專(zhuān)利名稱(chēng)：材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種燃燒發(fā)生裝置，尤其涉及一種材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
材料在加熱和燃燒過(guò)程中會(huì)釋放出大量煙塵和毒性氣體，嚴(yán)重影響人員逃生，很多火場(chǎng)中喪生的人員不是死于熱而是死于煙氣，對(duì)這些毒性氣體進(jìn)行定性定量測(cè)量，一直受到人們關(guān)注。常見(jiàn)的火災(zāi)毒性氣體中:C0是火災(zāi)煙氣中最重要的毒害物質(zhì)，也即致死的首要毒害氣體；以HCl為代表的刺激性氣體，如果存在，則是最早被人感知、最早達(dá)到臨界值的首要毒害氣體；C02是火災(zāi)主要燃燒產(chǎn)物之一，在有些火場(chǎng)中其濃度可達(dá)15%。它主要刺激人的呼吸中樞，導(dǎo)致呼吸急促、煙氣吸入量增加，還會(huì)引起頭疼、嗜睡、神志不清等癥狀。濃度小于5%時(shí)無(wú)毒性，達(dá)到5%時(shí)人的呼吸就比較困難，大于5%時(shí)會(huì)對(duì)人產(chǎn)生一定的麻醉作用，7% 10%時(shí)，人在幾分鐘內(nèi)便會(huì)出現(xiàn)昏迷而喪失行動(dòng)能力。盡管CO的毒性是CO2的100倍，但在明火燃燒情況下，CO2才是主要的致人昏迷的原因；C12對(duì)眼睛、上呼吸道和肺組織有刺激作用，引起流淚、打噴嚏、咳嗽和肺氣腫，導(dǎo)致呼吸困難而窒息；C0C12對(duì)支氣管、肺泡有刺激作用，引起肺氣腫，導(dǎo)致呼吸困難而窒息。自然界中的材料比如棉花、木材在熱解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生數(shù)量可觀(guān)、有強(qiáng)烈刺激性作用的醛類(lèi)和酸類(lèi)物質(zhì)，但在有焰燃燒情況下，這些物質(zhì)容易被焚燒和分解；隨著科技的發(fā)展，聚合物因具有良好的加工性、多樣的性能、合理的成本，一直取代其它材質(zhì)用作各種材料。比如用作電線(xiàn)電纜的外絕緣護(hù)套的主要成分為高聚物如塑料(聚氯乙烯、交聯(lián)聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、氟塑料、聚苯乙烯等)、橡膠和橡皮，起火時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氣體及顆粒，其中含有許多毒性物質(zhì)，有 些特殊用途的電纜還有許多添加物，產(chǎn)生的煙氣成分更加復(fù)雜。聚乙烯、聚四氟乙烯燃燒時(shí)會(huì)生成CO，CO2，醛等氣體，聚氯乙烯燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO，CO2,HCl, COCl2光氣)，Cl2等氣體，聚苯乙烯燃燒時(shí)產(chǎn)生CO，CO2, CH3CHO (乙醛)，C6H6(苯)，C6H5CH3(甲苯)等氣體，這些氣體都會(huì)對(duì)人員的逃生有重要影響；有許多材料是不燃物，因此只有通過(guò)加熱的方式，來(lái)測(cè)定其釋出氣體。截止目前，對(duì)材料熱分解或燃燒產(chǎn)生的所有產(chǎn)物的毒性進(jìn)行準(zhǔn)確和全面的鑒定分析十分困難。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在與提供一種材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其可對(duì)材料熱分解或燃燒產(chǎn)生的所有產(chǎn)物的毒性進(jìn)行準(zhǔn)確和全面的鑒定分析。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，包括:燃燒發(fā)生裝置，用于容納測(cè)試材料并對(duì)其進(jìn)行燃燒或加熱；煙氣分析儀，用于實(shí)時(shí)采集所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的煙氣并進(jìn)行毒性分析；[0009]溫度傳感器，用于實(shí)時(shí)采集所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的溫度；紅外熱像儀，利用紅外原理實(shí)時(shí)采集所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的溫度。鼓風(fēng)風(fēng)機(jī),用于向所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)輸送氧氣；排風(fēng)風(fēng)機(jī)，用于排出所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的煙氣；帶有顯示裝置的控制系統(tǒng)，其用于控制所述鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)風(fēng)機(jī)的狀態(tài)，獲取并保存所述煙氣分析儀輸出的分析數(shù)據(jù)、所述紅外熱像儀采集的紅外熱輻射數(shù)據(jù)以及所述溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)，同時(shí)將當(dāng)前獲取到的數(shù)據(jù)輸出顯示；自動(dòng)滅火裝置，用于在所述控制系統(tǒng)控制下適時(shí)對(duì)所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的燃燒試驗(yàn)進(jìn)行滅火處理。