水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置製造方法
2024-02-28 11:55:15
水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置。包括帶有工作檯底板的箱體、燃氣供應及控制系統，箱體內設有試驗支架、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器，試驗支架上連接有用於夾持水平試樣的水平夾具或通過橫支架連接有用於夾持垂直試樣的垂直夾具，其特徵在於：還包括計算機數據採集處理系統及計算機顯示器；溫度採集及處理系統；滴落物信息採集及處理系統；可以自動監測水平燃燒試驗中火焰達到標線的時間、水平火蔓延情況，並自動計算確定線性燃燒速率；在垂直燃燒測試中，可以自動監測火焰是否達到夾具、是否發生滴落、滴落物是否引燃脫脂棉。與現有技術相比，測試過程和測試結果的判定真正實現自動化，減少人為判斷帶來的誤差。
【專利說明】水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃燒性能檢測設備【技術領域】，特別涉及一種水平和垂直燃燒試驗裝置。
【背景技術】
[0002]水平和垂直燃燒試驗是被國內外廣泛用於評價塑料、橡膠、泡沫材料、電纜、紡織品等產品的阻燃級別的測試方法。對該試驗方法我國制定了相應的國家標準GB/Τ2408-2008《塑料燃燒性能的測定水平法和垂直法》，該標準等同採用了國際電工委員會IEC60695-11-10:1999標準。在垂直燃燒試驗中，根據火焰是否到達夾具、有焰和無焰燃燒時間、滴落物是否引燃脫脂棉等評定阻燃級別；在水平燃燒試驗中，根據樣條的線性燃燒速率評定阻燃級別。
[0003]為了實現上述試驗方法，國內外有多種進行水平和垂直燃燒測試的手動試驗裝置，並已有一些改進以提高試驗便利性。目前的水平垂直燃燒試驗儀一般由試驗部分和控制部分組成，採用一體化設計，方便現場安裝和調試，試驗箱外殼及重要部件採用不鏽鋼製造，耐煙、氣腐蝕，控制系統具有自動點火功能。但普遍存在的缺點是，缺乏對試驗結果的自動識別和記錄，火焰是否達到夾具、是否有滴落物、滴落物何時滴落、滴落物是否引燃脫脂棉、線性燃燒速率等測試結果均需要通過人為判斷，這就引入了人工意識的影響因素，影響試驗的準確性。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，可以自動監測水平燃燒試驗中火焰達到25mm標線和IOOmm標線的時間，可以自動監測水平火蔓延情況，並確定線性燃燒速率；在垂直燃燒測試中，可以自動監測火焰是否達到夾具，可以自動監測是否發生滴落，可以自動監測滴落物是否引燃脫脂棉。
[0005]本實用新型為實現上述目的所採用的技術方案是:
[0006]一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，包括帶有工作檯底板的箱體、燃氣供應及控制系統，箱體內設有試驗支架、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器，試驗支架上連接有用於夾持水平試樣的水平夾具或通過橫支架連接有用於夾持垂直試樣的垂直夾具，其特徵在於:還包括，
[0007]計算機數據採集處理系統及計算機顯示器；
[0008]溫度採集及處理系統，包括設置在所述箱體內的溫度採集熱電偶，所述溫度採集熱電偶通過熱電偶變送單元與所述的計算機數據採集處理系統及計算機顯示器相連接；
[0009]滴落物信息採集及處理系統，包括設置在所述箱體內的一對光束髮生器和光束接收器，所述的光束髮生器和光束接收器與所述的計算機數據採集處理系統及計算機顯示器相連接。
[0010]作為本實用新型的進一步的技術方案:[0011]所述的溫度採集熱電偶包括設置於所述箱體上且位於水平試樣上方5?15mm的至少2個第一熱電偶、設置於垂直夾具底端的第二熱電偶和設置於垂直試樣下方的第三熱電偶。
[0012]適用於水平燃燒試驗的技術方案:
[0013]本實用新型中，所述的第一熱電偶為2個，分別設置於水平試樣距離點燃端25mm和IOOmm的標記線上方且位於水平試樣上方10mm。通過第一熱電偶可以監測試樣上方的溫度，若溫度高於計算機數據採集處理系統設定的800°C (根據試驗對象不同可以設定600-1200°C內某數值)則表明火焰蔓延到該標線位置，由此可自動監測記錄火焰達到各標線的時間，結合數據採集卡和電腦數據記錄處理程序，即可計算得到線性燃燒速率。
[0014]進一步的，所述的第一熱電偶位於水平試樣上方5mm，在水平試樣距離點燃端25mm和IOOmm的標記線上方分別設有I個,在25mm與IOOmm標記線之間至少設有I個,各熱電偶之間的水平距離相等。
[0015]更進一步的，所述的第一熱電偶為6個，位於水平試樣上方5mm，分別設置於水平試樣距離點燃端25mm和IOOmm的標記線上方以及25mm與IOOmm標記線之間每間隔15mm的位置上方。通過多個第一熱電偶可以監測試樣上方的溫度，確定火焰燃燒達到的位置隨時間的變化，若溫度高於計算機數據採集處理系統設定的800°C (根據試驗對象不同可以設定600-1200°C內某數值)則表明火焰蔓延到該標線位置，由此可自動監測記錄火焰達到各標線的時間，結合數據採集卡和電腦數據記錄處理程序，即可更精確地計算得到線性燃燒速率。
