一种检测高分子材料产烟毒性的测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种检测高分子材料产烟毒性的测试装置及测试方法，涉及烟气毒性测试领域。本发明专利技术的测试装置，包括：烟密度箱，用于为高分子材料燃烧提供密闭空间，以产生用于测试烟密度和测试毒性用的烟气；烟气取样装置，配置在烟密度箱的外部，并通过管道与烟密度箱连通；开关阀，安装在烟密度箱和烟气取样装置之间的管道上，用于控制管道的导通和截止。本发明专利技术使用完全外置式检测方式，检测仪器全部安装在烟密度箱外进行气体分析，减小了测试结果偏差，避免仪器在烟密度箱内发生异常情况的发现不及时性，又简化了管路，避免安装繁琐和分析仪器位置固死，简化了操作。

A testing device and method for detecting the toxicity of smoke produced by polymer materials

【技术实现步骤摘要】
一种检测高分子材料产烟毒性的测试装置及测试方法
本专利技术涉及烟气毒性测试领域，尤其涉及一种检测高分子材料产烟毒性的测试装置及测试方法。
技术介绍
烟密度箱是一种用于检测高分子材料烟密度的设备。其具体检测原理为材料在密闭空间内受到热辐射源加热和/或小火焰引燃作用，燃烧释放烟气，在整个测试过程中由光电倍增管实时检测箱内光路透光率的变化，以计算烟密度值。为了在检测高分子材料烟密度的同时，也检测材料的烟毒性，可在烟密度箱顶端安装抽气管路，在烟密度检测结束时立即开始取样，通过管路末端的抽吸泵抽取烟气，从而定性定量分析有毒气体。高分子材料燃烧产生的有毒气体通常有CO、CO2、NOX、SO2、HCl、HCN、HF和HBr。针对这些气体无机污染物的检测，可使用的分析方法有比色法、非色散红外仪法、电位法、液相离子色谱法或烟气分析仪法等。其中，现今应用于烟密度箱上的比色法和电位法的检测原理为：将比色管和气体吸收瓶置于烟密度箱内，并分别通过连接管在箱外连接着抽吸泵，用抽吸泵抽取一定量的气体，气体分别流向比色管和气体吸收瓶，部分烟气与比色管内的物质接触发生化学反应，根据色柱颜色变化从而计算气体含量，另外还有部分烟气被吸收到气体吸收瓶的吸收液中，后续通过电位法检测溶液从而计算出每一种气体的含量。烟箱在整个燃烧检测过程中都是处于密闭的，中途不能开启。因此在燃烧测试前，需将气体吸收瓶和比色管提前放入烟箱中，待烟密度测试结束且烟箱内废气排尽才可取出。气体取样时间取决于待测气体类型和分析方法，短约20s，长约5min，而非取样时间短则十几分钟，长则三十几分钟。这就意味着，在非取样时间内，即使没有使用抽吸泵抽取气体，样品燃烧释放的气体也可通过扩散方式从进气口进入吸收瓶和比色管中，部分烟气被吸收到吸收瓶中的吸收液中或者与比色管中的化学物质反应，导致测试结果不够精准，数据偏高，且目前没有方法可对数据修正，材料燃烧产烟量越大结果偏差越大。比色法和电位法也还存在着其他隐患和难点。隐患：若测试过程中吸收瓶和比色管有异常情况发生，比如烟气颗粒过大，造成进气口堵塞，在烟密度箱内烟气缭绕且昏暗的背景下，很难通过窄小的观察窗发现，从而影响检测结果；难点：烟密度箱内并没有任何可支撑气体吸收瓶的装置，若为吸收瓶专用设计一个支撑架，则妨碍吸收瓶下的燃烧装置的放置；若设计一个支撑杆，将其机械安装在烟箱上，则会破坏烟密度箱内壁的保护涂层及箱壁，影响烟密度箱的使用寿命，对烟密度箱产生难以挽回的破坏。目前应用于烟箱的不同气体分析法都是使用着不同的检测管路，比如比色法使用连接着比色管的管路，电位法使用连接着气体吸收瓶的管路，烟气分析仪法使用连接着控制指定抽取流速的采样泵的管路，不同分析法之间互不使用同一管路进行分析检测。并且，同一种分析法对应着多种气体检测管路，比如有3个气体使用比色法，因不同的气体使用的比色管不同，这就意味着比色法存在着3条检测管路。无论管路上使用的是哪种分析法或分析哪一种气体，都需连接着流量计和采样泵，并至少有一个开关需要控制。在烟毒性检测的同时，还需兼顾烟密度检测，造成管路繁多、安装繁琐，且多个分析装置仅能摆放在烟密度箱附近，位置摆放固死，操作不方便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于现有可使用的气体分析法中，存在的比色法和电位法检测结果偏高、安装难点、可能出现的隐患、管路多和操作不便等问题。