建材氧指数试验控制系统、控制方法以及试验仪技术方案

本发明专利技术公开了一种建材氧指数试验控制系统，包括控制元件、氧浓度检测单元、火焰检测单元以及处理控制单元，通过上述单元的共同控制使其具有测量数据更加准确、试验结果更为准确的优点，一种控制方法以及一种建材氧指数试验。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种建材氧指数试验控制系统，包括控制元件、氧浓度检测单元、火焰检测单元以及处理控制单元，通过上述单元的共同控制使其具有测量数据更加准确、试验结果更为准确的优点，一种控制方法以及一种建材氧指数试验。【专利说明】建材氧指数试验控制系统、控制方法以及试验仪
本专利技术涉及建筑材料性能测试
，特别是涉及一种建材氧指数试验控制系统、控制方法以及试验仪。
技术介绍
随着社会的不断发展与进步，各种新型建筑装修材料被广泛使用，而这些新型材料由于生产过程中使用各种易燃材料，从而增加了很多火灾安全隐患，因此通过测试材料的氧指数来判断一个材料的燃烧性能就变的非常有必要。建材氧指数测定仪用于测定在氧、氮混合气流中，刚好维持试样燃烧所需的最低氧浓度。建材氧指数试验控制系统中的氧指数测定仪一般采用使用一只O?10升/分钟的氧气转子流量计调节氧气流量，采用使用一只O?10升/分钟的氮气转子流量计调节氮气流量，靠两只流量计配比调整混合气体的氧气浓度。 中国专利授权公告号CN 202033628 U公开了一种建材氧指数试验控制系统，包括氧气瓶、氮气瓶和氧指数测定仪，氧气瓶和氮气瓶的出口分别设有减压阀，氧指数测定仪内部的氧气输送管路上和氮气输送管路上均设有稳压阀和针阀;氧气浓度传感器设置在氧指数测定仪内部的混合气体输送管路上，氧气浓度传感器的信号输出端与单片机的信号输入端连接，单片机的信号输出端与显示器的信号输入端连接。实现了在试验过程中氧气浓度的实时监测。GB/T2406-93燃烧性能试验方法，给出现有的燃烧试验方式为通过人为的计时燃烧时间以及粗鲁的调节氧浓度，十分不方便而且所需的测验时间长精度也不够准确，为此亟需专利技术一种新的方法来解决问题。
技术实现思路
本专利技术的目的一是提供一种建材氧指数试验控制系统，其具有试验结果更为准确且测验速度快的优点。本专利技术的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的:一种建材氧指数试验控制系统，包括 控制元件，用于控制氮气、氧气输送比例； 氧浓度检测单元，设置于氧指数测定仪内部的混合气体输送管路上，用于检测氧浓度，并输出一与氧浓度正相关的氧浓度信号； 火焰检测单元，用于检测燃烧罐内试样是否燃烧，当检测到燃烧时产生的火焰时，输出计时信号，当未检测到燃烧时产生的火焰时，输出截止信号； 处理控制单元，内设一上限值，响应于计时信号开始计时，响应于截止信号或当计时长达到上限值时截止计时，从而得到一次燃烧试验的燃烧时间，将燃烧时间与其内部的预设时间进行比较； 当燃烧时间大于预设时间时，控制控制元件工作状态降低氧气输送比例至其计算值并重新进行火焰检测，直至首次出现燃烧时间低于预设时间，记录首次出现燃烧时间低于预设时间时的计算值以及最邻近一次的计算值，从而确定初始极限氧指数的区间； 当燃烧时间小于预设时间时，控制控制元件工作状态提高氧气输送比例至其计算值并重新进行火焰检测，直至首次出现燃烧时间高于预设时间时，记录首次出现燃烧时间高于预设时间时的计算值以及最邻近一次的计算值，从而确定初始极限氧指数的区间； 将初始极限氧指数区间划分成两个子区间取极限氧指数区间的中点值，若在氧浓度值在中点值的情况下燃烧时间低于预设时间时，则取前一子区间作为新的极限氧指数区间，若在氧浓度值在中点值的情况下燃烧时间高于预设时间时，则取后一子区间作为新的极限氧指数区间； 循环操作直至极限氧指数区间的两端点值之差小于等于预设值，确定该极限氧指数区间的中点值为极限氧指数。通过采用上述技术方案，设置火焰检测单元，通过处理控制单元接收模拟信号并确定一个初始极限氧指数区间，并且通过处理控制单元将极限氧指数区间划分成两个子区间，子区间又形成新的极限氧指数区间，通过不断的重新划分，直至子区间端点值之差为小于等于预设值，通过火焰检测单元检测试样平衡燃烧的时间相比于传统检测时人为操作更为精确，通过二分法可以快速缩小氧浓度值范围，无限逼近极限氧浓度指数，这样测量数据更加准确、试验结果更为准确，调节速度更加快捷，通过在处理控制单元内设定一个上限值，当试样持续燃烧时间超过该上限值时截止计时，避免出现燃烧时间过长而导致延长试验时间，从而在保证了试验结果更为准确的同时进一步提高了试验速度。作为优选的，所述的火焰检测单元为采用弥勒冷阴极充气二极管为传感器的火焰检测电路。通过采用上述技术方案，具有良好的日光盲、较高的灵敏度和快速的响应等特点，可以更加精确的测量出试样的平衡燃烧时间，以提高试验结果。