[0016]適用於垂直燃燒試驗的技術方案:
[0017]本實用新型中，為了方便安裝、固定熱電偶，可以在所述垂直夾具上設有豎向通孔，所述的第二熱電偶置於該豎向通孔中，其測量端縱向與垂直夾具的底端平齊。
[0018]為了便於熱電偶的固定並提高測溫效果，所述垂直夾具上設有豎向通孔，所述的第二熱電偶置於該豎向通孔中，其測量端還可以在縱向伸出垂直夾具的底端5_。
[0019]為了方便安裝、固定熱電偶，還可以將所述的第二熱電偶設置於所述箱體上，第二熱電偶的測量端縱向與垂直夾具的底端平齊、橫向距垂直夾具2?5mm。
[0020]通過第二熱電偶可以監測垂直夾具位置的溫度，以及數據採集卡和電腦數據記錄處理程序，分析垂直夾具位置的溫度高於計算機數據採集處理系統設定的800°C (根據試驗對象不同可以設定600-1200°C內某數值)從而確定火焰是否達到夾具，自動判定樣條的燃燒等級。
[0021]本實用新型中，所述的第三熱電偶可以設置於工作檯底板上、棉花墊下部；所述的光束髮生器和光束接收器為紅外光束髮生器和紅外光束接收器，紅外光束髮生器和紅外光束接收器設置於棉花墊上方50?150mm。當有滴落物出現，會降低紅外光束接收器接收到的信號強度，數據採集卡和電腦數據記錄處理程序根據設定的光電信號強度減弱5% (根據試驗對象不同可以設定3-7%內某數值)來自動分析判斷是否發生滴落。並可通過第三熱電偶，結合數據採集卡和電腦數據記錄處理程序，根據溫度高於計算機數據採集處理系統設定的500°C (根據試驗對象不同可以設定400-1000°C內某數值)來確定棉花墊是否被滴落物引燃。
[0022]本實用新型中，所述的第三熱電偶還可以設置於所述箱體上，其測量端在垂直方向上位於棉花墊上方5_15mm、在水平方向上位於試樣正下方中心直徑IOmm?50mm的圓環內；所述的光束髮生器和光束接收器為紅外光束髮生器和紅外光束接收器，紅外光束髮生器和紅外光束接收器設置於棉花墊上方50?150mm。當有滴落物出現，會降低紅外光束接收器接收到的信號強度，數據採集卡和電腦數據記錄處理程序根據設定的光電信號強度減弱5% (根據試驗對象不同可以設定3-7%內某數值)來自動分析判斷是否發生滴落。並可通過第三熱電偶，結合數據採集卡和電腦數據記錄處理程序，根據溫度高於計算機數據採集處理系統設定的800°C (根據試驗對象不同可以設定600-1200°C內某數值)來確定棉花墊是否被滴落物引燃。
[0023]本實用新型在使用時，將試樣樣條夾在水平夾具或垂直夾具上，然後按照公知的試驗方法和步驟，例如GB/T2408-2008《塑料燃燒性能的測定水平法和垂直法》規定的測試方法，可以自動監測水平燃燒試驗中火焰達到25mm標線和IOOmm標線的時間，可以自動監測水平火蔓延情況，並確定線性燃燒速率；在垂直燃燒測試中，可以自動監測火焰是否達到夾具，可以自動監測是否發生滴落，可以自動監測滴落物是否引燃脫脂棉。通過以上分析可知，與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果在於使得測試過程和測試結果的判定真正實現自動化，減少人為判斷帶來的誤差。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明:
[0025]圖1是本實用新型實施例一的示意圖。
[0026]圖2是本實用新型實施例二的示意圖。
[0027]圖3是本實用新型實施例三的示意圖。
[0028]圖4是本實用新型實施例四的示意圖。
[0029]圖5是本實用新型實施例五的示意圖。
[0030]圖6是本實用新型實施例六的示意圖。
[0031]圖7是本實用新型實施例七的示意圖。
[0032]圖中:1_工作檯底板，2-箱體，3-試驗支架，4-水平夾具，5-第一熱電偶，6-水平試樣，7-燃燒器，8-火焰，9-橫支架，10-垂直夾具，11-第二熱電偶，12-垂直試樣，13-紅外光束髮生器，14-紅外光束接收器，15-棉花墊，16-第三熱電偶，17-計算機數據採集處理系統及計算機顯示器。
【具體實施方式】
[0033]為能清楚說明本實用新型的技術特點，下面通過具體實施例，並結合附圖，對本實用新型做進一步的說明。
[0034]實施例一:
[0035]如圖1所示，一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，包括帶有工作檯底板I的箱體2、燃氣供應及控制系統，箱體2內設有試驗支架3、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器7，試驗支架3上連接有用於夾持水平試樣的水平夾具4，還包括計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17 ;箱體2上位於水平試樣6上方IOmm設有2個第一熱電偶5，2個第一熱電偶5分別設置於水平試樣6距離點燃端25mm和IOOmm的標記線上方,2個第一熱電偶5分別通過熱電偶變送單元與計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17相連接。
