锥形量热仪燃烧测试实验方法

锥形量热仪燃烧测试实验方法

        一、实验介绍
使用锥形量热仪测试聚合物的阻燃性能是一种先进的测试技术。锥形量热仪对燃烧高分子材料具有多种测试功能，如：放热率、质量损失率、有效燃烧热、总发烟量、发烟率等，其参数在消防**工程设计中，被广泛使用。用于材料阻燃性能的研究和评价。因此，实验测试技术和测试数据分析也很重要。比如对ABS的几种高分子材料结合几种不同成分填料的燃烧试验数据的收集和分析，就是为了充分了解和熟悉锥体体积。在了解热工仪表的结构性能和工作原理的基础上，在掌握熟练的测试技术和操作程序的基础上，对测试数据的成功与否有明确的判断。只有这样才能对材料的阻燃性能进行分析和评价，才能得出准确的结论，尤其是试验前仪器的校准、过滤材料的更换和工艺检查、工艺变更和更换的除湿材料都是非常重要的测试。技术。
二、结构概述
锥形量热仪是典型的机电一体化组合装置。它的外观和结构简单紧凑，但功能原理、控制原理和操作要求极为严格。它是多种行业知识的综合应用，如图1所示。从图中可以看出，锥形量热仪的结构和原理涉及机械、化工、通风、制冷、仪表、电气控制等知识、流体力学、热力学、激光原理、计算机原理、测量与检测等，涵盖面广，是一种非常典型的高科技综合应用精密检测仪器。
三。测试点
3.1 工作原理
锥形量热仪的主要工作原理是耗氧原理。当样品在锥形电加热器的热辐射下燃烧时，火焰会消耗空气中一定浓度的氧气，并释放出一定的燃烧热值。通过大量的实验测试和计算研究，认为大部分被测材料的富氧燃烧热值接**均值13. 1 MJ/kg，偏差约5%。锥形量热法正是基于这一点。它根据材料在燃烧过程中消耗的氧气量，计算和测量燃烧过程中的放热率和质量损失率，以分析和判断材料的燃烧性能。
3. 2 测试条件
3. 2. 1 样品的制备
锥形量热法检测的样件应为是形状完整、材质均匀的方形，尺寸为100mm@100mm，厚度为3-20mm，常用的厚度为4或10mm。样品片可以用模具压制或从成品片上切割下来。总之，无论用哪种方法制作样片，都不能有厚薄不均、大小气泡、坑坑缺料、周围不均匀的现象。尤其是模具压制的样品，物料混合或搅拌时，应在设备上反复多次，充分保证物料能混合均匀。这样可以保证压制样品的材质均匀，燃烧试验时效果稳定，数据重复性好。通常，待测样件应具有相同的厚度以进行测试和比较。每种样品*好准备2个以上进行检测。试样测试前，需将5面用铝箔包好，以防燃烧时滴水过多，测试不准确。一个大的外露表面用于标记数字、接收辐射热以及观察和测试现象。
3. 2. 2 样品燃烧箱
样品燃烧箱由耐热不锈钢制成。它是测试样品的重要组成部分。它的形状和尺寸有明确的规定和要求，是随机附件。样品燃烧箱由盖子、箱体和缓冲层组成，如图2所示。
烧样试验前，应将烧样箱的内外清理干净，箱盖和箱体上不得有杂物粘附。如果试样燃烧箱上有附着物，试样燃烧时会出现不规则熔化和脱落现象，影响采集数据的真实性和质量损失，导致实验结果不准确。
样品燃烧箱内的衬里层也很重要，它主要用于隔热和调节样品的高度。垫层与测试样品叠放后的高度应与箱盖顶部内侧的下表面相同，否则应调整垫层的高度。
3. 2. 3 过滤材料
在锥形量热法燃烧试验中，过滤器的材质对样气采集质量和数据准确性非常重要，直接影响到实验结果的成败。因此，应充分注意滤材的质量选择和及时更换，尤其是在样品燃烧试验前，必须做好充分的准备。防止试验过程中过滤效果差造成气流由于管道堵塞，测试失败。
(1) 圆柱形过滤器。
3个圆柱形过滤器，中间玻璃管的过滤材料为粉红碱石灰，用于滤除样气中的CO和CO2。当粉红色变白时，应及时更换。两侧玻璃管内的过滤材料为变色硅胶，正常情况下为蓝色，用于滤除样气中的HO2。当玻璃管内变色硅胶的大部分颜色（约60%）变成白色时，就不能再使用，应更换。
(2)样气过滤系统。真空泵抽取的样气在进入氧气分析仪之前必须经过过滤，以去除样气中的烟气和杂质。过滤器分为两个地方；?滤芯材质为白色圆柱形滤芯，安装在透明圆形透明罩内；?过滤器材质为外封白色滤纸，在封壳两端中间各伸出一个接头，与排气管相连。测试前，检查两个滤芯的状况。如果发现二次过滤器入口端发黑，则不能再使用，应及时更换。每次试验前应先拆开过滤器检查，清  除吸附在圆筒形滤芯内部的烟尘。如果滤芯外部有发黑迹象，应及时更换。
3. 2. 4 认可距离
待测样品与锥形加热器之间的距离规定为 25 mm。试样初始试验时，将燃烧箱置于燃烧架上，锥形加热器底面（打开保护板时）与试样外露面的距离应保证为25°毫米。如果距离不正确，应及时调整。称重传感器的立柱上有一个突出的调节螺钉。松开螺丝后，上下移动滑套调整距离。
3. 3 测试校准
锥形量热仪必须在燃烧试验前进行校准。校准项目包括质量校准、氧分析仪校准、辐射功率校准、激光烟雾测量校准、热系数/C0值校准。只有上述参数校准后，计算机才能对样品燃烧试验中采集的数据进行有效的计算处理。校准参数必须满足要求并达到仪器的精度范围，才能获得较好的校准数据，顺利进行实验测试。