一种高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种高通量防火等级UL‑94材料阻燃性能测试设备，包括：轮盘式样品夹持装置，用来等分固定测试样品，并能够根据测试样品的个数调节转速以保证测试样品的火焰燃烧时间；引燃装置，用来对测试样品施加火焰燃烧，并保证测试样品与燃烧灯火焰之间的距离；火焰感应识别系统，用来记录测试样品有焰燃烧时间和无焰燃烧时间；系统终端，用来获取被测样品的参数，测定数据经系统终端处理模块分析与处理后，确定该单样测试样品燃烧等级。本发明专利技术还公开了一种高通量防火等级UL‑94材料阻燃性能测试方法，可提高对样品的检测效率及测试数据的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试方法及设备
本专利技术涉及材料测试
，具体涉及一种高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试方法及设备。
技术介绍
材料的燃烧性能与人们的生产生活有着密切的联系，随着材料的应用逐渐广泛，其阻燃性能的重要性日益凸显。目前评定材料的阻燃性能有多种测试方法，如氧指数法、燃烧速率法、UL94法等。针对UL94燃烧性能的测试，目前市场上出售的设备并不能完全符合其规范要求，例如设备密封性不够，燃烧灯在测试过程中无法移动等问题，且在资源有限的情况下，只能逐个样品单独检测，无法连续测试，缺陷在于对样品的测试效率较低。现有技术中，中国专利201620087323.3，公开了一种纺织材料阻燃性能测试装置，采用呈伞骨架结构的支撑架安装多个试样夹，能够在一次测试中检测多种材料的阻燃性能，或者对同种材料进行多次测试。但是，该阻燃性能测试装置所提出技术方案，缺少一个能够机动性二次保证燃烧灯火焰与测试样品之间燃烧距离的装置。测试样品在第一阶段燃烧测试时，基本上可以做到保证火焰与测试样品之间燃烧距离，但是随着第二阶段燃烧测试时，由于再次引燃火焰，火焰的大小就会影响与测试样品之间燃烧距离，或者由于测试样品已经经过一次燃烧，会存在体积变小。若依然根据第一次燃烧的设定的位置继续进行第二阶段测试，就会影响后续数据及测试精准度。现有技术中，中国专利201710478140.3，公开了一种涂料防火阻燃性能的测试方法，该测试方法将待测试的涂料涂覆在基板上形成涂层，待涂层硬化后用喷火枪对涂层进行喷火，根据喷火后涂层燃烧火点的持续燃烧时间、冒烟情况、黑斑大小和气味，定性判断涂料的防火阻燃性能。但是，该专利申请所提出的技术方案，仅仅根据一次持续燃烧时间、冒烟情况、黑斑大小和气味，定性判断涂料的防火阻燃性能，该技术方案不能实现根据样品的有焰及无焰燃烧时间、熔滴是否引燃脱脂棉现象来分析判断阻燃性能测试，因此其测试效率及所获得数据精准度仍然有待提高。
技术实现思路
针对现有技术上述的不足，本专利技术提供一种高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试方法，可根据样品的有焰及无焰燃烧时间、熔滴是否引燃脱脂棉，判定测试样品燃烧等级，以提高检测效率及测试数据的精准度。本专利技术还提供一种高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试设备，旨在通过自动化程序操控，提高样品的检测效率和测试数据精度。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种防火等级UL-94材料阻燃性能测试，包括以下步骤：(1)设置一阻燃性能测试设备，将多个测试样品对称分布固定于该设备的轮盘式样品夹持装置工位上，轮盘式样品夹持装置能够根据测试样品个数调节转速，以保证每个测试样品的火焰时间为10±0.5s；(2)启动自动引燃装置，控制火焰高度为20±1mm，将测试样品置于引燃装置燃烧灯的顶部中心，保证测试样品与火焰之间的距离为10mm，对测试样品进行施加10±0.5s火焰燃烧；(3)熄灭火焰，启动火焰感应识别系统，由火焰感应识别系统记录测试样品有焰燃烧时间T1；当测试样品火焰燃烧停止，立即再次引燃火焰，并驱动引燃装置保持燃烧灯顶部中心火焰与剩余测试样品的距离在10mm，对测试样品进行二次施加火焰10±0.5s后，熄灭火焰，启动火焰感应识别系统开始测定有焰燃烧时间T2和无焰燃烧时间T3，火焰感应识别系统将测定数据传输至系统终端；(4)测定数据经系统终端处理模块分析与处理后，确定该单样测试样品燃烧等级。