陰燃特性測(cè)試裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種陰燃特性檢測(cè)裝置，包括加熱爐、用于放置試驗(yàn)樣品的試樣架、2個(gè)溫度傳感器、溫度控制系統(tǒng)；加熱爐包括加熱爐管、加熱電阻帶、圓柱管，加熱爐管安裝在圓柱管的中心部位，加熱電阻帶均勻地纏繞在加熱爐管四周，加熱爐底部連接空氣穩(wěn)流器，加熱爐頂部連接氣流罩，試樣架位于加熱爐內(nèi)部，一個(gè)溫度傳感器位于試樣架中心，另一個(gè)溫度傳感器位于試樣架與加熱爐內(nèi)壁之間，加熱電阻帶、溫度傳感器均與溫度控制系統(tǒng)電性連接。本實(shí)用新型能夠有效的檢測(cè)材料是否具有陰燃特性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】陰燃特性測(cè)試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種陰燃特性測(cè)試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]陰燃是一種蔓延緩慢無(wú)火焰出現(xiàn)的燃燒形式，它屬于火災(zāi)的初起階段，由于沒(méi)有明火，只是冒煙，一般不會(huì)引人注意，令火勢(shì)在不知不覺(jué)中慢慢擴(kuò)大，一旦遇到合適條件，就會(huì)迅速轉(zhuǎn)化為焰火，造成更大危害。陰燃是一種很獨(dú)特的燃燒過(guò)程。它與有焰燃燒不同，其只在氣固相界面處燃燒，不產(chǎn)生火焰或火焰貼近可燃物表面的一種燃燒形式，燃燒過(guò)程中可燃物質(zhì)成熾熱狀態(tài)，燃燒很緩慢，單位時(shí)間內(nèi)釋放的熱量比較小。
[0003]同時(shí)，陰燃具有一定的隱蔽性，在陰燃轉(zhuǎn)化成明火燃燒前，通常不易覺(jué)察。有很多火災(zāi)事故都是由于材料的陰燃引起的。
[0004]2001年10月14日，江蘇省響水縣一紡織公司棉花倉(cāng)庫(kù)露天堆垛突然起火，1060件棉花包，近100噸的棉花全部過(guò)火，造成了 15萬(wàn)余元的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)周密勘查和技術(shù)鑒定，火災(zāi)是棉花自燃所致。
[0005]2005年3月6日凌晨2時(shí)30分，甘肅省銀川市興慶區(qū)大中電器超市發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)引燃樓內(nèi)1000余平方米的地方，造成直接經(jīng)濟(jì)損失11萬(wàn)余元。2005年9月3日早晨6時(shí)左右，位于興慶區(qū)新華街的世紀(jì)主流卡拉OK發(fā)生火災(zāi)，燒毀裝修材料等物品價(jià)值達(dá)19萬(wàn)余元。消防部門(mén)的調(diào)查結(jié)果顯示，這2起火災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)左@人地一致——陰燃的鋸末。
[0006]2006年4月3日凌晨約4點(diