長隧道爐測試裝置的製作方法
2023-05-13 21:15:06 1
專利名稱：長隧道爐測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試裝置，特別是涉及一種長隧道爐測試裝置。
背景技術：
發生火災時，材料燃燒的蔓延勢必引發更大的火災，而火災中煙氣往往是對生命最大的威脅。ASTM E84這個標準正是從火焰傳播及產煙性這兩個方面來評估材料的阻燃性能的。該方法在北美洲被大量採用，是美國及加拿大的國家標準，是法定的測試標準。目前國內並沒有成熟的用於ASTM E84測試的裝置，這對中國的建材出口造成了不可估計的損失。標準中對於測試儀器的物理結構有一個粗略的介紹，但是對於設備的操控、數據的採集、分析及計算沒有提供詳盡的方案，這為國內研發製造設置了一定的技術門檻。
發明內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、性能可靠、成本低、能在線測量及分析的長隧道爐測試裝置。為解決上述技術問題，本實用新型採取以下技術方案一種長隧道爐測試裝置，其特徵在於，包括燃氣安全控制部，其用於控制燃氣的安全開啟、關閉及高壓點火；所述燃氣安全控制部包括固態繼電器、中間繼電器、燃氣電磁閥和高壓電器；風速控制部，其用於控制並保持測試過程中的風速；所述風速控制部包括驅動單元，所述驅動單元用於調節風門的開度；數據採集部，其用於採集所述測試裝置內的溫度、風壓和煙霧密度；和測控部，其控制述燃氣安全控制部將待測試的材料點燃，並通過所述數據採集部實時採集並存儲所述材料在測試過程中的溫度、風壓和煙霧密度，並根據其測得的風壓控制所述風速控制部以控制所述測試裝置內的風速保持在預定的範圍內；所述測控部包括數據分析單元，其用於計算火焰傳播指數以及煙霧生成指數。進一步，所述燃氣安全控制部可手動或自動設置高壓點火時間。進一步，所述風速控制部包括驅動單元，所述驅動單元用於調節風門的開度。進一步，所述測試裝置還包括用於採集所述煙霧密度的煙霧探測單元，所述煙霧探測單元包括光源和光電源。進一步,所述測控部包括校正單元。進一步，所述測控部包括傳感器標定單元。 進一步，所述測控部包括埠配置單元，其用於配置所述數據採集部與各傳感器的接口。由於使用了以上技術方案，所以本實用新型中的所述長隧道爐測試裝置具有以下優點(1)能自動切換燃氣電磁閥的開啟、關閉和定時高壓點火，在實現了點火的自動化的基礎上兼顧了安全性；(2)通過採集差壓傳感器的反饋信號，根據預先設置的壓力範圍，輸出電機正反轉驅動信號，實現了測試期間風速的自動調整，避免了頻繁手操作的繁瑣及操控誤差；(3)煙霧探測部具有設計簡潔的特點，其利用高精度採集卡，很容易實現測量的精確度，經過現場校準，測量精度可高達0.01%;此外，它還具有機構設計合理、便於標定的特點，能提高測試人員的測試效率；(4)具有操控方便的優點。
圖I是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的技術方案進行詳細說明。如圖I所示，本實用新型中的長隧道爐測試裝置，包括燃氣安全控制部4、風速控制部(未示出)、數據採集部2和測控部3 ;其中，所述燃氣安全控制部用於控制燃氣的安全開啟、關閉及高壓點火；所述風速控制部用於控制保持測試過程中的風速；所述數據採集部2用於採集所述測試裝置內的溫度、風壓和煙霧密度；所述測控部控制所述燃氣安全控制部將待測試的材料點燃，並通過所述數據採集部實時採集並存儲所述材料在測試過程中·的溫度、風壓和煙霧密度，並根據其測得的風壓控制所述風速控制部以控制所述測試裝置內的風速保持在預定的範圍內；進一步，所述測控部包括數據分析單元，所述數據分析單元用於計算火焰傳播指數以及煙霧生成指數。其中，待測試的材料置於燃燒爐體I內。