錐形量熱儀GB/T 16172-2007
錐形量熱儀 建筑材料熱釋放速率試驗(yàn)方法
產(chǎn)品介紹
熱釋放是評(píng)定材料和產(chǎn)品火災(zāi)特性時(shí)的核心測(cè)量參數(shù)。錐形量熱儀可滿足所有現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)（包括ISO 5660, ASTM E 1354, ASTM E 1474, ASTM E 1740, ASTM F 1550, ASTM D 6113, NFPA 264,CAN ULC 135 和 BS 476 第15部分），也可以部件形式購(gòu)買(mǎi)，這樣實(shí)驗(yàn)室如果需要特定測(cè)試，如熱釋放、質(zhì)量損失、煙霧生成等，可以先買(mǎi)所需部件，之后再逐漸補(bǔ)充其它儀器到同一試驗(yàn)箱，成為完整規(guī)格儀器。這個(gè)靈活特性是該錐形量熱儀諸多優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)。
錐形量熱儀的測(cè)試?yán)碚撌腔诩內(nèi)紵防锱c燃燒的氧氣量成正比，每燃燒1KG氧氣將會(huì)產(chǎn)生13.1 MJ/kg的燃?xì)猓?nbsp;測(cè)試氣體的熱排放，點(diǎn)火時(shí)間，氧氣消耗率，CO, CO2生成率，燃?xì)獾臍饬鞫紝?huì)被測(cè)量。錐形量熱儀的DAQ系統(tǒng)可幫助用戶簡(jiǎn)單控制整個(gè)測(cè)試。 19”觸摸屏可幫助實(shí)現(xiàn)測(cè)試自動(dòng)化并減少安裝空間。此外，用戶在設(shè)定好真實(shí)火災(zāi)條件的虛溫后，可通過(guò)改變?cè)嚇訙囟?，溫度上升時(shí)間來(lái)測(cè)試。此方法可獲得與真實(shí)火災(zāi)環(huán)境相似的測(cè)試結(jié)果。
產(chǎn)品型號(hào)：GBT16172
符合標(biāo)準(zhǔn)
? ISO 5660: 對(duì)火反應(yīng)的測(cè)試-熱釋放率，煙產(chǎn)生率和質(zhì)量損失率
? ASTM E 1354: 材料的熱和可視煙釋放率的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法
? BS 476 Pt.15：建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)測(cè)試：–測(cè)試產(chǎn)品熱釋放率的方法
? GB/T 16172-2007：建筑材料熱釋放速率試驗(yàn)方法
? NFPA 264：用耗氧式量熱計(jì)測(cè)量材料和產(chǎn)品的放熱率
一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.1、標(biāo)準(zhǔn)控制機(jī)柜，計(jì)算機(jī)+Labview智能控制系統(tǒng)，美觀大方，易于操作；
1.2、錐形加熱器-在截短的圓錐內(nèi)，230V，5000W，熱量輸出為0~120 kW/m2；
3、自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)，自動(dòng)測(cè)量燃燒時(shí)間；
1.4、3個(gè)K類(lèi)熱電偶和3期PID溫度控制器對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)控；
1.5、自動(dòng)移動(dòng)輻射遮擋板--在測(cè)試前保護(hù)樣品區(qū)域，保證初期質(zhì)量測(cè)量穩(wěn)定，操作員可以有額外時(shí)間在測(cè)試開(kāi)始前進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)。對(duì)于易燃的樣品，如果沒(méi)有開(kāi)合關(guān)閉機(jī)制，很容易燃燒過(guò)早。所以這個(gè)額外時(shí)間對(duì)操作員非常重要；
1.6、樣品支架-樣品大小100mm x 100mm，厚度不超過(guò) 50mm；暴露試樣中心部位50mm x50mm 與加熱錐中心偏差±1%；