作为优选的，所述的预设时间为2min至3min之间的一个值。作为优选的，所述的处理控制单元为单片机。通过采用上述技术方案，采用单片机作为处理控制单元可以使得控制更为简单，成本也更低。本专利技术的目的二是提供一种建材氧指数试验仪，其具有测量数据更加准确、试验结果更为准确且试验速度更快的优点。本专利技术的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的:一种建材氧指数试验仪，包括上述的建材氧指数试验控制系统。本专利技术的目的三是提供一种建材氧指数试验控制系统的控制方法，其具有测量数据更加准确、试验结果更为准确且试验速度更快的优点。本专利技术的上述技术目的三是通过以下技术方案得以实现的:一种建材氧指数试验控制系统的控制方法，包括以下步骤， 步骤1、通过氧浓度检测单元测定氧指数测定仪内的氧气浓度并输出一个与氧气浓度正相关的氧浓度信号； 步骤2、通过火焰检测单元，检测燃烧罐内试样是否燃烧，当检测到燃烧时产生的火焰时，输出计时信号，当未检测到燃烧时产生的火焰时，输出截止信号； 步骤3、通过处理控制单元，内设一大于预设时间的上限值，响应于计时信号开始计时，响应于截止信号或当计时时长达到上限值时截止计时，从而得到一次燃烧试验的燃烧时间，将燃烧时间与其内部的预设时间进行比较； 当燃烧时间大于预设时间时，控制控制元件工作状态降低氧气输送比例至其计算值并重新进行火焰检测，直至首次出现燃烧时间低于预设时间，记录首次出现燃烧时间低于预设时间时的计算值以及最邻近一次的计算值，从而确定初始极限氧指数的区间； 当燃烧时间小于预设时间时，控制控制元件工作状态提高氧气输送比例至其计算值并重新进行火焰检测，直至首次出现燃烧时间高于预设时间时，记录首次出现燃烧时间高于预设时间时的计算值以及最邻近一次的计算值，从而确定初始极限氧指数的区间； 步骤4、将初始极限氧指数区间划分成两个子区间取极限氧指数区间的中点值，若在氧浓度值在中点值的情况下燃烧时间低于预设时间时，则取前一子区间作为新的极限氧指数区间，若在氧浓度值在中点值的情况下燃烧时间高于预设时间时，则取后一子区间作为新的极限氧指数区间； 步骤5、判断“两端点值之差小于等于预设值”； 步骤6、循环步骤4、5直至极限氧指数区间的两端点值之差小于等于预设值时跳出循环，确定该极限氧指数区间的中点值为极限氧指数。作为优选的，处理控制单元指令控制元件以一固定增量增加或以一固定减量减少氧气浓度从而到达初始极限氧指数区间。通过采用上述技术方案，固定增量增加或固定减量减少的方式来调节氧浓度可以更加快速地确定初始氧极限氧指数区间。作为优选的，处理控制单元指令控制元件以2的指数倍倍增或倍减得到初始极限氧指数区间。通过采用上述技术方案，可以更加快本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建材氧指数试验控制系统，其特征在于：包括控制元件（5），用于控制氮气、氧气输送比例；氧浓度检测单元（3），设置于氧指数测定仪（8）内部的混合气体输送管路上，用于检测氧浓度，并输出一与氧浓度正相关的氧浓度信号；火焰检测单元，用于检测燃烧罐（4）内试样是否燃烧，当检测到燃烧时产生的火焰时，输出计时信号，当未检测到燃烧时产生的火焰时，输出截止信号；处理控制单元（1），内设一大于预设时间的上限值，响应于计时信号开始计时，响应于截止信号或当计时信号计时长达到上限值时截止计时，从而得到一次燃烧试验的燃烧时间，将燃烧时间与其内部的预设时间进行比较；当燃烧时间大于预设时间时，控制控制元件（5）工作状态降低氧气输送比例至其计算值并重新进行火焰检测，直至首次出现燃烧时间低于预设时间，记录首次出现燃烧时间低于预设时间时的计算值以及最邻近一次的计算值，从而确定初始极限氧指数的区间；当燃烧时间小于预设时间时，控制控制元件工作状态提高氧气输送比例至其计算值并重新进行火焰检测，直至首次出现燃烧时间高于预设时间时，记录首次出现燃烧时间高于预设时间时的计算值以及最邻近一次的计算值，从而确定初始极限氧指数的区间；将初始极限氧指数区间划分成两个子区间取极限氧指数区间的中点值，若在氧浓度值在中点值的情况下燃烧时间低于预设时间时，则取前一子区间作为新的极限氧指数区间，若在氧浓度值在中点值的情况下燃烧时间高于预设时间时，则取后一子区间作为新的极限氧指数区间；循环操作直至极限氧指数区间的两端点值之差小于等于预设值，确定该极限氧指数区间的中点值为极限氧指数。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙治堃，
申请(专利权)人：南京上元分析仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32