通过本专利技术的测试装置及测试方法，可解决上述问题，并满足客户的不同检测需求。为此，本专利技术采用以下技术方案。本专利技术提供一种检测高分子材料产烟毒性的测试装置，包括：烟密度箱，用于为高分子材料燃烧提供密闭空间，以产生用于测试烟密度和测试毒性用的烟气；烟气取样装置，配置在所述烟密度箱的外部，并通过管道与所述烟密度箱连通；开关阀，安装在所述烟密度箱和所述烟气取样装置之间的管道上，用于控制所述管道的导通和截止。优选的，本专利技术的测试装置还包括独立设置的烟气毒性检测设备，所述烟气毒性检测设备包括：比色管和分析仪器；所述分析仪器包括非色散红外仪、化学发光定氮仪、电位分析仪、滴定仪、液相离子色谱仪和烟气分析仪中的一种或几种。优选地，所述管道包括不锈钢管和聚四氟乙烯管，所述不锈钢管一端与聚四氟乙烯管连接，另一端伸入所述烟密度箱；所述开关阀和所述烟气取样装置均设置在所述聚四氟乙烯管上。优选地，所述烟密度箱从内部向外部并列设置有两路所述管道，分别为第一管路和第二管路；所述第一管路上设置第一开关阀；所述第二管路上设置第二开关阀；所述烟气取样装置包括设置在所述第一管路上的气态取样组件和设在所述第二管路上的液态取样组件。优选地，所述气态取样组件包括在所述第一管路上依次布设的第一流量计、第一采样泵和气袋；所述第一流量计连接在所述第一开关阀上，用于控制烟气的流速；所述液态取样组件包括在所述第二管路上依次布设的气体吸收瓶、第二流量计和第二采样泵；所述气体吸收瓶连接在所述第二开关阀上，用于吸收一定体积的烟气至所述气体吸收瓶内的吸收液中，以用于检测并计算气体成分与含量；所述第一采样泵和所述第二采样泵上还设有倒计时开关，用于预设燃烧时间，以在燃烧时间结束后，开启所述第一采样泵和所述第二采样泵。本专利技术还提供一种检测高分子材料产烟毒性的测试方法，应用于如上所述的测试装置，其中：所述第一管路中的烟气通过所述气袋收集，用比色法、非色散红外仪、化学发光法或烟气分析仪进行气体分析；所述第二管路中的烟气通过所述气体吸收瓶收集，用电位法、滴定法或液相离子色谱法进行液体分析。优选地，本专利技术的测试方法包括以下测试步骤：材料燃烧：通过所述倒计时开关预设燃烧时间，将待测材料置于所述烟密度箱中燃烧，待达到所述燃烧时间后，开启所述第一采样泵、所述第二采样泵以及所述第一开关阀、所述第二开关阀，使烟气分别进入所述第一管路和所述第二管路；烟气收集：由所述气袋采集完一定体积的烟气后，关闭所述第一开关阀和所述第一采样泵；由所述气体吸收瓶采集完一定体积的烟气后，关闭所述第二开关阀和所述第二采样泵；烟气分析：取出所述气袋和所述气体吸收瓶；将所述气袋连接于气体检测仪上，抽取一定体积的烟气进行分析；气体吸收瓶中的溶液用液体检测仪来分析。优选地，根据待检测的气体成分按照如下方式选择分析方法：(1)定性分析：使用比色法对所有气体成分进行定性分析；(2)定量分析：使用电位法、滴定法或液相离子色谱分析阴离子对HCl，HCN，HF和HBr进行定量分析；使用非色散红外仪对CO和CO2进行定量分析；使用化学发光法对NOX进行定量分析；使用液相离子色谱对SO2进行定量分析。本专利技术的有益效果是：(1)使用完全外置式的检测方式，检测仪器全部在烟密度箱外进行气体分析，即将比色管和气体吸收瓶也移至烟密度箱外，减小测试结果偏差，避免仪器在烟密度箱内异常情况的发生以及发现的不及时性，避免破坏箱壁和繁琐的玻璃器具安装过程。(2)简化管路，多个采样泵、多个流量计和多个开关的使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测高分子材料产烟毒性的测试装置，其特征在于，包括：/n烟密度箱(1)，用于为高分子材料燃烧提供密闭空间，以产生用于测试烟密度和测试毒性用的烟气；/n烟气取样装置(8)，配置在所述烟密度箱(1)的外部，并通过管道与所述烟密度箱(1)连通；/n开关阀，安装在所述烟密度箱(1)和所述烟气取样装置(8)之间的管道上，用于控制所述管道的导通和截止。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测高分子材料产烟毒性的测试装置，其特征在于，包括：
烟密度箱(1)，用于为高分子材料燃烧提供密闭空间，以产生用于测试烟密度和测试毒性用的烟气；
烟气取样装置(8)，配置在所述烟密度箱(1)的外部，并通过管道与所述烟密度箱(1)连通；
开关阀，安装在所述烟密度箱(1)和所述烟气取样装置(8)之间的管道上，用于控制所述管道的导通和截止。