1.7、稱(chēng)重系統(tǒng)-采用西門(mén)子進(jìn)口稱(chēng)重傳感器；質(zhì)量測(cè)量通過(guò)應(yīng)變儀測(cè)壓元件測(cè)試，精度可達(dá) 0.1g。裝有迅捷電子稱(chēng)重部件，機(jī)械停止裝置可避免移動(dòng)造成損害，給出穩(wěn)定結(jié)果，保證儀器長(zhǎng)壽；稱(chēng)量范圍0~3kg；
1.8、輻射錐及稱(chēng)重系統(tǒng)放置于獨(dú)立工作臺(tái)，與測(cè)試主機(jī)不連接，防止因?yàn)轱L(fēng)機(jī)管路震動(dòng)對(duì)稱(chēng)重系統(tǒng)造成誤差影響。
1.8、獨(dú)立數(shù)據(jù)分析柜，可移動(dòng)用于其他熱釋放實(shí)驗(yàn)的測(cè)試。
1.9、加熱錐稱(chēng)重系統(tǒng)柔性連接，可避免設(shè)備風(fēng)機(jī)、水泵等震動(dòng)引起的稱(chēng)重系統(tǒng)測(cè)量誤差。
二、點(diǎn)火系統(tǒng)
2.1、 >10KV的火花發(fā)生器，帶有安全切斷裝置；點(diǎn)火計(jì)時(shí)器能分段計(jì)時(shí)，示值分辨力1s，計(jì)時(shí)誤差小于1s/h；標(biāo)定燃燒器流量計(jì)的精度應(yīng)為讀數(shù)的±2%。
2.2、系統(tǒng)自動(dòng)點(diǎn)火；自動(dòng)計(jì)時(shí)；自動(dòng)斷氣熄火；
2.3、進(jìn)口透鏡及濾光片。激光與光電接收器與煙氣隔離；
2.4、激光與激光器與煙管分離設(shè)計(jì)，避免煙管震動(dòng)對(duì)光系統(tǒng)造成誤差。
三、排氣系統(tǒng)
3.1、由軸流風(fēng)機(jī)、不銹鋼排煙管、擴(kuò)散板、集煙罩、排氣管、孔板流量計(jì)及溫度計(jì)組成；
3.2、不銹鋼制作，延長(zhǎng)壽命。包括罩子，氣體樣品取樣針，排風(fēng)扇
3.3、排煙風(fēng)速控制：（風(fēng)速：24 l/s；流量可調(diào)，0g/s至50g/s，精度至少為0.1g/s，誤差1%），
3.4、配備孔板流量及進(jìn)口微壓差傳感器 量程：0~500pa，精度：±1.0%FS；遲滯：±0.1%FS；非重復(fù)性±0.05%FS；
四、氣體取樣系統(tǒng)
4.1、包括環(huán)形取樣器、吸氣泵，微粒過(guò)濾器、冷阱、排氣閥、水分過(guò)濾器及CO2過(guò)濾器；
4.2、三級(jí)過(guò)濾器；過(guò)濾精度0.3um；
4.3、冷凍冷阱：壓縮機(jī)空調(diào)制冷系統(tǒng)；控制溫度0~5℃；
4.4、進(jìn)口吸氣泵，流量：33L/min，真空度：700㎜Hg，壓力：2.5 bar；
4.5、干燥筒；過(guò)濾水分及雜質(zhì)；
4.6、流量控制器； 控制吸氣流量；
4.7、取樣器有12個(gè)小孔與氣流方向相反；內(nèi)裝煙塵過(guò)濾器；距集煙罩685mm處；
五、測(cè)量系統(tǒng)
5.1、進(jìn)口順磁氧分析儀，量程0-25%之間；氧氣量程0-100%之間，誤差<0.01%，重復(fù)性<0.01%；（國(guó)產(chǎn)分析儀為選配）；
CO2量程：0~10%，誤差：1%FS，重復(fù)性<2%；CO量程0~1%，誤差：1%FS，重復(fù)性<2%（選配）；
5.2、用進(jìn)口激光系統(tǒng)測(cè)量煙密度精度誤差：2%；使用光電二極管，0.5mW 氦氖激光，主要及備用光電探測(cè)器。
5.3、美國(guó)進(jìn)口光電接收器：波長(zhǎng)范圍350-1100nm，峰值相應(yīng)：0.65A/W，增益調(diào)節(jié) 70dB；
5.3、采用進(jìn)口稱(chēng)重傳感器，通過(guò)高精度承重傳感器對(duì)試品材料的試驗(yàn)過(guò)程重量變化時(shí)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)試范圍0-3000g，分辨率0.01g。實(shí)際要求試品重量<500g；
5.4、控溫系統(tǒng)：進(jìn)口歐姆龍PID控溫系統(tǒng)，測(cè)量輻射錐溫度的熱電偶3支，直徑1mm； 兩配一只1mm鎧裝熱電偶測(cè)量孔板上方100mm處溫度；
