NBS煙密度試驗(yàn)箱|煙密度試驗(yàn)箱,煙密度測試箱,塑料煙密度試驗(yàn)機(jī)

一、適用范圍:
1.1 適用于所有的塑料,也適用于其它材料的評估(橡膠、紡織品覆蓋物、涂漆面、木材和其他材料)。測定材料燃燒時所產(chǎn)生煙霧的比光密度,并以最大比光密度為試驗(yàn)結(jié)果,評定在規(guī)定條件下塑料的發(fā)煙性能;
1.2 片狀材料、復(fù)合材料或厚度不超過25mm組合件的試樣,垂直放置于配有規(guī)定等級熱輻射源的密閉櫥柜中,在使用或不使用引燃火焰的情況下,測量從曝露面生成煙的方法;
1.3 主要研發(fā)和建筑物、火車、船只等的消防安全工程,而不能作為建筑等級評定的基礎(chǔ)或其它目的;
1.4 該儀器測量原理為朗伯—比爾定律,通過光學(xué)系統(tǒng)測定煙霧的透光量占初始透光量的分?jǐn)?shù)來表示煙密度,通過透光量的最小百分?jǐn)?shù)來計算最大比光密度;其檢測指標(biāo)為質(zhì)量光密度MOD、煙霧的光密度OD、比光密度Ds。另外,配備其他分析儀器,如氣體檢測管、離子色譜儀、液相色譜等,可對煙毒性進(jìn)行定性定量分析(選配)。
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二、符合標(biāo)準(zhǔn):
2.1?符合GB/T8323.1-2008《塑料 煙生成 第1部分:煙密度試驗(yàn)方法導(dǎo)測》標(biāo)準(zhǔn)要求;
2.2?符合ISO5659-1:1996《Plastic-Smoke generation-Part:Guidance on optical-density testing》標(biāo)準(zhǔn)要求;
2.3?符合GB/T8323.2-2008《塑料 煙生成-第2部分:單室法測定煙密度試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)要求;
2.4?符合ISO5659-2:2012《Plastic-Smoke generation-Part2:determination of optical density by a single-chamber test》標(biāo)準(zhǔn)要求;
三、主要特點(diǎn):
3.1?計算機(jī)控制界面:采用美國NI公司高檔設(shè)備和儀器專業(yè)開發(fā)軟件(Labview),界面嚴(yán)謹(jǐn),自動化程度高,所有的繁瑣程序和運(yùn)算都已集成計算機(jī)里,反應(yīng)速度非常快,操作方便,人性化界面,傻瓜式操作。
3.2?整機(jī)核心部分均采用進(jìn)口元器件:如流量計、熱流計、光電倍增管等。
3.3?光度測量系統(tǒng):采用光電倍增管,與A/D數(shù)模板連接,經(jīng)過多級放大及微機(jī)處理。能連續(xù)測量相應(yīng)的光密度隨時間變化的透光率,至少為光譜靈敏度響應(yīng)的5個數(shù)量;
3.4?光源接收采用光電倍增管以及高精度采集卡和放大板卡,S4頻響應(yīng),暗流低于10-9A的光電倍增管接受信號,透光率精度可達(dá)到0.0001%;
3.5?配備荷蘭Schmidt-Boelter水冷熱流計,隨機(jī)附帶原廠計量證書;配備便攜式水冷卻系統(tǒng),無需外接冷卻水源,便于用戶使用;
3.6?方形箱體底部安裝有防止超壓的爆破鋁箔片,實(shí)行安全爆破,箱體內(nèi)部安裝有壓力調(diào)節(jié)裝置,實(shí)行安全自動泄壓;
3.7?箱體采用全開門的方式。安裝試樣、在測試結(jié)束后清潔測試箱的上下光窗、更換不同試驗(yàn)裝置時非常方便,提高了工作效率;
3.8?在測試箱體安裝輔助加熱裝置,可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,迅速達(dá)到箱體溫度平衡時間;
3.9?在測試箱體安裝了攪拌用風(fēng)扇,使燃燒煙氣攪拌均勻,提高了測試精度和準(zhǔn)確性;
3.10?配備氣體采集裝置和接口,通過氣體取樣器直接連接FTIR 傅立葉紅外分析儀,用于煙毒性的檢測(HCN、NOX、CO、HF、HCL、SO2)。
四、主要參數(shù):
4.1?全套設(shè)備包括密閉測試箱、樣品盒、輻射錐、點(diǎn)火器、透光和測量裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及控制箱等組成。
4.2 測試箱:
4.2.1 試驗(yàn)箱內(nèi)部尺寸:長914±3(mm),高914±3(mm),深610±3(mm),采用多層板制成,內(nèi)表面涂覆耐化學(xué)腐蝕和便于清洗的金屬層;內(nèi)箱體材質(zhì)為SUS304不銹鋼,厚度為3mm,?