[0036]實施例二:
[0037]如圖2所示，一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，包括帶有工作檯底板I的箱體2、燃氣供應及控制系統，箱體2內設有試驗支架3、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器7，試驗支架3上連接有用於夾持水平試樣的水平夾具4，還包括計算機數據採集處理系統及計算機顯不器17 ;箱體2上位於水平試樣6上方5mm設有6個第一熱電偶5,6個第一熱電偶5分別設置於水平試樣6距離點燃端25mm和IOOmm的標記線上方以及25mm與IOOmm標記線之間每間隔15_的位置上方，6個第一熱電偶5分別通過熱電偶變送單元與計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17相連接。
[0038]實施例三:
[0039]如圖3所示，一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，包括帶有工作檯底板I的箱體2、燃氣供應及控制系統，箱體2內設有試驗支架3、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器7，試驗支架3上通過橫支架9連接有用於夾持垂直試樣的垂直夾具10，還包括計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17 ;垂直夾具10上設有豎向通孔，第二熱電偶11置於該豎向通孔中，其測量端縱向與垂直夾具10的底端平齊，第二熱電偶11分別通過熱電偶變送單元與計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17相連接。
[0040]實施例四:
[0041]如圖4所示，一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，包括帶有工作檯底板I的箱體2、燃氣供應及控制系統，箱體2內設有試驗支架3、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器7，試驗支架3上通過橫支架9連接有用於夾持垂直試樣的垂直夾具10，還包括計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17 ;垂直夾具10上設有豎向通孔，第二熱電偶11置於該豎向通孔中，其測量端縱向伸出垂直夾具的底端5mm，第二熱電偶11分別通過熱電偶變送單元與計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17相連接。
[0042]實施例五:
[0043]如圖5所示，一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，包括帶有工作檯底板I的箱體2、燃氣供應及控制系統，箱體2內設有試驗支架3、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器7，試驗支架3上通過橫支架9連接有用於夾持垂直試樣的垂直夾具10，還包括計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17 ;第二熱電偶11設置於箱體2上，第二熱電偶11的測量端縱向與垂直夾具10的底端平齊、橫向距垂直夾具2?5mm，第二熱電偶11分別通過熱電偶變送單元與計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17相連接。
[0044]實施例六:
[0045]如圖6所示，一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，包括帶有工作檯底板I的箱體2、燃氣供應及控制系統，箱體2內設有試驗支架3、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器7，試驗支架3上通過橫支架9連接有用於夾持垂直試樣的垂直夾具10，還包括計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17 ;第二熱電偶11設置於箱體2上，第二熱電偶11的測量端縱向與垂直夾具10的底端平齊、橫向距垂直夾具2?5mm ;工作檯底板I上、棉花墊15下部設有第三熱電偶16。第二熱電偶11、第三熱電偶16分別通過熱電偶變送單元與計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17相連接。箱體2內位於棉花墊15上方50?150mm設有一對紅外光束髮生器13和紅外光束接收器14，紅外光束髮生器13和紅外光束接收器14分別與計算機數據採集處理系統及計算機顯示器相連接。
[0046]實施例七:
[0047]如圖7所示，一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，包括帶有工作檯底板I的箱體2、燃氣供應及控制系統，箱體2內設有試驗支架3、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器7，試驗支架3上通過橫支架9連接有用於夾持垂直試樣的垂直夾具10，還包括計算機數據採集處理系統及計算機顯示器17 ;第二熱電偶11設置於箱體2上，第二熱電偶11的測量端縱向與垂直夾具10的底端平齊、橫向距垂直夾具2mm ;第三熱電偶16設置於箱體2上，其測量端在垂直方向上位於棉花墊上方15mm、在水平方向上距垂直試樣正下方中心25mm。第二熱電偶11、第三熱電偶16分別通過熱電偶變送單元與計算機數據採集處理系統及計算機顯不器17相連接。箱體2內位於棉花墊15上方150mm設有一對紅外光束髮生器13和紅外光束接收器14，紅外光束髮生器13和紅外光束接收器14分別與計算機數據採集處理系統及計算機顯示器相連接。
[0048]以上所列舉的實施方式僅供理解本實用新型之用，並非是對本實用新型所描述的技術方案的限制，有關領域的普通技術人員，在權利要求所述技術方案的基礎上，還可以作出多種變化或變形，所有等同的變化或變形都應涵蓋在本實用新型的權利要求保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，包括帶有工作檯底板的箱體、燃氣供應及控制系統，箱體內設有試驗支架、與燃氣供應及控制系統相連接的燃燒器，試驗支架上連接有用於夾持水平試樣的水平夾具或通過橫支架連接有用於夾持垂直試樣的垂直夾具，其特徵在於:還包括， 計算機數據採集處理系統及計算機顯示器； 溫度採集及處理系統，包括設置在所述箱體內的溫度採集熱電偶，所述溫度採集熱電偶通過熱電偶變送單元與所述的計算機數據採集處理系統及計算機顯示器相連接； 滴落物信息採集及處理系統，包括設置在所述箱體內的一對光束髮生器和光束接收器，所述的光束髮生器和光束接收器與所述的計算機數據採集處理系統及計算機顯示器相連接。
2.根據權利要求1所述的水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，其特徵在於:所述的溫度採集熱電偶包括設置於所述箱體上且位於水平試樣上方5~15mm的至少2個第一熱電偶、設置於垂直夾具底端的第二熱電偶和設置於垂直試樣下方的第三熱電偶。
3.根據權利要求2所述的水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，其特徵在於:所述的第一熱電偶為2個，分別設置於水平試樣距離點燃端25mm和IOOmm的標記線上方且位於水平試樣上方10mm。
4.根據權利要求2所述的水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，其特徵在於:所述的第一熱電偶位於水平 試樣上方5mm,在水平試樣距離點燃端25mm和IOOmm的標記線上方分別設有I個,在25mm與IOOmm標記線之間至少設有I個，各熱電偶之間的水平距離相等。
5.根據權利要求4所述的水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，其特徵在於:所述的第一熱電偶為6個，位於水平試樣上方5臟，分別設置於水平試樣距離點燃端25mm和IOOmm的標記線上方以及25mm與IOOmm標記線之間每間隔15mm的位置上方。
6.根據權利要求2所述的水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，其特徵在於:所述垂直夾具上設有豎向通孔，所述的第二熱電偶置於該豎向通孔中，其測量端縱向與垂直夾具的底端平齊。
7.根據權利要求2所述的水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，其特徵在於:所述垂直夾具上設有豎向通孔，所述的第二熱電偶置於該豎向通孔中，其測量端縱向伸出垂直夾具的底端5mm。
8.根據權利要求2所述的水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，其特徵在於:所述的第二熱電偶設置於所述箱體上，第二熱電偶的測量端縱向與垂直夾具的底端平齊、橫向距垂直夾具2~5mm。
9.根據權利要求2所述的水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，其特徵在於:所述的第三熱電偶設置於工作檯底板上、棉花墊下部；所述的光束髮生器和光束接收器為紅外光束髮生器和紅外光束接收器，紅外光束髮生器和紅外光束接收器設置於棉花墊上方50~1 SOmnin
10.根據權利要求1所述的水平和垂直燃燒試驗自動測試裝置，其特徵在於:所述的第三熱電偶設置於所述箱體上，其測量端在垂直方向上位於棉花墊上方5-15mm、在水平方向上位於試樣正下方中心直徑IOmm~50mm的圓環內；所述的光束髮生器和光束接收器為紅外光束髮生器和紅外光束接收器，紅外光束髮生器和紅外光束接收器設置於棉花墊上方50-150mm
【文檔編號】G01N31/12GK203772824SQ201420158209
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】王勇, 李洋, 於健, 李少香, 顧元香 申請人:青島科技大學