專利名稱：固體燃燒性測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體燃燒性測試方法中的專用設(shè)備的改進，具體講是一種固體燃燒性測試裝置。這種測試裝置在從事化學(xué)品危害研究的科研單位，從事危險化學(xué)品管理和測試的各種機構(gòu)，交通稽查和安全監(jiān)察等需要對固體易燃性進行測試的機構(gòu)，以及生產(chǎn)各種易燃性固體的化工企業(yè)，都有廣泛的應(yīng)用，其屬于化學(xué)物品檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
根據(jù)《聯(lián)合國貨物運輸建議書-試驗與標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《試驗與標(biāo)準(zhǔn)》)中固體燃燒性測試方法中的要求將被測試固體用模具堆成規(guī)定形狀的粉帶，點燃其一端，其中，要求點火源的溫度＞1000℃；觀察火焰的燃燒和傳播蔓延情況，并測量其火焰?zhèn)鞑ヂ拥娜紵俾省，F(xiàn)有技術(shù)中點火源的溫度＞1000℃的火源種類，有采用煤氣噴燈的加熱方式。這種加熱方式往往引起的固體測試粉帶被吹散的問題，從而使火焰的燃燒和傳播蔓延中斷不連續(xù)，達不到《試驗與標(biāo)準(zhǔn)》的實驗要求。根據(jù)文獻檢索和市場調(diào)查，國內(nèi)外沒有相應(yīng)的專用設(shè)備或裝置能夠按照《試驗與標(biāo)準(zhǔn)》的實驗要求，來完成固體燃燒性測試方法中所要求的測試項目。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種用來測量固體的燃燒性的專用測試裝置。該裝置要具有對測試樣品的設(shè)定測試帶的形狀，點燃方式，點火源的溫度等技術(shù)要求完全按《試驗與規(guī)范》對固體燃燒性測試方法中的要求進行，并能完成測試項目；還要具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測試精度高的特點。
本發(fā)明的任務(wù)是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，研制了一種固體燃燒性測試裝置，其包括待測樣品的點燃機構(gòu)。所述的點燃機構(gòu)是，在點燃支架的底座上設(shè)置一塊足夠長度的待測樣品承載板，該承載板上堆積設(shè)有依模具成型的、待測樣品的測試帶；在該承載板一端處的點燃支架通過其“T”形立柱頂端的橫梁，鉸接一“H”形杠桿，該杠桿的雙桿端絕緣地固定支撐有電加熱式的點燃棒，該杠桿的橫梁處設(shè)有控制該點燃棒靠近或遠離測試帶的杠桿手柄；該點燃棒的兩端通過導(dǎo)線與電加熱控制器連接。
所述的電加熱式的點燃棒，其為能在1400℃的高溫下保持其物理強度的電加熱碳硅棒。
所述的待測樣品承載板，其為能在1400℃的高溫下保持其在形狀，物理強度和物理位置上穩(wěn)定性的不滲透、不燃、低導(dǎo)熱的耐熱平板。
所述的依模具成型的、待測樣品的測試帶，其橫截面呈高度為10mm，底邊長為20mm的頂角為直角的直角等腰三角形，該測試帶縱向的長度為250mm。
所述的點燃支架，其“H”形杠桿的雙桿端通過絕緣瓷環(huán)的隔離方式，絕緣地支撐著電加熱式的點燃棒的兩端，該點燃棒的兩端通過導(dǎo)電夾及其絕緣地穿過“H”形杠桿的雙桿管的導(dǎo)線，與電加熱控制器連接。
所述的點燃支架，其杠桿手柄或設(shè)置在該杠桿的橫梁上，或設(shè)置在該杠桿的雙桿上，構(gòu)成以鉸接的橫梁為支點，以該手柄為施力點，以該杠桿的雙桿端所固定支撐的點燃棒為力矩的杠桿聯(lián)動機構(gòu)，實現(xiàn)該點燃棒在測試帶的上方移動降或升，調(diào)節(jié)該點燃棒靠近或遠離測試帶的程度。