本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，所述燃燒發(fā)生裝置包括腔體和與相 連的腔體蓋，所述腔體內(nèi)的底部安裝定有加熱盤(pán)，所述加熱盤(pán)上安裝有濾網(wǎng)式材料托盤(pán)，所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)內(nèi)的底部安裝有注液管，所述注液管的上端加注口位于所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)內(nèi)，而其下端出液口穿過(guò)所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)的底部深入至所述加熱盤(pán)內(nèi)，所述腔體的前側(cè)壁上在與所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)對(duì)應(yīng)位置設(shè)有自動(dòng)滅火口，所述自動(dòng)滅火口與所述自動(dòng)滅火裝置相連，所述腔體的后側(cè)壁上在與所述加熱盤(pán)對(duì)應(yīng)位置安裝有自動(dòng)點(diǎn)火裝置，所述自動(dòng)點(diǎn)火裝置受控于所述控制系統(tǒng)，所述腔體的左側(cè)壁上在與所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)對(duì)應(yīng)位置安裝有煙氣取樣口和紅外窗口，所述煙氣取樣口與所述煙氣分析儀相連，所述紅外窗口與所述紅外熱像儀相連，所述腔體的右側(cè)壁上在與所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)底部對(duì)應(yīng)位置安裝有用于容納所述鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的鼓風(fēng)口，所述腔體的后側(cè)壁上安裝有所述溫度傳感器，所述溫度傳感器的探頭暴露于所述腔體內(nèi)，所述腔體蓋的后側(cè)壁上安裝有用于容納所述排風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口的排煙口。本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，所述腔體和所述腔體蓋均設(shè)有隔熱保溫夾層。本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，所述腔體的前側(cè)壁上在與所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)對(duì)應(yīng)位置設(shè)有觀(guān)測(cè)目鏡。本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，所述腔體的左側(cè)壁底部設(shè)有與所述腔體內(nèi)連通的排污口。本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，所述腔體的底部安裝有四個(gè)自鎖腳輪。本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，所述溫度傳感器設(shè)有多個(gè)，多個(gè)所述溫度傳感器從上至下等間隔一字排列。本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，所述腔體和所述腔體蓋通過(guò)法蘭密封連接。本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，所述自動(dòng)滅火裝置為二氧化碳自動(dòng)滅火器。本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置能夠?qū)扇嘉镞M(jìn)行自動(dòng)點(diǎn)燃或自動(dòng)加熱，在燃燒狀態(tài)下或加熱狀態(tài)下對(duì)產(chǎn)生的煙氣及設(shè)備溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和測(cè)量，且能根據(jù)溫度及燃燒火焰觀(guān)測(cè)情況適時(shí)投入自動(dòng)滅火裝置，使可燃物的燃燒始終處于可控狀態(tài)，從而在火場(chǎng)可控、溫度可控的空間內(nèi)，得到不同溫度下的燃燒或加熱狀態(tài)下的分解出的毒性氣體，并利用煙氣分析儀分析出燃燒狀態(tài)及加熱狀態(tài)下的毒性氣體的成分含量，從而全面了解材料在著火前與著火后的毒性氣體釋出情況，為相應(yīng)安全防護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

圖1為本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置中燃燒發(fā)生裝置的主視結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3為圖2的左視結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述:參考圖1所示，本實(shí)施例的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置包括帶有顯示裝置的控制系統(tǒng)、燃燒發(fā)生裝置、煙氣分析儀、溫度傳感器、紅外熱像儀、鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)風(fēng)機(jī)和自動(dòng)滅火裝置。其中，燃燒發(fā)生裝置用于容納測(cè)試材料并對(duì)其進(jìn)行燃燒或加熱。煙氣分析儀用于實(shí)時(shí)采集燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的煙氣并進(jìn)行毒性分析。溫度傳感器用于實(shí)時(shí)采集燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的溫度。紅外熱像儀用于利用紅外原理實(shí)時(shí)采集所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的溫度。鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)用于向燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)輸送氧氣；排風(fēng)風(fēng)機(jī)用于排出燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的煙氣。