【技术实现步骤摘要】
本技术涉及锥形量热仪，特别涉及可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪。
技术介绍
1、锥形量热仪用于材料燃烧性能的小尺度火灾实验装置。锥形量热仪最大特点就是使材料在标准火灾条件下燃烧，能同时测试材料的热释放速率，燃烧气体的产率等各项燃烧性能参数。由于锥形量热仪实验数据与真实火灾中材料的燃烧行为具有比较好的相关性，锥形量热仪简化实际火灾中的多种不确定因素，是较为理想环境下的热辐射源作用下的材料燃烧模型，便于研究材料的燃烧特性。因此，锥形量热仪在火灾科学、消防工程、材料阻燃等研究领域具有广泛的应用。
2、但是现有的锥形量热仪只能够测试样品在常规大气压、简化真实火灾情况下的火灾燃烧性能,无法测试实际火灾中阴燃、地下火、高海拔地区低压低氧燃烧和无氧热解的情况。
3、公开号为cn104677939a的专利，公开了一种用于锥形量热仪的低氧浓度环境辐射加热实验装置，所述锥形量热仪解决了现有技术低氧浓度环境中锥形量热仪实验装置的缺陷。但无法与周围的环境压力隔离，无法实现真实的燃烧场景模拟。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，用于解决现有锥形量热仪无法测试低压低氧环境中材料火灾燃烧性能的问题，具有实验环境压力可控的特点，能够达到满足不同环境压力条件下的物质火灾燃烧特性测试的目的。
2、为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
3、可用于低压低氧环境下物质燃烧特性
4、所述主机2分别与副控制机3、燃烧辐射装置5、排烟组件和气体分析装置1相连，排烟组件安装在燃烧辐射装置5上；所述副控制机3与燃烧辐射装置5相连，副控制机3上还设有热通量计组件4，与排烟组件和气体分析装置1相连。
5、所述主机2用于控制各个部分工作运行，并接收反馈信号；
6、所述燃烧辐射装置5用于被试样品的点火与燃烧性能测试；
7、所述排烟组件用于燃烧产物的排除，并进入气体分析装置1。
8、所述气体分析装置1用于对燃烧辐射装置5中燃烧产物的co2、co气体成分的分析，与燃烧辐射装置5相连。
9、所述排烟组件包括带有开关的燃烧产物气体排气管20，带有开关的燃烧产物气体排气管20安装在燃烧辐射装置5顶部。
10、所述燃烧辐射装置5是一个密封装置，包括热通量计组件4、有机玻璃罩、含点火组件7、热辐射组件和试样组件6；所述含点火组件7、热辐射组件和试样组件6放置在燃烧辐射装置5内部，热通量计组件4用于试样组件6上被试样品燃烧时热辐射性能的检测；热辐射组件包含辐射锥、辐射屏蔽层，位于点火组件7下部，点火组件7用于被试样品的点火，试样组件6用于支撑被试样品。
11、所述热通量计组件4包含热通量计和热通量计放置盒，用于热辐射性能测试与质量损失的测量。质量损失测量用称重传感器进行称重。
12、所述燃烧辐射装置5的侧壁上连接外界进气装置12、外界排气装置17，所述外界排气装置17位于外界进气装置12上方。
13、所述燃烧辐射装置5上设置有有机玻璃罩，玻璃罩为耐高温玻璃，用于防止热量的损失。
14、所述的外界进气装置12包括外界自动进气装置开关8、外界自动进气装置压力快速调节按钮9、外界自动进气装置压力微调按钮10以及外界自动进气装置压力指示表11；
15、外界进气装置12通过管道与燃烧辐射装置5相连，自动闭气阀19安装在进气管道末端(左侧)位置，自动闭气阀19能够根据实验环境的需要，充入所需的气体体积或种类(如氮气、氧气或二氧化碳)，使得燃烧辐射装置5内部的环境压力增大(最大可至3个标准大气压)或改变气体成分，满足高压或不同环境气氛中物质火灾燃烧特性的测试。
16、外界自动进气装置开关8、外界自动进气装置压力快速调节按钮9、外界自动进气装置压力微调按钮10以及外界自动进气装置压力指示表11通过控制进气装置进气速度的大小，进行快速调节压力。
17、所述外界排气装置17通过管道与燃烧辐射装置5相连，所述外界排气装置17包括外界自动排气装置压力快速调节按钮13、外界自动排气装置压力微调按钮14、外界自动排气装置开关按钮15和外界自动排气装置压力指示表16；
18、自动闭气阀18安装在排气管道末端(右侧)位置，自动闭气阀18能够根据实验环境的需要，排出一定量的气体体积，使得燃烧辐射装置5内部的环境压力降低(最低可低至0.1个标准大气压)，满足低压环境气氛中物质的火灾燃烧特性的测试。
19、外界自动排气装置压力快速调节按钮13、外界自动排气装置压力微调按钮14、外界自动排气装置开关按钮15和外界自动排气装置压力指示表16通过控制排气装置排气速度的大小，进行快速或慢速调节压力。
20、所述外界进气装置12、外界排气装置17构成循环装置。
21、本技术的有益效果：