所述的點燃機構(gòu)，其還設(shè)有實現(xiàn)測量電加熱功能的紅外測溫儀，其包括測溫探頭和控制單元，該兩個部分之間用電纜連接。
所述的點燃機構(gòu)，其還設(shè)有秒表，系測量精度＜0.1秒的標(biāo)準(zhǔn)秒表。
本發(fā)明的優(yōu)點在于由于所設(shè)計的點燃機構(gòu)是，在點燃支架的底座上設(shè)置一塊足夠長度的待測樣品承載板，該承載板上堆積設(shè)有依模具成型的、待測樣品的測試帶；在該承載板一端處的點燃支架通過其“T”形立柱頂端的橫梁，鉸接有“H”形杠桿，該杠桿的雙桿端絕緣地固定支撐有電加熱式的點燃棒，該點燃棒的兩端通過導(dǎo)線與電加熱控制器連接。使得采用電加熱棒加熱的方式實現(xiàn)測試帶一端達到1000℃以上高溫的目的，避免了采用噴燈加熱方式引起的測試帶被吹散的問題，克服了火焰的燃燒和傳播蔓延中斷不連續(xù)測試缺陷；本裝置的加熱元器件采用電加熱碳硅棒，它能在1400℃的高溫下保持其物理強度，保證了整個加熱系統(tǒng)在形狀、強度和物理位置上的穩(wěn)定。
由于本裝置通過“H”形杠桿的橫梁處設(shè)有的杠桿手柄，可方便地控制該點燃棒靠近或遠離待測樣品的測試帶。即通過手柄方便地調(diào)節(jié)該杠桿的雙桿端絕緣地固定支撐的電加熱式點燃棒的升降，實現(xiàn)點燃棒在1000℃的狀態(tài)下與樣品接觸，避免了點燃棒緩慢加熱的過程對實驗結(jié)果帶來的偏差。
由于本裝置的點燃機構(gòu)還設(shè)有實現(xiàn)測量電加熱功能的紅外測溫儀。該紅外測溫儀可以實現(xiàn)非接觸式測量電加熱棒的表面溫度，在電加熱棒的溫度偏高或偏低的情況下，可通過調(diào)節(jié)可控硅電壓控制器的輸出電壓來調(diào)節(jié)電加熱棒的溫度高低。由于本裝置的點燃機構(gòu)還設(shè)有秒表是測量精度＜0.1秒的標(biāo)準(zhǔn)秒表。因此，本裝置能夠完全按《試驗與規(guī)范》對固體燃燒性測試方法中的要求進行，并能完成測試項目，而且測試精度高。應(yīng)用本裝置先后進行了烏洛托品、鋅粉等多種測試樣品的燃燒性測試。測試中裝置運行情況穩(wěn)定，溫度控制良好，能方便準(zhǔn)確地測試試樣的燃燒傳播速率。本裝置可滿足該《試驗與規(guī)范》的各項測試要求，從而判定固體物質(zhì)的易燃性，并可更根據(jù)燃燒速率等結(jié)果對易燃固體進行包裝類別分級。
附圖及其實施例本發(fā)明的實施例結(jié)合下圖進一步說明如下

圖1為固體燃燒性測試裝置的整體結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2為固體燃燒性測試裝置的待測樣品點燃機構(gòu)結(jié)構(gòu)主視圖。
圖3為固體燃燒性測試裝置的待測樣品點燃機構(gòu)結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖4為固體燃燒性測試裝置的待測樣品點燃機構(gòu)結(jié)構(gòu)左視圖。
參見圖1——4，制成的一種固體燃燒性測試裝置，其包括待測樣品的點燃機構(gòu)。所述的點燃機構(gòu)是，在點燃支架4的底座1上設(shè)置一塊足夠長度的待測樣品承載板2，該承載板2上堆積設(shè)有依模具(圖中未畫出)成型的、待測樣品的測試帶3；在該承載板2一端處的點燃支架4通過其“T”形立柱頂端的橫梁5，鉸接一“H”形杠桿7，該杠桿7的雙桿端絕緣地固定支撐有電加熱式的點燃棒11，該杠桿7的橫梁5處設(shè)有控制該點燃棒11靠近或遠離待測樣品的測試帶3杠桿手柄6；該點燃棒11的兩端通過導(dǎo)線13與電加熱點燃棒11的電源及其可控硅電壓控制器12電連接。該可控硅電壓控制器12是調(diào)節(jié)電加熱點燃棒11之上電壓大小的。其設(shè)置在電加熱點燃棒11的電源之前，其規(guī)格滿足電加熱點燃棒11的最大功率和最大電流的要求，滿足對電加熱點燃棒11的電壓控制的精度要求。該可控硅電壓控制器12為山東龍口先科儀器公司制造的KSL可控硅電壓控制器。