所述防火等级UL-94材料阻燃性能测试，还包括以下步骤：(5)单样测试样品检测完毕后，轮盘式样品夹持装置自旋转至下一测试样品工位，同时对测试环境进行重新换气换压，进入下一测试样品检测，重复步骤(2)至(4)直至将固定于轮盘式样品夹持装置工位上的多个测试样品检测完毕。所述燃烧等级包括燃烧等级V-0、燃烧等级V-1、燃烧等级V-2。所述处理模块判定测试样品燃烧等级基于如下算法：有焰燃烧时间T1或T2≤10s输出为0，有焰燃烧时间10s＜T1或T2≤30s输出为1，第二次施加火焰后每个试样的有焰燃烧时间和无焰燃烧的总时间T2+T3≤30s输出为0，第二次施加火焰后每个试样的有焰燃烧时间和无焰燃烧的总时间30s＜T2+T3≤60s输出为1，燃烧微粒或滴落物未点燃脱脂棉输出为0，燃烧微粒或滴落物点燃脱脂棉输出为1，则燃烧等级V-0对应输出结果为000，燃烧等级V-1对应输出结果110，燃烧等级V-2对应输出结果为111，所述处理模块只针对以上三种结果有效，其余结果则自动判定为检测无效。一种高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试设备，包括：一轮盘式样品夹持装置，用来等分固定测试样品，并能够根据测试样品的个数调节转速以保证测试样品的火焰燃烧时间为10±0.5s；一引燃装置，用来对测试样品施加火焰燃烧，并保证测试样品与燃烧灯火焰之间的距离为10mm；一火焰感应识别系统，用来记录测试样品有焰燃烧时间和无焰燃烧时间；一系统终端，用来获取被测样品的参数，测定数据经系统终端处理模块分析与处理后，确定该单样测试样品燃烧等级。所述引燃装置包括燃烧灯、量规、压力计、流量计、计时装置、供气装置、驱动装置以及与终端系统连接的数据传输端口；所述引燃装置可根据气源气体的纯度、压力计及流量计范围、燃烧灯尺寸自动调节，确保蓝色火焰高度为20±1mm；所述的计时装置可精确到0.5s；所述供气装置可供给技术级甲烷气体，气体纯度至少为98％；所述压力计能测量到200mm水柱，增量为5mm；所述流量计可精确到1mL/min，量程大于105mL/min。所述火焰感应识别系统包括红外热像仪、气体传感器以及与终端系统连接的数据传输端口；所述火焰感应识别系统可根据红外热像仪和气体传感器确定有焰燃烧时间T1、T2和无焰燃烧时间T3，并将数据传输至终端系统综合分析与处理。所述高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试设备还包括：一测试室，用来为测试样品创造测试环境，引燃装置和轮盘式样品夹持装置设置在测试室内；所述测试室容积为0.5-10m3，内壁为黑色，照度小于20lux，具有灵敏开关的排气装置，测试室外壳可以完全关闭。所述高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试设备还包括：一报警装置，系统终端在侦测到测试异常时，控制所述报警装置报警模块输出报警信号。本专利技术的有益效果：1、本专利技术高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试方法，可实现测试样品批次测试，利用引燃装置精确控制气体流量、背压等测试条件，严格控制火焰高度，能够保证测试样品与火焰之间的距离，利用火焰感应识别系统记录测试样品有焰燃烧时间和无焰燃烧时间、熔滴是否引燃脱脂棉，火焰感应识别系统将测定数据传输至系统终端，测定数据经系统终端分析与处理后，生成单样测试样品检测报告评判材料的燃烧等级，以提高检测效率及测试数据的精准度。