5.5、美國(guó)進(jìn)口Omega 熱電偶，精度0.1攝氏度。溫度采集速度快，壽命耐久。
5.6、排氣流量： 通過(guò)排煙管道上內(nèi)徑為57mm±1mm的銳緣板孔兩側(cè)壓差配合微壓差變送器計(jì)算得出；并與控制系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)風(fēng)速自動(dòng)控制；位于風(fēng)機(jī)上方350mm處；
5.7、美國(guó)進(jìn)口微壓差傳感器，精度：±1%FS, 遲滯 ±0.1%FS;線性壓力69Kpa；
六、校準(zhǔn)系統(tǒng)
6.1、美國(guó)進(jìn)口Metherm熱電堆式熱流計(jì)-用于設(shè)定對(duì)樣品表面的輻射水平；并配有水冷卻系統(tǒng)，安全保護(hù)熱流計(jì)。設(shè)計(jì)量程0~120k W/m2，熱流計(jì)的準(zhǔn)確度為士3% ，重復(fù)性為士0.5%；
6.2、燃燒器校正系統(tǒng)-校準(zhǔn)儀器測(cè)試出的熱釋放率，使用 99.5%純度的甲烷；甲烷質(zhì)量流量計(jì)精確控制甲烷流量；
6.3、配備水冷系統(tǒng)；用于對(duì)進(jìn)口熱流計(jì)工作時(shí)冷卻；配備自循環(huán)水箱及自來(lái)水接口兩種方式；客戶可選；
6.4、配備方形標(biāo)定燃燒器；
6.5、日本進(jìn)口質(zhì)量流量控制器：流量精度2%；
七、用戶操作系統(tǒng)
7.1、實(shí)驗(yàn)儀器專(zhuān)用Labwiew控制系統(tǒng)，界面友好，易于操作，控制精準(zhǔn)；
能夠：顯示儀器狀態(tài)；校準(zhǔn)儀器和儲(chǔ)存校準(zhǔn)結(jié)果；收集測(cè)試數(shù)據(jù)；計(jì)算所需參數(shù)；按標(biāo)準(zhǔn)要求方式顯示結(jié)果；多個(gè)測(cè)試取平均數(shù)值；
7.2、上位機(jī)通過(guò)RS485接口通訊模塊與可編程控制器通訊鏈接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和動(dòng)作控制；
7.3、PID溫度控制模塊與功率調(diào)整模塊進(jìn)行鏈接，通過(guò)可編程控制器控制進(jìn)行恒溫調(diào)節(jié)；
7.4、信號(hào)采集處理模塊與風(fēng)量電路控制模塊進(jìn)行鏈接，通過(guò)可編程控制器邏輯計(jì)算輸出，智能調(diào)節(jié)預(yù)置的風(fēng)速；機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)模塊與可編程控制器的I/O口進(jìn)行鏈接，控制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的關(guān)閉狀態(tài)；
7.5、Labview操作軟件，界面友好，數(shù)據(jù)交互性功能強(qiáng)大，更適用于進(jìn)行科學(xué)研究分析；
7.6、軟件功能模塊化設(shè)計(jì)，可獨(dú)立分析各個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程曲線。
7.7、可通過(guò)參數(shù)設(shè)置，對(duì)試驗(yàn)中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行修訂后，對(duì)同一個(gè)試樣的測(cè)試結(jié)果的差異性進(jìn)行對(duì)比?？蓭椭蛻暨M(jìn)行試驗(yàn)影響因素的分析。
7.8、試驗(yàn)報(bào)告可實(shí)現(xiàn)完整圖和縮略圖的切換分析。
7.9、可對(duì)O2，CO,CO2的延時(shí)進(jìn)行獨(dú)立修訂，進(jìn)而對(duì)比測(cè)試結(jié)果，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深層次分析。
7.10、可自由選擇數(shù)據(jù)輸出曲線：O2，CO2，CO，MASS, Heatflux, MFM, DPT ,PD.
