點火裝置1-7安裝於主體框架1-2-11-7底邊的中心。
[0041]所述煙道4內設置煙氣採集裝置1-9，所述分析控制櫃5內設置煙氣毒性分析儀6，煙氣採集裝置1-9與煙氣毒性分析儀6連接。
[0042]所述分析控制櫃5主要用於實驗數據的處理、分析以及輸出，主要包括操作主面板，煙氣分析儀，溫度分析儀，鍵盤滑鼠，計算機主機以及顯示器。其中操作主面板主要包括急停按鈕、電源開關按鈕、電源指示按鈕、點火按鈕、測溫按鈕、測質量按鈕以及測煙氣按鈕。煙氣分析儀主要分析煙氣成分並將分析結果輸出至計算機主機；溫度分析儀主要分析試樣表面溫度並將分析結果輸出至計算機主機；計算機主機主要記錄煙氣分析儀、溫度分析儀以及稱重傳感器的輸出數據；計算機顯示器主要用於顯示計算機分析數據和結果；增設的煙氣毒性分析儀6用於分析煙氣的毒性。
[0043]進行雙面臨空試驗時，將可燃物與橫梁1-2-3固定，根據可燃物的大小，調節橫梁1-2-3的高度，使可燃物的底邊接近點火裝置1-7。將橫梁1-2-3向下調節時，兩手向內側推動手柄1-2-3-5，使活動杆體1-2-3-2收縮，從而方便將橫梁1_2_3取下移動至合適高度；如果將橫梁1-2-3向上調節，只需將橫梁1-2-3向上推動，其兩端的活動杆體1-2-3-2即會在三角形擱板斜邊的擠壓下實現自動收縮，方便其移動。
[0044]進行單面臨空試驗時，將貼壁實驗板1-5與主體框架1-2-1連接，將可燃物固定於貼壁實驗板1-5上即可進行實驗。
[0045]進行傾斜燃燒試驗時，通過角度調節裝置1-3調節調節主體框架1-2-1的價傾斜角度，操作時，將轉動手柄1-3-1沿轉軸1-3-3向外抽出，使其脫離定位凹槽1-3-5的限制，操縱轉動手柄1-3-1，使主動齒輪1-3-2轉動，主動齒輪1-3-2轉動一圈，從動齒輪1_3_4即會轉動15度，使主體框架1-2-1傾斜15度，當達到所需的傾斜角度時，再將轉動手柄1-3-1推入定位凹槽1-3-5內，使主體框架1-2-1保持在相應的傾斜位置。
【權利要求】
1.一種可燃物燃燒特性實驗裝置，由實驗臺、分析控制櫃、可燃氣體儲氣瓶、集煙罩和煙道五部分組成；所述實驗臺包括底座、可燃物固定裝置、嵌入式熱電偶、點火裝置和稱重傳感器，其中，稱重傳感器安裝於底座上，可燃氣體儲氣瓶與點火裝置由管道連接，集煙罩設於實驗臺上方並與煙道連接；其特徵在於，所述可燃物固定裝置可轉動地安裝於底座上，且設有能夠調節其傾斜角度的角度調節裝置；所述角度調節裝置包括與可燃物固定裝置固連的從動齒輪以及與從動齒嚙合連接的主動齒輪；所述主動齒輪安裝於底座上，主動齒輪的中心設有轉軸，該轉軸的外端鍵連接有轉動手柄，轉動手柄能夠相對於轉軸水平移動；主體框架的側壁上設有能夠吻合嵌入轉動手柄的定位凹槽。
2.根據權利要求1所述的一種可燃物燃燒特性實驗裝置，其特徵在於，所述可燃物固定裝置包括一個長方形主體框架，該主體框架的兩側對稱設有軌道，軌道內滑動配合連接有用於懸掛可燃物的橫梁，橫梁能夠沿主體框架上下調節。
3.根據權利要求2所述的一種可燃物燃燒特性實驗裝置，其特徵在於，所述主體框架架體為長方形缺少一角的L型凹槽，且其中一側面比另一側面短；所述主體框架的兩側設有軸杆，並由軸承與底座兩側的豎向支架連接。
4.根據權利要求2所述的一種可燃物燃燒特性實驗裝置，其特徵在於，所述軌道嵌裝於主體框架兩側，由順序連接的多個縱截面為直角三角形的擱板組成，所述擱板的一個直角邊與主體框架連接，另一個直角邊位於上方用於擱置橫梁。
5.根據權利要求2所述的一種可燃物燃燒特性實驗裝置，其特徵在於，所述橫梁包括主杆體，以及與主杆體的兩端伸縮連接的活動杆體，活動杆體的端部設置為三角形，其斜邊位於上方，直角邊位於底面；所述主杆體的兩端分別設有腔體，腔體內設有壓縮彈簧，活動杆體套裝於壓縮彈簧內，壓縮彈簧的一端與主杆體連接，另一端與活動杆體連接；所述活動杆體上設有手柄，主杆體的側壁對應手柄軸向設有滑槽，撥動手柄可以使活動杆體軸向收縮。
6.根據權利要求1所述的一種可燃物燃燒特性實驗裝置，其特徵在於，所述主動齒輪與從動齒輪的齒輪比為1/24 ;所述從動齒輪與軸杆固連。
7.根據權利要求1所述的一種可燃物燃燒特性實驗裝置，其特徵在於，所述實驗臺還包括能夠與可燃物固定裝置嵌裝實現可燃物貼壁燃燒試驗的貼壁實驗板；所述貼壁實驗板的板的外側面對稱設有兩個把手；貼壁實驗板的兩側垂直連接有連接板，連接板與主體框架上對應設有銷孔，並能夠通過插銷連接。
8.根據權利要求1所述的一種可燃物燃燒特性實驗裝置，其特徵在於，所述可燃固定裝置沿其長度方向均布多個U形空心杆，U形空心杆的兩端分別與主體框架連接，U形空心杆的橫杆內側均勻嵌裝嵌入式熱電偶。
9.根據權利要求7所述的一種可燃物燃燒特性實驗裝置，其特徵在於，所述貼壁實驗板和U形空心杆分置於軌道的前後側，U形空心杆與主體框架短側面一側連接，貼壁實驗板與主體框架長側面一側連接。
10.根據權利要求1所述的一種可燃物燃燒特性實驗裝置，其特徵在於，所述點火裝置安裝於主體框架底邊的中心；所述煙道內設置煙氣採集裝置，所述分析控制櫃內設置煙氣毒性分析儀，煙氣採集裝置與煙氣毒性分析儀連接。
【文檔編號】G09B25/00GK204166792SQ201420687010
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】張國維, 朱國慶, 何路, 高雲驥, 朱輝 申請人:中國礦業大學