因此，所述長隧道爐測試裝置能通過對測試過程中的風壓的實時監測，來使測試裝置內的風速始終控制在I. 40-2. 54mm水柱範圍內，使整個測試過程符合規範的要求，以便得到正確的測試結果。優選地，所述燃氣安全控制部可手動或自動設置高壓點火時間。優選地，所述燃氣安全控制部包括固態繼電器、中間繼電器、燃氣電磁閥和高壓電器，從而實現所述燃氣電磁閥的安全開啟、關閉、高壓點火。例如，操作員可手動輸入高壓點火時間，然後所述固態繼電器通過中間繼電器給所述燃氣電磁閥供電，使燃氣電磁閥開啟從而使燃氣進入；然後由高壓點火器放電產生電火花，從而點燃燃氣；當按下停止按鈕時，所述固態繼電器、中間繼電器關斷電磁閥，從而切斷燃氣。優選地，當點火時間達到所述高壓點火時間後自動停止高壓點火。優選地，所述風速控制部包括驅動單元，所述驅動單元用於調節風門的開度，從而實現對風速的控制。優選地，所述驅動單元是電機。標準要求在測試過程中保持風壓在
I.40-2. 54mm水柱範圍內。優選地，所述長隧道爐測試裝置還包括差壓傳感器5，其用於採集風壓，優選地，該傳感器將其採集到的風壓信號通過所述數據採集部的數據採集卡給所述測控部，並由所述測控部判斷風壓是否在設定的範圍內，如果風壓高於一定值，例如2. 54mm水柱，則固態繼電器和中間繼電器後驅動風門的驅動單元，優選地是電機正轉，將風門關小，即達到減少風速的目的；反之，則驅動所述驅動單元，優選地是電機反轉，將風門開大，從而加大風速。優選地，所述測試裝置還包括用於採集所述煙霧密度的煙霧探測單元6，所述煙霧探測單元6包括光源和光電源。優選地，所述光源是白熾燈，較佳地，所述白熾燈是15W的。優選地，所述光電池是矽光電池，其用於接收所述光源發出的光，所述光源發出的光穿過由於燃燒待測試材料所產生的煙霧而被所述光電池接收，然後，光電池將其接收到的光的強度轉變成電信號，經過所述數據採集部傳遞給所述測試部，最終於所述測試部計算得到光通量，光通量是用於反映煙霧密度的一個重要參數。進一步，還可以利用矽光電池的短路電流線性較好的特點，通過所述測試部對其進行標定，例如，在無煙狀態下，打開光源，此時所述娃電池的輸出電壓值被定義為100%光通量,而當關閉光源時,其輸出的電壓值被定義為
O光通量。優選地，所述測控部包括校正單元，其根據標準材料測試的結果對系統參數進行校準。例如，用戶可以通過校正單元對水泥板、或紅橡木等材料進行校正，優選地，當所述長隧道爐測試裝置的結構改變或者維修重新組裝時需要進行使用所述校正單元進行系統校正，正常測試條件下，推薦每年進行一次系統校正。優選地，每次測試、或者傳感器校正、或者系統校正完成後，所述長隧道爐測試裝置會自動復位，切斷相關氣源電源。優選地，所述測控部包括傳感器標定單元，其採用線性、或多項式、或指數關係式等的擬合，對所述測試裝置內的各種傳感器進行標定，並可將標定的結果保存以備使用。優 選地，可以採用兩種方式進行標定，例如，第一種是直接輸出反饋電壓和目標值；另一種是從採集埠直接讀入反饋電壓，並根據輸入的目標值，完成校正。特別地，當更換傳感器或者傳感器數據有明顯偏差時才需要標定傳感器，正常測試條件下，推薦每兩個月進行一次傳感器標定工作。例如，為了防止因鏡頭上細微的塵埃造成光通量的數據偏差，可以通過傳感器標定單元實現對煙霧探測部中的傳感器的標定。優選地，所述測控部包括埠配置單元，其用於配置所述數據採集部與傳感器的接口，以便根據接線需要來改變所述數據採集部中的輸入埠與各傳感器之間對應的連接關係，或改變輸出埠與各固體繼電器之間的對應的連接關係，以使整個長隧道爐測試裝置具有更加靈活的配置。優選地，所述測控部包括數據分析單元，其用於計算火焰傳播指數以及煙霧生成指數，進一步，還可生成相應的曲線圖，優選地，所述曲線圖包括校正數據。