本实用新型专利技术属于消防技术领域，具体为一种测量可燃物燃烧性质的装置和方法。其由耐高温地秤、耐高温支架、油盘、微压计、热电偶、双向探针、热辐射计、补偿导线、数据采集系统、引燃盘、整流栅格、送风机、支架、气管组成。该装置置于火灾实验室内，测量的可燃物放在地秤的托盘上，用定功率的引燃盘点燃可燃物后，打开送风机，测量可燃物在不同风速下的质量损失速率、火羽流速度、温度和辐射热。再用氧弹量热计测出的燃烧热乘以燃烧速率得出可燃物的热功率。本实用新型专利技术结构简单，计算方便，受实验室条件、火源功率限制小，适用于进行大型可燃物燃烧性质的测量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于消防
，具体涉及一种测量可燃物质量损失速率、火羽流速度、辐射热和热功率的装置。
技术介绍
火源燃烧速率、热功率、辐射热、火羽流速度是火灾试验的主要参数，本技术可以定量测量可燃物的燃烧过程，实时采集测量数据，分析其燃烧性质。目前国际上测量可燃物热功率的方法主要是采用锥形量热仪，通过测量耗氧量和烟气成分来计算热功率，对实验室和实验条件有严格要求，计算复杂，造价高，可测的火源功率较小，主要用于试验室内的火灾研究，无法实现对于大型火灾现场的燃烧速率和热功率测量，也无法实现有风条件下的测量。还有一种方法是通过测量可燃物的燃烧速率，也就是质量损失速率，通过测量可燃物在燃烧过程中的质量损失速率随燃烧时间的变化，得出可燃物燃烧速率、热释放速率、热功等可燃物重要燃烧性质。同时还可用热辐射计测量辐射热，得出火灾的辐射热和辐射热系数数据。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种既可以测量燃烧速率、火羽流速度、辐射热，又可以测量热功率的测量装置，尤其是一种可以在有风条件下实时测量数据的燃烧测量装置。本技术的测量测量可燃物燃烧性质的装置，由耐高温地秤1、耐高温支架2、 微压计4、热电偶5、双向探针6、热辐射计7、补偿导线8、数据采集系统9、引燃盘10、整流栅格11、送风机12、支架14、气管15组成。本技术中，所述耐高温地秤1置于地面上，所述耐高温支架2置于耐高温地秤 1上；固体可燃物13直接放置在耐高温支架2上，对于液体可燃物，放在油盘内，油盘放置在耐高温支架2上(油盘大小和容积根据测量需要可替换)。所述引燃盘10放置在耐高温地秤1上，且位于耐高温支架2正下方。在所述高温地秤1附近设置一送风机12，且保持一定距离；所述整流栅格11设置于高温地秤1和送风机12之间，所述热辐射计7设置于高温地秤1和整流栅格11之间，热辐射计7沿水平方向距离可燃物一定距离，热电偶5、双向探针6通过支架14固定于可燃物上方。所述热辐射计7通过补偿导线8连接到数据采集系统9。所述耐高温地秤1通过RS232数据线8a连接到电脑。所述双向探针6用于测量火羽流的动压，计算火羽流速度，双向探针6通过气管15 和微压计4相连，微压计4通过补偿导线8连接数据采集系统9。双向探针6和热电偶5通过支架14固定在火源上方需要测量火羽流速度处，探头正对来流方向。热电偶5紧靠双向探针6，通过补偿导线8连接到数据采集系统9。数据采集系统9主要由补偿导线8和数据采集板组成，将采集的试验数据，经过数据采集板转换成计算机信号，传输到终端电脑上，完成测量数据的自动采集、实时监视和数据存储。本技术中，所述整流栅格11用于整流，使风速稳定。所述送风机12风量可调，通过调节风量控制不同的风速。本技术中，所述高温地秤1可以采用如下结构，其由地秤主体la、地秤外壳 2a、重量传感器3a、可调平支点4a、RS232数据线8a、电源线9a、显示仪IOa组成。其中，地秤主体Ia直接放置于地面上，可调平支点如设置于地秤主体Ia的下方， 用于调节地秤主体的水平；重量传感器3a放置于地秤主体Ia内的4个边角处，用于测量可燃物质量；地秤外壳加涂有防火涂料，套在地秤主体的上方，其4角与4个重量传感器3接触；地秤主体内设有水槽6a，水槽6a内盛放有水，起隔热作用，地秤主体设有放水阀7a和出水阀5a，该放水阀7a和出水阀分别与水槽6a相通；测量时，从放水阀7a流入冷水，出水阀fe流出热水，使重量传感器3a的温度不会超过其耐温范围；显示仪通过电源线9a接 220V电源；重量传感器3a通过RS232数据线8a同电脑相连；重量传感器3a测得的压力信号通过RS232数据线8a输入到电脑。测量时，将RS232数据线连到电脑的RS232插口上，电源线插在220V电源上，按显示仪上的开关键，按显示仪上的置零键，将地秤置零；将待测量物体放置于地秤外壳上方， 测量时打开电脑的数据采集系统；引燃测量物体，重量传感器测得的信号通过RS232数据线传输到电脑，被数据采集系统记录存储。当测量的温度较高时，打开放水阀，用水管和水龙头相连，从放水阀中缓慢流入冷水；打开出水阀，将冷却后的热水经出水阀流出。