7.11、系統(tǒng)操作自動(dòng)化集成度高，c-factor，試驗(yàn)功能一鍵式操作；
7.12、測(cè)試報(bào)告模塊功能強(qiáng)大，可預(yù)覽，編輯和生成報(bào)告；
7.13、C-factor log，記錄系統(tǒng)c-factor校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)變化；
7.14、Heatflux log，記錄輻射熱流功率設(shè)定數(shù)據(jù)，方便查閱，提供參考。
7.15、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，重復(fù)性好，誤差不超過(guò)±2%。
7.16、時(shí)滯對(duì)測(cè)試結(jié)果影響分析。
八、技術(shù)參數(shù)
8.1、錐形加熱器額定功率5000W，熱輸出量0～120 kW/m2 ；輻射照度均勻，與中心處的輻射照度偏差不超過(guò)±2%；輻射熱流計(jì)精度為±3%，重復(fù)性±0.5%以內(nèi)；
8.2、樣品稱(chēng)量范圍 0～3000g；獨(dú)立的稱(chēng)重裝置，靈敏度0.1g，稱(chēng)重設(shè)備的輸出漂移在30分鐘內(nèi)不超過(guò)0.8g。加熱錐測(cè)試架臺(tái)與測(cè)試主機(jī)框架分離，避免震動(dòng)對(duì)稱(chēng)重系統(tǒng)的影響。加熱錐稱(chēng)重系統(tǒng)柔性連接，避免設(shè)備風(fēng)機(jī)、水泵等震動(dòng)引起的稱(chēng)重系統(tǒng)測(cè)量誤差。
8.3、樣品支架-樣品大小100mm x 100mm，厚度不超過(guò) 50mm；暴露試樣中心部位50mm x50m 與加熱錐中心偏差±1%；
8.4、進(jìn)口順磁性氧氣分析器，氧氣量程0-100%之間，誤差<0.01%,重復(fù)性<0.01%；響應(yīng)時(shí)間<7S；
8.5、紅外線CO, CO2分析器：CO2量程0~10%，誤差：1%FS,重復(fù)性<2%；響應(yīng)時(shí)間<7S；CO: 0~1%，誤差：1%FS，重復(fù)性<2%；(CO 可選配)
8.6、排風(fēng)扇 流量0～50g/s可調(diào)，精度0.1g/s；
8.7、壓縮機(jī)原理：冷阱: 0~5度；
8.8、進(jìn)口隔膜泵，流量率:33 l/min；
8.9、微壓差傳感器 量程：0~500pa，精度：±1.0%FS；遲滯：±0.1%FS；非重復(fù)性±0.05%FS；
8.10、進(jìn)口熱電堆式熱流計(jì)，設(shè)計(jì)量程0~120k W/m2, 熱流計(jì)的準(zhǔn)確度為士3% ，重復(fù)性為士0.5%；
8.11、探測(cè)器色度標(biāo)準(zhǔn)精確度±5%，輸出線性度（透過(guò)率）<1%，透過(guò)率<1%；
8.12、美國(guó)進(jìn)口微壓差傳感器。精度：±1%FS, 遲滯 ±0.1%FS;線性壓力69Kpa；
8.13、美國(guó)進(jìn)口光電接收器: 波長(zhǎng)范圍350-1100nm；峰值相應(yīng)：0.65A/W; 增益調(diào)節(jié) 70dB；
8.14、標(biāo)定期間，輻射錐熱電偶平均溫度應(yīng)保持在預(yù)設(shè)值的±5℃ 以內(nèi)；
九、測(cè)試數(shù)據(jù)
9.1、熱量釋放率，總耗氧量；CO2生成量；
9.2、點(diǎn)燃時(shí)間，煙道氣體流速，C系數(shù)，熄滅時(shí)間；
9.3、臨界點(diǎn)燃熱量
9.4、質(zhì)量損失速率
9.5、煙霧釋放速率
9.6、總熱釋放量；
9.7、時(shí)滯對(duì)測(cè)試結(jié)果影響分析。
十、關(guān)鍵零件配置表：
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| 名稱(chēng)(Name) | 產(chǎn)地/型號(hào)/品牌 Model | 數(shù)量（PCS） | 備注(Remark) |
| 1 | 熱電偶 | 美國(guó) 進(jìn)口 Omega | 2 |
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| 2 | 熱流計(jì) | 美國(guó) 進(jìn)口 Medthem | 1 |
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| 3 | 質(zhì)量流量計(jì) | 日本 進(jìn)口 Kofloc | 1 |
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| 4 | 壓力表 | 中國(guó)臺(tái)灣 Airtec | 3 |
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| 5 | 壓力調(diào)節(jié)閥 | 中國(guó)臺(tái)灣 Airtec | 3 |
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| 6 | 電磁閥 | 上海巨良 | 2 |
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| 7 | PLC稱(chēng)重系統(tǒng) | 西門(mén)子 | 1 |
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| 8 | 控制軟件 | Labview | 1 |
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| 9 | 加熱器 | 鎳鉻合金加熱管 5000W | 1 |