2、本专利技术高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试设备，通过整合轮盘式样品夹持装置、引燃装置、火焰感应识别系统；利用轮盘式样品夹持装置将测试样品对称分布固定于轮盘式样品夹持装置工位上，实现样品批次测量；利用引燃装置精确控制气体流量、背压等测试条件，严格控制蓝色火焰高度达20±1mm；保证测试样品与火焰与之间的距离为10mm，对测试样品进行施加10±0.5s火焰燃烧；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高通量防火等级UL‑94材料阻燃性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置一阻燃性能测试设备，将多个测试样品对称分布固定于该设备的轮盘式样品夹持装置工位上，轮盘式样品夹持装置能够根据测试样品个数调节转速，以保证每个测试样品的火焰时间为10±0.5s；(2)启动自动引燃装置，控制火焰高度为20±1mm，将测试样品置于引燃装置燃烧灯的顶部中心，保证测试样品与火焰之间的距离为10mm，对测试样品进行施加10±0.5s火焰燃烧；(3)熄灭火焰，启动火焰感应识别系统，由火焰感应识别系统记录测试样品有焰燃烧时间T1；当测试样品火焰燃烧停止，立即再次引燃火焰，并驱动引燃装置保持燃烧灯顶部中心火焰与剩余测试样品的距离在10mm，对测试样品进行二次施加火焰10±0.5s后，熄灭火焰，启动火焰感应识别系统测定有焰燃烧时间T2和无焰燃烧时间T3，火焰感应识别系统将测定数据传输至系统终端；(4)测定数据经系统终端处理模块分析与处理后，确定该单样测试样品燃烧等级。

【技术特征摘要】
1.一种高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置一阻燃性能测试设备，将多个测试样品对称分布固定于该设备的轮盘式样品夹持装置工位上，轮盘式样品夹持装置能够根据测试样品个数调节转速，以保证每个测试样品的火焰时间为10±0.5s；(2)启动自动引燃装置，控制火焰高度为20±1mm，将测试样品置于引燃装置燃烧灯的顶部中心，保证测试样品与火焰之间的距离为10mm，对测试样品进行施加10±0.5s火焰燃烧；(3)熄灭火焰，启动火焰感应识别系统，由火焰感应识别系统记录测试样品有焰燃烧时间T1；当测试样品火焰燃烧停止，立即再次引燃火焰，并驱动引燃装置保持燃烧灯顶部中心火焰与剩余测试样品的距离在10mm，对测试样品进行二次施加火焰10±0.5s后，熄灭火焰，启动火焰感应识别系统测定有焰燃烧时间T2和无焰燃烧时间T3，火焰感应识别系统将测定数据传输至系统终端；(4)测定数据经系统终端处理模块分析与处理后，确定该单样测试样品燃烧等级。2.根据权利要求1所述高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试方法，其特征在于，还包括以下步骤：(5)单样测试样品检测完毕后，轮盘式样品夹持装置自旋转至下一测试样品工位，同时对测试环境进行重新换气换压，进入下一测试样品检测，重复步骤(2)至(4)直至将固定于轮盘式样品夹持装置工位上的多个测试样品检测完毕。3.根据权利要求1所述的高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试方法，其特征在于，所述燃烧等级包括燃烧等级V-0、燃烧等级V-1、燃烧等级V-2。4.根据权利要求1所述的高通量防火等级UL-94材料阻燃性能测试方法，其特征在于，所述处理模块判定测试样品燃烧等级基于如下：有焰燃烧时间T1或T2≤10s输出为0，有焰燃烧时间10s＜T1或T2≤30s输出为1，第二次施加火焰后每个试样的有焰燃烧时间和无焰燃烧的总时间T2+T3≤30s输出为0，第二次施加火焰后每个试样的有焰燃烧时间和无焰燃烧的总时间30s＜T2+T3≤60s输出为1，燃烧微粒或滴落物未点燃脱脂棉输出为0，燃烧微粒或滴落物点燃脱脂棉输出为1，则燃烧等级V-0对应输出结果为000，燃烧等级V-1对应输出结果110，燃烧等级V-2对应输出结果为111...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁鹏，徐同乐，宋娜，王金合，施利毅，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31