例如燃燒方式下，燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的燃燒會(huì)很快耗盡氧氣，為保持燃燒，需要補(bǔ)入空氣，通過(guò)鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)即可保持燃燒所需空氣，為保持空氣循環(huán)及平衡，鼓風(fēng)的同時(shí)開(kāi)啟排風(fēng)風(fēng)機(jī)將煙氣排出；加熱方式下，試驗(yàn)結(jié)束后，開(kāi)啟排風(fēng)風(fēng)機(jī)，抽出燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的煙氣。帶有顯示裝置的控制系統(tǒng)用于控制鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)風(fēng)機(jī)的狀態(tài)，獲取并保存煙氣分析儀輸出的分析數(shù)據(jù)、紅外熱像儀采集的紅外熱輻射數(shù)據(jù)以及溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)，同時(shí)將當(dāng)前獲取到的數(shù)據(jù)輸出顯示。自動(dòng)滅火裝置用于在控制系統(tǒng)控制下適時(shí)對(duì)燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的燃燒試驗(yàn)進(jìn)行滅火處理；例如，在燃燒狀態(tài)下，控制系統(tǒng)可隨時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)滅火裝置`；在加熱狀態(tài)下，如加熱溫度過(guò)高引起明火(可由觀(guān)測(cè)目鏡觀(guān)測(cè)到)，自動(dòng)滅火裝置會(huì)及時(shí)由滅火口向燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)內(nèi)噴射，撲滅明火。結(jié)合圖2和圖3所示，上述的燃燒發(fā)生裝置包括腔體14和與通過(guò)法蘭4密封連接的腔體蓋1，腔體14和腔體蓋I均設(shè)有隔熱保溫夾層3。腔體14內(nèi)的底部安裝定有加熱盤(pán)15，加熱盤(pán)15上安裝有濾網(wǎng)式材料托盤(pán)13。濾網(wǎng)式材料托盤(pán)13內(nèi)的底部安裝有注液管12，用于向加熱盤(pán)15注入液體燃料(例如汽油)，注液管12的上端加注口位于所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)13內(nèi)，而其下端出液口穿過(guò)濾網(wǎng)式材料托盤(pán)13的底部深入至加熱盤(pán)15內(nèi)。腔體14的前側(cè)壁上在與濾網(wǎng)式材料托盤(pán)13對(duì)應(yīng)位置設(shè)有自動(dòng)滅火口 17和觀(guān)測(cè)目鏡18，自動(dòng)滅火口17與自動(dòng)滅火裝置相連，觀(guān)測(cè)目鏡用于人工觀(guān)測(cè)腔體14內(nèi)的火焰及煙氣情況。腔體14的后側(cè)壁上在與加熱盤(pán)15對(duì)應(yīng)位置安裝有自動(dòng)點(diǎn)火裝置16，自動(dòng)點(diǎn)火裝置16的受控于控制系統(tǒng)。本實(shí)施例中，腔體14的后側(cè)壁上設(shè)有5個(gè)從上至下等間隔一字排列的溫度傳感器，每個(gè)溫度傳感器10的探頭暴露于腔體14內(nèi)，以便于了解腔體14內(nèi)的溫度梯度分布。腔體14的左側(cè)壁上在與濾網(wǎng)式材料托盤(pán)13對(duì)應(yīng)位置安裝有煙氣取樣口 7和紅外窗口 6，紅外窗口 6位于煙氣取樣口 7上方，煙氣取樣口 7與煙氣分析儀相連，紅外窗口 6與紅外熱像儀相連。該腔體14的左側(cè)壁底部設(shè)有與腔體14內(nèi)連通的排污口 8。腔體14的右側(cè)壁上在與濾網(wǎng)式材料托盤(pán)13底部對(duì)應(yīng)位置安裝有用于容納鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的鼓風(fēng)口 11。腔體蓋I的后側(cè)壁上安裝有用于容納排風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口的排煙口 2。此外，為了便于移動(dòng)，腔體14的底部安裝有四個(gè)自鎖腳輪9。
以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其特征在于，包括: 燃燒發(fā)生裝置，用于容納測(cè)試材料并對(duì)其進(jìn)行燃燒或加熱； 煙氣分析儀，用于實(shí)時(shí)采集所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的煙氣并進(jìn)行毒性分析； 溫度傳感器(10)，用于實(shí)時(shí)采集所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的溫度； 紅外熱像儀，利用紅外原理實(shí)時(shí)采集所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的溫度。
鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)，用于向所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)輸送氧氣； 排風(fēng)風(fēng)機(jī)，用于排出所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的煙氣； 帶有顯示裝置的控制系統(tǒng)，其用于控制所述鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)風(fēng)機(jī)的狀態(tài)，獲取并保存所述煙氣分析儀輸出的分析數(shù)據(jù)、所述紅外熱像儀采集的紅外熱輻射數(shù)據(jù)以及所述溫度傳感器(10)采集的溫度數(shù)據(jù)，同時(shí)將當(dāng)前獲取到的數(shù)據(jù)輸出顯示； 自動(dòng)滅火裝置，用于在所述控制系統(tǒng)控制下適時(shí)對(duì)所述燃燒發(fā)生裝置腔體內(nèi)的燃燒試驗(yàn)進(jìn)行滅火處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其特征在于，所述燃燒發(fā)生裝置包括腔體(14)和與相連的腔體蓋(I )，所述腔體(14)內(nèi)的底部安裝定有加熱盤(pán)(15)，所述加熱盤(pán)(15)上安裝有濾網(wǎng)式材料托盤(pán)(13)，所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)(13)內(nèi)的底部安裝有注液管(12)，所述注液管(12)的上端加注口位于所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)(13)內(nèi)，而其下端出液口穿過(guò)所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)(13)的底部深入至所述加熱盤(pán)(15)內(nèi)，所述腔體(14)的前側(cè)壁上在與所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)(13)對(duì)應(yīng)位置設(shè)有自動(dòng)滅火口(17)，所述自動(dòng)滅火口(17)與所述自動(dòng)滅火裝置相連,所述腔體(14)的后側(cè)壁上在與所述加熱盤(pán)(15)對(duì)應(yīng)位置安裝有自 動(dòng)點(diǎn)火裝置(16)，所述自動(dòng)點(diǎn)火裝置(16)受控于所述控制系統(tǒng)，所述腔體(14)的左側(cè)壁上在與所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)(13)對(duì)應(yīng)位置安裝有煙氣取樣口(7)和紅外窗口(6)，所述煙氣取樣口(7)與所述煙氣分析儀相連，所述紅外窗口(6)與所述紅外熱像儀相連，所述腔體(14)的右側(cè)壁上在與所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)(13)底部對(duì)應(yīng)位置安裝有用于容納所述鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的鼓風(fēng)口( 11 )，所述腔體(14)的后側(cè)壁上安裝有所述溫度傳感器(10)，所述溫度傳感器(10)的探頭暴露于所述腔體(14)內(nèi)，所述腔體蓋(I)的后側(cè)壁上安裝有用于容納所述排風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口的排煙口( 2 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其特征在于，所述腔體(14)和所述腔體蓋(I)均設(shè)有隔熱保溫夾層(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其特征在于，所述腔體(14)的前側(cè)壁上在與所述濾網(wǎng)式材料托盤(pán)(13)對(duì)應(yīng)位置設(shè)有觀(guān)測(cè)目鏡(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其特征在于，所述腔體(14)的左側(cè)壁底部設(shè)有與所述腔體(14)內(nèi)連通的排污口(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其特征在于，所述腔體(14)的底部安裝有四個(gè)自鎖腳輪(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其特征在于，所述溫度傳感器(10)設(shè)有多個(gè)，多個(gè)所述溫度傳感器(10)從上至下等間隔一字排列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其特征在于，所述所述腔體(14)和所述腔體蓋(I)通過(guò)法蘭(4)密封連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其特征在于，所述自動(dòng)滅火裝置為二氧 化碳自動(dòng)滅火器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種材料在燃燒及加熱狀態(tài)下的毒性測(cè)試裝置，其包括帶有顯示裝置的控制系統(tǒng)、燃燒發(fā)生裝置、煙氣分析儀、溫度傳感器、紅外熱像儀、鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)風(fēng)機(jī)和自動(dòng)滅火裝置。該裝置能夠?qū)扇嘉镞M(jìn)行自動(dòng)點(diǎn)燃或自動(dòng)加熱，在燃燒狀態(tài)下或加熱狀態(tài)下對(duì)產(chǎn)生的煙氣及設(shè)備溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和測(cè)量，且能根據(jù)溫度及燃燒火焰觀(guān)測(cè)情況適時(shí)投入自動(dòng)滅火裝置，使可燃物的燃燒始終處于可控狀態(tài)，從而在火場(chǎng)可控、溫度可控的空間內(nèi)，得到不同溫度下的燃燒或加熱狀態(tài)下分解出的毒性氣體，并利用煙氣分析儀分析出燃燒狀態(tài)和加熱狀態(tài)下的毒性氣體的成分含量，從而全面了解材料在著火前與著火后的毒性氣體釋出情況，為相應(yīng)安全防護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N31/12GK203148865SQ20132000659
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者范明豪, 杜曉峰, 李偉, 武海澄, 汪書(shū)蘋(píng), 劉英衛(wèi), 劉峰 申請(qǐng)人:安徽省電力科學(xué)研究院