2.根据权利要求1所述的检测高分子材料产烟毒性的测试装置，其特征在于，还包括独立设置的烟气毒性检测设备，所述烟气毒性检测设备包括：比色管(10)和分析仪器(12)；所述分析仪器(12)包括非色散红外仪、化学发光定氮仪、电位分析仪、滴定仪、液相离子色谱仪和烟气分析仪中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的检测高分子材料产烟毒性的测试装置，其特征在于，所述管道包括不锈钢管(11)和聚四氟乙烯管(9)，所述不锈钢管(11)一端与聚四氟乙烯管(9)连接，另一端伸入所述烟密度箱(1)；所述开关阀和所述烟气取样装置(8)均设置在所述聚四氟乙烯管(9)上。


4.根据权利要求1所述的检测高分子材料产烟毒性的测试装置，其特征在于，所述烟密度箱(1)从内部向外部并列设置有两路所述管道，分别为第一管路和第二管路；所述第一管路上设置第一开关阀(2-1)；所述第二管路上设置第二开关阀(2-2)；所述烟气取样装置(8)包括设置在所述第一管路上的气态取样组件和设在所述第二管路上的液态取样组件。


5.根据权利要求4所述的检测高分子材料产烟毒性的测试装置，其特征在于，所述气态取样组件包括在所述第一管路上依次布设的第一流量计(5-1)、第一采样泵(7-1)和气袋(6)；所述第一流量计(5-1)连接在所述第一开关阀(2-1)上，用于控制烟气的流速；
所述液态取样组件包括在所述第二管路上依次布设的气体吸收瓶(3)、第二流量计(5-2)和第二采样泵(7-2)；所述气体吸收瓶(3)连接在所述第二开关阀(2-2)上，用于吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子腾，陈心茹，张泽晟，王春香，刘子发，
申请(专利权)人：中科易朔厦门防火技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35