22、本技术与现有技术相比能够实现在低氧浓度环境下针对锥形量热仪进行辐射加热实验。本技术通过循环装置(抽气装置与进气装置组成)与样本架的结构关系(为了获得较高压力的实验环境，需采用外界进气装置12进气；当压力指示表11的压力显示已达到预定压力时，进气装置就会停止进气，自动闭气阀19就会关闭，确保实验所需的环境压力。为了获得较低压力的实验环境，需采用外界排气装置17排气；当压力指示表16的压力显示已达到预定压力时排气装置就会停止排气，自动闭气阀18就会关闭，确保实验所需的环境压力)有效提高了样品上表面的氮气浓度,实现锥形量热仪辐射加热下均匀的低氧浓度或无氧环境,且氧浓度可控,有效实现样品与氧气的有效分离和隔绝,使得样品在所受的热辐射下可以有效实现低氧或者无氧热解和燃烧,达到了没有氧气参与的热解过程。对于研究材料的燃烧性能,热分析动力学性能以及材料的成分及结构有显著的作用，具有性能稳定、操作方便可控、重复性好的特点。
23、本技术通过抽气与进气循环装置与锥形量热仪本体的结构关系设计,有效提高了样品上表面的氮气浓度而降低了氧气的浓度,实现了低压低氧的环境条件，且氧浓度可控,有效实现了材料在低压低氧或者低压无氧环境中的热解和燃烧，达到了没有氧气参与的热解过程。对于研究材料的燃烧性能，热分析动力学性能以及材料的成分及结构有显著的作用，具有性能稳定、操作方便可控、重复性好的特点。
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1.可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，包括主机(2)、副控制机(3)、燃烧辐射装置(5)、排烟组件和气体分析装置(1)；
2.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述主机(2)用于控制各个部分工作运行，并接收反馈信号；
3.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述气体分析装置(1)用于对燃烧辐射装置(5)中燃烧产物气体成分的分析，与燃烧辐射装置(5)相连。
4.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述排烟组件包括带有开关的燃烧产物气体排气管(20)，带有开关的燃烧产物气体排气管(20)安装在燃烧辐射装置(5)顶部。
5.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述燃烧辐射装置(5)是一个密封装置，包括热通量计组件(4)、有机玻璃罩、含点火组件(7)、热辐射组件和试样组件(6)；所述含点火组件(7)、热辐射组件和试样组件(6)放置
6.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述热通量计组件(4)包含热通量计和热通量计放置盒，用于热辐射性能测试与质量损失的测量。
7.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述外界排气装置(17)通过管道与燃烧辐射装置(5)相连，所述外界排气装置(17)包括外界自动排气装置压力快速调节按钮(13)、外界自动排气装置压力微调按钮(14)、外界自动排气装置开关按钮(15)和外界自动排气装置压力指示表(16)；
8.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述外界进气装置(12)、外界排气装置(17)构成循环装置。
...【技术特征摘要】
1.可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，包括主机(2)、副控制机(3)、燃烧辐射装置(5)、排烟组件和气体分析装置(1)；
2.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述主机(2)用于控制各个部分工作运行，并接收反馈信号；
3.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述气体分析装置(1)用于对燃烧辐射装置(5)中燃烧产物气体成分的分析，与燃烧辐射装置(5)相连。
4.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述排烟组件包括带有开关的燃烧产物气体排气管(20)，带有开关的燃烧产物气体排气管(20)安装在燃烧辐射装置(5)顶部。
5.根据权利要求1所述的可用于低压低氧环境下物质燃烧特性测试的锥形量热仪，其特征在于，所述燃烧辐射装置(5)是一个密封装置，包括热通量计组件(4)、有机玻璃罩、含点火组件(7)、热辐射组件和试样组件(6)；所述含点...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳的华，张倩韬，刘成奎，姜涛，阿鑫，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：
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