4.2.2 試驗(yàn)箱體帶有鉸鏈安裝的前門為全開門設(shè)計,測試箱門可完全打開,方便裝卸樣品和清潔箱體。前門安裝有可視窗,并且在可視窗前面安裝可活動的不透明遮光板,以避免光線進(jìn)入密封箱??刂葡渑c燃燒箱一體化設(shè)計;
4.2.3 方形箱體底部安裝有防止超壓的爆破鋁箔片,由厚度為0.04mm、長為405mm、寬200mm,合計面積為81000mm2組成的安全爆破片,用不銹鋼絲網(wǎng)保護(hù)爆破片,絲網(wǎng)被固定在距爆破片50mm的地方,防止阻止爆破片爆炸。箱體內(nèi)部安裝有壓力調(diào)節(jié)裝置,符合GB/T8323.2-2008標(biāo)準(zhǔn)(見圖2)
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圖2?泄壓裝置
4.2.4 光窗:上下裝有兩個Φ75mm的光窗,一個箱體頂部,一個在箱體底部。光窗的下面配有9W的環(huán)形電加熱器,以保證光窗上表面的溫度(50℃~55℃為宜)以便將該表面上的煙濃度降到最低,上光窗在測試箱的頂部,在測試箱外部的光窗周圍安裝8mm厚的光學(xué)平臺,光學(xué)平臺用Φ15mm的能連接固定平臺和測試箱的金屬棒固定,箱體的內(nèi)表面應(yīng)與測試箱內(nèi)襯的外表面齊平。
4.2.5測試箱頂部有一個開口,用于其它試驗(yàn)的測試(如毒性分析儀器),進(jìn)行壓力檢查時開口關(guān)閉,并能承受和保持測試箱內(nèi)部壓力大于大氣壓1.5kpa(150mmH2O);
4.2.6?進(jìn)氣口:帶有電磁閥的進(jìn)氣口安裝在測試箱頂部,并遠(yuǎn)離輻射錐;口徑為Φ65mm,由帶法蘭的電磁閥控制關(guān)和閉狀態(tài)。
4.2.7?排氣口:帶有電磁閥的排氣口裝在左邊的底部,口徑為Φ65mm,通過直徑為50mm-100mm的軟管與能產(chǎn)生0.5kpa負(fù)壓的抽風(fēng)機(jī)相連。
4.2.8?測試箱壓力控制裝置:由壓力調(diào)節(jié)器和1.5kPa的微壓差傳感器,探測數(shù)據(jù)可通過軟件讀取。壓力調(diào)節(jié)器的出口應(yīng)與排氣系統(tǒng)相連。U型管壓計150mm水柱(1.5kpa)
4.2.9?測試箱壁溫測量:采用直徑為1.0mm的熱電偶,安裝在測試箱內(nèi)部的幾何中心,用厚度約為6.5mm直徑為18mm的絕緣片蓋住熱電偶,并粘接固定在測試箱壁上。測試箱體后壁中心安裝直徑1mm的熱電偶,可測試箱體內(nèi)部溫度。試驗(yàn)箱壁溫度測量范圍為(35~80)℃;
4.2.10?輔助加熱器:使測試箱能快速達(dá)到溫度穩(wěn)定狀態(tài),在測試箱內(nèi)采用纏繞500W的電加熱帶,使測試箱溫度均勻升高。
4.2.11外箱規(guī)格:為操作方便外箱為一體化設(shè)計,外形尺寸:長1822(mm),寬860(mm),高1970(mm)。
4.3 輻射錐裝置:見圖3
4.3.1 輻射錐裝置:由電加熱管、稱重單元、PID溫度控制器、熱流計、試樣盒、點(diǎn)火器,符合GB/T8323.1、GB/T8323.2、ISO5659-2:2012等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
4.3.2 電加熱管額定功率為3000W,安裝于雙層不銹鋼殼體中,中間填充耐熱纖維棉,能在樣品表面中心提供10KW/m2~60KW/m2輻射強(qiáng)度。當(dāng)測試離樣品中心25mm的其他兩個位置的輻射照度時,這兩個位置的輻射照度不能低于樣品中心輻射照度的85%,控制精度為±0.5 KW/m2。
4.3.3 PID溫度控制器:輻射錐溫度控制供電采用帶有快速周期可控硅堆控制,溫度控制采用PID積分和微分溫度控制器,為日本OMRON微電腦P、I、D溫度控制器,積分時間在50以內(nèi)和微分時間在30s以內(nèi)的調(diào)整能力與加熱器的響應(yīng)特性有很好的匹配,能使加熱器的溫度穩(wěn)定在±2°C。采用日本OMRON微電腦P、I、D溫度控制器控制精度高,漂移小,溫度波動非常小。輸入溫度控制范圍為室溫至1000°C,溫度控制精度±1度。
4.3.4?輻射錐、輻射錐屏蔽罩、樣品盒:
4.3.4.1?輻射錐:由支撐構(gòu)架的垂直定位棒固定和保護(hù),對于非膨脹性材料,當(dāng)樣品水平放置時,輻射錐外罩交界的較低邊緣在樣品上表面的上方25mm±1mm處;對于膨脹性材料,這個距離為50mm。
4.3.4.2?輻射錐屏蔽罩:直徑≥130mm的無機(jī)保護(hù)罩在規(guī)定曝露之前和曝露以后阻止樣品受到輻射,屏蔽罩的上表面定位約在輻射錐基座和樣品的中間部分。?控制方式:采用全自動控制,可以任意設(shè)定開合時間,由電腦程序輸出信號,快速將輻射屏蔽層插入和移出。
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圖3 輻射錐
4.3.4.3樣品盒:見圖6和圖7。試驗(yàn)尺寸為75*75mm
4.4 熱流計:見圖4
4.4.1采用荷蘭進(jìn)口軍工級熱電堆式式熱流計(Hukseflux Thermal Sensors熱流計),附帶可追溯至NIST的校準(zhǔn)報告一份;
4.4.2 量程為(0~100)KW/ m2;
4.4.3 精度為1%。
4.4.4 配備水冷卻系統(tǒng),并配別水路報警系統(tǒng),防止熱流計因水流冷卻不足而導(dǎo)致?lián)p壞;
4.4.5 輻射接收靶的直徑為12.5mm,表面覆有耐久的無光澤黑色涂層。輻射接收靶為水冷式。
圖4 荷蘭進(jìn)口軍工級熱電堆式式熱流計(Hukseflux Thermal Sensors熱流計)
4.5 點(diǎn)火器:采用電火花點(diǎn)火自動方式,在不開啟箱體門的情況下,可以點(diǎn)火燃燒;點(diǎn)火器噴嘴由Φ4.0mm孔徑銅管制成,火焰長度水平測量時為30mm。對于非膨脹性材料將其固定在高出樣品上表面10mm的水平位置,對于膨脹性材料將燃燒器固定在低于輻射錐底部邊緣15mm的地方。
4.6供氣系統(tǒng)(燃燒系統(tǒng)):
4.6.1組成由穩(wěn)壓閥、過濾器、針形閥和流量計及燃燒器組成;
4.6.2燃?xì)猓翰捎眉兌葹?5%以上、最小壓力為3.5kpa±1kpa的丙烷;
4.6.3空氣:壓力為170kpa±30kpa;
4.6.4丙烷流量:為質(zhì)量流量計,0~100sccm;
4.6.5空氣流量:為體積流量計,0~800sccm;
4.6.6控制方式:由質(zhì)量流量計控制器采取信號通過計算機(jī)設(shè)定和控制;
4.6.7質(zhì)量流量計精度:滿量程的±1.5%。
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圖5 樣品盒實(shí)物圖