本技术中，所述双向探针6可以采用如下结构，其由空心管2b、迎流管北和背压管4b组成。其中空心管2b为空心短管，其长径比(长度L/直径D)为1.5—2. 5，其中部被隔断， 空心管2b两端形成两个受压口，即迎流口 Ib和背压口恥。迎流管北和背压管4b分别与空心管2b相连通，并且与空心管2b的轴线垂直。迎流管北和背压管4b为空心导流管，迎流口 Ib和迎流管北内部相通，背压口恥和背压管4b内部相通。双向探针6b用于探测来自两个方向的气流。本技术的测量可燃物燃烧性质的方法，其具体步骤如下测量时，首先启动数据采集系统，引燃固体可燃物13 (或油盘)，耐高温地秤测量可燃物随时间的质量变化m (t)、热电偶测量温度变化T (t)、热辐射计测量热辐射量变化q’， (t)和双向探针6测量火羽流动压Δρ CO，根据测量结果利用公式(1)对m (t)求导，可算出可燃物的燃烧速率，再用氧弹量热计测出可燃物的热值Atfp根据热功率对燃烧时间的积分可得出可燃物总的热量。测得的动压Δρ (O和温度T(t)利用公式(3)计算风速v(t)。可根据公式(4)计算辐射系数Zr。hrr =——AHf ⑴di其中hrr 燃料的热释放速率(kW)LHc 有效燃烧热(kj/kg)m:质量(kg)1:时间(0。辐射热计算Qr = 械2^ = a/(rr⑷Qr 辐射热，单位为kWq"辐射热通量，通过热辐射计测量，单位kW/m2R 火源中心到热辐射计的水平距离，单位m。火羽流速计算权利要求1.一种测量可燃物燃烧性质的装置，其特征在于由耐高温地秤(1)、耐高温支架(2)、 微压计(4)、热电偶(5)、双向探针(6)、热辐射计(7)、补偿导线(8)、数据采集系统(9)、引燃盘(10)、整流栅格(11)、送风机(12)、支架(14)、气管(15)组成；其中所述耐高温地秤(1)置于地面上，所述耐高温支架(2)置于耐高温地秤(1)上；固体可燃物(13)直接放置在耐高温支架(2)上，所述引燃盘(10)放置在耐高温地秤(1)上，且位于耐高温支架(2)正下方；在所述高温地秤(1)附近设置一送风机(12)；所述整流栅格(11) 设置于高温地秤(1)和送风机(12 )之间，所述热辐射计(7 )设置于高温地秤(1)和整流栅格 (11)之间，热电偶(5)、双向探针(6)通过支架(14)固定于可燃物上方；所述热辐射计(7) 通过补偿导线(8)连接到数据采集系统(9)；所述双向探针(6)通过气管(15)和微压计(4)相连，微压计(4)通过补偿导线(8)连接数据采集系统(9);双向探针(6)和热电偶(5)通过支架(14)固定在火源上方需要测量火羽流速度处，探头正对来流方向；热电偶(5)紧靠双向探针(6)，通过补偿导线(8)连接到数据采集系统(9);所述数据采集系统(9)主要由补偿导线(8)和数据采集板组成；采集的试验数据，经过数据采集板转换成计算机信号，传输到终端电脑上。2.根据权利要求1所述的测量可燃物燃烧性质的装置，其特征在于所述耐高温地秤 (1)由地秤主本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种测量可燃物燃烧性质的装置，其特征在于由耐高温地秤（１）、耐高温支架（２）、微压计（４）、热电偶（５）、双向探针（６）、热辐射计（７）、补偿导线（８）、数据采集系统（９）、引燃盘（１０）、整流栅格（１１）、送风机（１２）、支架（１４）、气管（１５）组成；其中：所述耐高温地秤（１）置于地面上，所述耐高温支架（２）置于耐高温地秤（１）上；固体可燃物（１３）直接放置在耐高温支架（２）上，所述引燃盘（１０）放置在耐高温地秤（１）上，且位于耐高温支架（２）正下方；在所述高温地秤（１）附近设置一送风机（１２）；所述整流栅格（１１）设置于高温地秤（１）和送风机（１２）之间，所述热辐射计（７）设置于高温地秤（１）和整流栅格（１１）之间，热电偶（５）、双向探针（６）通过支架（１４）固定于可燃物上方；所述热辐射计（７）通过补偿导线（８）连接到数据采集系统（９）；所述双向探针（６）通过气管（１５）和微压计（４）相连，微压计（４）通过补偿导线（８）连接数据采集系统（９）；双向探针（６）和热电偶（５）通过支架（１４）固定在火源上方需要测量火羽流速度处，探头正对来流方向；热电偶（５）紧靠双向探针（６），通过补偿导线（８）连接到数据采集系统（９）；所述数据采集系统（９）主要由补偿导线（８）和数据采集板组成；采集的试验数据，经过数据采集板转换成计算机信号，传输到终端电脑上。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏琳，王丽晶，薛林，王志辉，田永祥，张杰，严攸高，
申请(专利权)人：公安部上海消防研究所，
类型：实用新型
国别省市：31
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