所述的電加熱式的點燃棒11，其為能在1400℃的高溫下保持其物理強度的電加熱碳硅棒。
所述的待測樣品承載板2，其為能在1400℃的高溫下保持其在形狀，物理強度和物理位置上穩(wěn)定性的不滲透、不燃、低導(dǎo)熱的耐熱平板。該承載板2在1400℃的高溫下保持原有強度，而且不軟化、不變形、不開裂。
所述的依模具成型的、待測樣品的測試帶3，其橫截面呈高度為10mm，底邊長為20mm的頂角為直角的直角等腰三角形，該測試帶3縱向的長度為250mm。
所述的點燃支架4，其“H”形杠桿7的雙桿端通過絕緣瓷環(huán)9及其螺栓8的隔離方式，絕緣地支撐著電加熱式的點燃棒11的兩端，該點燃棒11的兩端通過導(dǎo)電夾10及其導(dǎo)線，絕緣地穿過“H”形杠桿7的雙桿管與可控硅電壓控制器電連接。
所述的點燃支架4，其杠桿手柄6或設(shè)置在該杠桿7的橫梁5上，或設(shè)置在該杠桿7的雙桿上，構(gòu)成以鉸接的橫梁5為支點，以該手柄6為施力點，以該杠桿7的雙桿端所固定支撐的點燃棒11為力矩的杠桿聯(lián)動機構(gòu)，實現(xiàn)該點燃棒11在測試帶3的上方移動降或升，調(diào)節(jié)該點燃棒11靠近或遠離測試帶3的程度。
所述的點燃機構(gòu)4，其還設(shè)有實現(xiàn)測量電加熱功能的紅外測溫儀13，其包括測溫探頭14和控制單元15，該兩個部分之間用電纜連接。本紅外測溫儀13為WFH-602型的紅外輻射測溫儀，購置于上海工業(yè)自動化儀表研究所。
本發(fā)明的固體燃燒性測試裝置應(yīng)用工作時，首先將待測樣品用模具(圖中未畫出)按照《試驗與標(biāo)準(zhǔn)》的要求堆成待測樣品的測試帶3，其縱向的足夠長度在250mm。將測試帶3放置在承載板2上與電加熱點燃棒11垂直方向處，然后接通可控硅電壓控制器12和紅外測溫儀13的電源，通過可控硅電壓控制器12將輸出電壓調(diào)整到適當(dāng)大小，此時電加熱點燃棒11慢慢至紅熱。紅外測溫儀13的測溫探頭14對準(zhǔn)電加熱點燃棒11。當(dāng)電加熱點燃棒11通電變紅后，紅外測溫儀13的控制單元15會顯示電加熱點燃棒11的表面溫度。如果電加熱點燃棒11的表面溫度超過1000℃，則再調(diào)節(jié)該杠桿7橫梁5上的杠桿手柄6，使電加熱點燃棒11降低到與承載板2上的測試帶3接觸的最低位置處，使得該點燃棒11剛好與測試帶3的一端接觸，并于該測試帶3保持垂直。同時用秒表開始計時，并觀察該測試帶3的燃燒情況。通過測量燃燒蔓延一定長度所需的時間，即可算出該試樣燃燒傳播的速度。在該測試帶3的燃燒傳播蔓延過程中，一直保持電加熱點燃棒11的高溫狀態(tài)不變，直至傳播蔓延過程結(jié)束為止。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都會理解，在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，對于上述實施例進行修改，添加和替換都是可能的，其都沒有超出本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種固體燃燒性測試裝置，其包括待測樣品的點燃機構(gòu)，其特征在于所述的點燃機構(gòu)是，在點燃支架的底座上設(shè)置一塊足夠長度的待測樣品承載板，該承載板上堆積設(shè)有依模具成型的、待測樣品的測試帶；在該承載板一端處的點