4.7 稱重單元:采用高精度美國進(jìn)口稱重傳感器,量程為0-2000g,精度0.01g。試樣重量(MOD)變化率由計算機(jī)自動跟蹤采集、記錄和運(yùn)算。
4.8 光電測量系統(tǒng)(煙密度測量裝置):由白熾燈光源及光電倍增管接收裝置組成。其中含電源、光電倍增管、放大透光片、光閘、濾光片、中性透光片、透鏡、光學(xué)系統(tǒng)暗箱、光源、光窗加熱器組成。
4.8.1光源:
4.8.1.1光源:由6.5V的白熾燈、6.5V穩(wěn)壓電源、可變電阻器組成。燈泡兩端電壓有效值通過伏特表測得為4±0.2V;光源色溫為2200k±100k;
4.8.1.2光源結(jié)構(gòu):白熾燈安裝在測試箱底部不透光暗箱中,由光源、凸透鏡、光窗加熱器、光學(xué)窗口組成。
4.8.1.2.1光窗加執(zhí)器:AC220V供電,9W電阻絲環(huán)繞而成,以保證光窗上表面的溫度(50?oC ~55oC)為宜。
4.8.1.2.2凸透鏡:光通過直徑為51mm的透鏡,經(jīng)調(diào)節(jié)和校準(zhǔn),完全形成一個直徑為51mm的環(huán)而沒有其它光在環(huán)以外的光束。
4.8.1.2.3光學(xué)窗口:由無遮擋的透光片(精度0.001%)和暗箱盒組成。
4.8.1.2.4配有消色差透鏡;
4.8.2光電探測器(光電倍增管接收裝置):
4.8.2.1光電探測器:由日本濱松光電倍增管、放大濾光片、光閘、濾光片、中性濾光片、凸透鏡、光學(xué)窗口等組成。
4.8.2.2光電倍增管:由日本濱松光電倍增管及模組組成。S4頻響應(yīng),波長范圍為300~650nm。供電電源:輸入12V,輸出0~1200V ?2mA。線性度≥99.8%,不穩(wěn)定度≤0.1%,V (λ)匹配誤差:?f1≤4 %;
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圖6 日本濱松光電倍增管組件
4.8.2.3光電系統(tǒng)處理:光電探測器為日本濱松光電倍增管組件,與A/D數(shù)模板連接,經(jīng)過多量程藕合放大器經(jīng)微機(jī)采集和處理。能連續(xù)測量相應(yīng)的光密度隨時間變化的透光率,為光譜靈敏度響應(yīng)的5個數(shù)量級,暗電流低于10-9A。光電倍增管的最小靈敏度能100%讀出光路上0.5中性濾光片和一個ND-2放大濾光片獲得的光。透光率0%為光通過,透光率100%光無遮擋完全通過;
4.8.2.4放大濾光片:配備ND-2為放大濾光片,通過ND-2放大濾光片透過率精度可達(dá)到0.95%;
4.8.2.5光學(xué)系統(tǒng)的校準(zhǔn):配備ND-3擴(kuò)展濾光片,用于光學(xué)系統(tǒng)的校準(zhǔn)。
4.8.2.6光閘:為擋板、當(dāng)光閘關(guān)閉時,透光率為0%,即校正透光率0%使用。
4.9.2.7中性濾光片:從光密度0.1~0.9共選取三個透光率為25%、50%、75%的中性濾光片,直徑可覆蓋光窗面積。
4.9.2.8凸透鏡:直徑為51mm的凸透鏡,使直射光束能夠在上下暗箱之間的透光板處被聚焦成一個小的強(qiáng)光斑。
4.9.2.9光學(xué)窗口:由無遮擋的透光片和暗箱盒組成。
4.9.2.10?測試模式分為Filter、Dark以及Clear 模式三種,根據(jù)不同測試量程自動進(jìn)行切換。
4.9.2.11.煙霧密度和溫度均以數(shù)碼顯示,查看更簡便,數(shù)值更精準(zhǔn)
4.10?操作系統(tǒng)以及測量軟件:
4.10.1控制部分:標(biāo)準(zhǔn)控制機(jī)柜,計算機(jī)+智能控制系統(tǒng),可自動完成測試;各種信號自動采集;
4.10.2 計算機(jī)控制界面:計算機(jī)自動控制、采集、記錄和結(jié)果運(yùn)算。采用高檔設(shè)備和儀器專業(yè)開發(fā)軟件(Labview)界面嚴(yán)謹(jǐn),自動化程度高,所有的繁瑣程序和運(yùn)算都已集成計算機(jī)里,反應(yīng)速度非???,操作方便,人性化界面,傻瓜式操作。軟件可以切換中英文界面,自帶打印機(jī),出具打印中/英文報告。原始數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理結(jié)果可導(dǎo)入word和excel。
4.10.3 軟件有校準(zhǔn)模式,標(biāo)定模式及試驗(yàn)?zāi)J健?/p>
4.10.4 具有泄露檢測、安全警示、斷電數(shù)據(jù)保存功能。
4.10.5?精確顯示透光率和煙霧密度,MOD質(zhì)量光密度與時間曲線。
4.10.6 儀器有斷電數(shù)據(jù)保存功能;
4.10.7 配備DELL電腦;
4.10.8 配備打印機(jī);
4.10.9控制系統(tǒng)配有斷電保護(hù)功能;
4.10.10電壓:220V 功率4KW;
4.10.11丙烷氣招標(biāo)人自備。
4.10.12數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集模塊,并提供型號及測試模塊功能組合,進(jìn)行技術(shù)說明
五、整機(jī)性能:
5.1 透光率測量范圍:0~100%;分辨率0.00001%;
5.2 測量精度小于±2.5%;
5.3 光源6.5V白熾燈光源;2200±100K色溫白熾燈;
5.4 光系統(tǒng)對透過率為線性響應(yīng),測量精度±3%;
5.5 光電倍增管數(shù)據(jù)采集精度滿偏0.5%;
5.6 輻射錐功率 3000W; 輻射錐輻射照度 10KW/m2~60KW/m2;
5.7 加熱器的輸入溫度 0℃~1000℃, 精度±2℃;
5.8 K型鎧裝熱電偶精度0.1℃;
5.9 熱電堆式熱流計范圍0~100KW/m2;熱電堆式熱流計,熱流計的準(zhǔn)確度為士1% ,重復(fù)性為士0.5%;
5.10 丙烷流量計范圍:0~100SCCM,最小壓力3.5kpa±1kpa;
5.11 空氣流量計范圍:0~800SCCM,最小壓力170kpa±10kpa;
5.12 風(fēng)扇提供箱內(nèi)負(fù)壓至少0.5kpa;
5.13 箱體承受大于大氣壓力≥1.5kpa;
5.14 U型管壓計150mm水柱(1.5kpa);
5.15 試驗(yàn)倉壁溫度測量范圍:35~80℃;
5.16 窗口加熱器功率 9w;
5.17 輻射功率范圍:0~50KW/㎡;
5.18 整機(jī)功率:AC220V 3.75KW,單相三線制;
5.19 整機(jī)重量:450kg
5.20 工作環(huán)境:溫度范圍:(-40~45)°C;環(huán)境濕度:相對濕度(55±25)%
5.21 設(shè)備整體尺寸:1650×900×2050(L×W×H)。。
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