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| 10 | 離心風(fēng)機(jī) | 中國(guó)臺(tái)灣 | 1 |
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| 變頻器 | 中國(guó)臺(tái)灣臺(tái)達(dá) | 1 |
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| 11 | 微壓差變送器 | 進(jìn)口 美國(guó) setra | 1 |
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| 12 | 過(guò)濾器 | 2um | 3 |
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| 13 | 泠凝器 | 壓縮機(jī)工作系統(tǒng) | 1 |
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| 14 | 氧分析儀 | 德國(guó)ABB或中國(guó)舒茨 | 1 | 進(jìn)口分析儀為選配 |
| 15 | CO2分析儀 | 德國(guó)ABB或中國(guó)舒茨 | 1 | （CO分析儀為選配） |
| 17 | 煙密度光源 | 進(jìn)口氦氖激光發(fā)生器 | 1 |
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| 18 | 光電接收器模組 | 進(jìn)口 美國(guó) | 1 |
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| 19 | 交換接觸器 | 進(jìn)口品牌 施耐德 | 1 |
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| 20 | 過(guò)載保護(hù)器 | 進(jìn)口品牌 施耐德 | 1 |
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| 21 | 斷路器 | 進(jìn)口品牌 施耐德 | 1 |
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| 22 | 箱體 | 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜噴漆 |
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| 23 | 內(nèi)部工裝 | SUS304不銹鋼 |
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十一、客戶配備裝置說(shuō)明：
| 錐形量熱儀安裝條件 | ||
| 場(chǎng)地要求 | 規(guī)格要求 | 備注 |
| 1 | 設(shè)備尺寸：外形尺寸長(zhǎng)1800mm，寬700mm，主體高度2270mm，向上煙道610mm，總高2880mm。 | 不包括室外排煙管所占空間。 |
| 2 | 設(shè)備周?chē)臻g：設(shè)備四周至少留出1~1.5米的空間。 |
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| 3 | 地面平坦 |
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| 4 | 試驗(yàn)時(shí)，房間內(nèi)不允許有外界氣流干擾量熱儀的工作環(huán)境。 |
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| 5 | 配備排煙管道，設(shè)備出煙口直徑110mm |
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| 電氣要求 | 220V，7000W，電流35A。電源線進(jìn)線 ≥10mm2 |
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| 供水 | 自來(lái)水，水壓至少：流量6 mL/s~12 mL/s，無(wú)冷凝或沸騰。壓力275 kPa~620kPa（40 psi~90 psi）。溫度16℃~54℃。 |
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| 輔助氣體配備 | 純氮?dú)?，純度至?span>99.5%；接口壓力1MP以內(nèi)，干燥空氣 |
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| 甲烷99.5%；接口壓力1MP以內(nèi) |
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| 8.5%二氧化碳，接口壓力1MP以內(nèi) |
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| 0.85%一氧化碳，接口壓力1MP以內(nèi) |
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| 消耗品 | 干燥劑：燒堿石棉，硫酸鈣，硅膠；各備：500~1000g |
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| 參考（非設(shè)備要求） | 恒溫恒濕房間，由于制備樣品用。 |
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| 實(shí)驗(yàn)室配備滅火器 |
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