燃支架通過其“T”形立柱頂端的橫梁，鉸接一“H”形杠桿，該杠桿的雙桿端絕緣地固定支撐有電加熱式的點燃棒，該杠桿的橫梁處設(shè)有控制該點燃棒靠近或遠離測試帶的杠桿手柄；該點燃棒的兩端通過導(dǎo)線與電加熱控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述固體燃燒性測試裝置，其特征在于所述的電加熱式的點燃棒，其為能在1400℃的高溫下保持其物理強度的電加熱碳硅棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述固體燃燒性測試裝置，其特征在于所述的待測樣品承載板，其為能在1400℃的高溫下保持其在形狀，物理強度和物理位置上穩(wěn)定性的不滲透、不燃、低導(dǎo)熱的耐熱平板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述固體燃燒性測試裝置，其特征在于所述的依模具成型的、待測樣品的測試帶，其橫截面呈高度為10mm，底邊長為20mm的頂角為直角的直角等腰三角形，該測試帶縱向的長度為250mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述固體燃燒性測試裝置，其特征在于所述的點燃支架，其“H”形杠桿的雙桿端通過絕緣瓷環(huán)的隔離方式，絕緣地支撐著電加熱式的點燃棒的兩端，該點燃棒的兩端通過導(dǎo)電夾及其絕緣地穿過“H”形杠桿的雙桿管的導(dǎo)線，與電加熱控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述固體燃燒性測試裝置，其特征在于所述的點燃支架，其杠桿手柄或設(shè)置在該杠桿的橫梁上，或設(shè)置在該杠桿的雙桿上，構(gòu)成以鉸接的橫梁為支點，以該手柄為施力點，以該杠桿的雙桿端所固定支撐的點燃棒為力矩的杠桿聯(lián)動機構(gòu)，實現(xiàn)該點燃棒在測試帶的上方移動降或升，調(diào)節(jié)該點燃棒靠近或遠離測試帶的程度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述固體燃燒性測試裝置，其特征在于所述的點燃機構(gòu)，其還設(shè)有實現(xiàn)測量電加熱功能的紅外測溫儀，其包括測溫探頭和控制單元，該兩個部分之間用電纜連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述固體燃燒性測試裝置，其特征在于所述的點燃機構(gòu)，其還設(shè)有秒表，系測量精度＜0.1秒的標(biāo)準(zhǔn)秒表。
全文摘要
本發(fā)明公開的固體燃燒性測試裝置，是在點燃支架的底座上設(shè)有承載板，該板上堆積有待測樣品的測試帶；在該板一端通過“T”形立柱頂端的橫梁，鉸接“H”形杠桿，該杠桿的雙桿端絕緣地支撐有電加熱點燃棒，該杠桿橫梁處設(shè)有控制該點燃棒接觸測試帶的手柄；該點燃棒的兩端與電加熱控制器連接。本裝置采用紅外測溫儀可控硅電壓控制器來控制點燃棒的加熱溫度。使點燃棒能在1400℃下保持其物理強度，保證了加熱系統(tǒng)的穩(wěn)定；通過調(diào)節(jié)點燃支架上的手柄，實現(xiàn)在1000℃的狀態(tài)下直接加熱測試帶，避免了實驗偏差。本裝置可滿足《試驗與規(guī)范》的各項測試要求，從而判定固體物質(zhì)的易燃性，并可根據(jù)燃燒速率等結(jié)果對易燃固體進行包裝類別分級。
文檔編號G01N31/12GK1804616SQ200510131138
公開日2006年7月19日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者謝傳欣, 黃飛, 郭秀云, 王慧欣 申請人:中國石油化工股份有限公司