優選地，所述數據採集部包括數據採集卡，所述數據採集卡包括輸入埠和輸出埠，所述輸入埠用於數據採集，所述輸出埠用於控制。所述輸入埠具有多個，分別與煙霧探測單元6、至少3路熱電偶7，差壓傳感器5連接，以實現對上述傳感器的採樣。優選地，所述測試裝置還包括密封供水裝置8。下面詳細說明本實用新型中的長隧道爐測試裝置的工作過程。首先，對整個測試裝置進行調試，例如調整風速、火焰強度、各處初始溫度，並預熱燃燒爐道至規定的初始狀態，調試煙霧探測單元和測試部，然後安裝經過處理的測試樣品。接著，開始測試，同時人工觀察火焰蔓延的情況並由所述測控部進行記錄，在測試過程中，測試部會自動記錄煙霧密度。測試時，可以手動修改高壓放電點火時間，例如其默認時間是5秒。當開始點火後，燃氣電磁閥打開，同時高壓點火被激活，由高壓點火器進行高壓放電，從而使從燃燒頭中釋放出的燃氣被點燃，以實現點火。如果點火沒有成功，則氣體洩漏探測器會返回一個用於關閉燃氣電磁閥的信號，以關閉燃氣電磁閥。在測試的過程中，需要將風速控制在指定的範圍內，測控部根據壓差傳感器的檢測結果控制風門的開度，從而控制燃燒爐體內的風速。進一步，爐體內的溫度和煙霧密度在測試過程中可以通過測控部實時在線監控。測試過程中，管道中聚集的煙霧顆粒會阻礙光線的傳播，使矽光電池接受信號變弱，從而得出光密度的變化趨勢。優選地，測試時間為10分鐘，當測試時間完成或者中途停止時，會自動關閉燃氣電磁閥。·
權利要求1.一種長隧道爐測試裝置，其特徵在於，包括 燃氣安全控制部，其用於控制燃氣的安全開啟、關閉及高壓點火；所述燃氣安全控制部包括固態繼電器、中間繼電器、燃氣電磁閥和高壓電器； 風速控制部，其用於控制並保持測試過程中的風速；所述風速控制部包括驅動單元，所述驅動單元用於調節風門的開度； 數據採集部，其用於採集所述測試裝置內的溫度、風壓和煙霧密度；和 測控部，其控制所述燃氣安全控制部將待測試的材料點燃，並通過所述數據採集部實時採集並存儲所述材料在測試過程中的溫度、風壓和煙霧密度，並根據其測得的風壓控制所述風速控制部以控制所述測試裝置內的風速保持在預定的範圍內； 所述測控部包括數據分析單元，其用於計算火焰傳播指數以及煙霧生成指數。
2.如權利要求I所述的長隧道爐測試裝置，其特徵在於，所述燃氣安全控制部可手動或自動設置高壓點火時間。
3.如權利要求1-2任一項所述的長隧道爐測試裝置，其特徵在於，所述測試裝置還包括用於採集所述煙霧密度的煙霧探測單元，所述煙霧探測單元包括光源和光電源。
4.如權利要求3所述的長隧道爐測試裝置，其特徵在於，所述測控部包括校正單元。
5.如權利要求4所述的長隧道爐測試裝置，其特徵在於，所述測控部包括傳感器標定單元。
6.如權利要求5所述的長隧道爐測試裝置，其特徵在於，所述測控部包括埠配置單元，其用於配置所述數據採集部與各傳感器的接口。
專利摘要本實用新型涉及一種長隧道爐測試裝置，其特徵在於，包括燃氣安全控制部，其用於控制燃氣的安全開啟、關閉及高壓點火；風速控制部，其用於控制並保持測試過程中的風速；數據採集部，其用於採集所述測試裝置內的溫度、風壓和煙霧密度；和測控部，其控制述燃氣安全控制部將待測試的材料點燃，並通過所述數據採集部實時採集並存儲所述材料在測試過程中的溫度、風壓和煙霧密度，並根據其測得的風壓控制所述風速控制部以保持所述測試裝置內的風速保持在預定的範圍內；所述測控部包括數據分析單元，其用於計算火焰傳播指數以及煙霧生成指數。該裝置結構簡單、性能可靠、成本低、能在線測量及分析。
文檔編號G01N31/12GK202735316SQ20112053207
公開日2013年2月13日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者王俊豔 申請人:通標標準技術服務(上海)有限公司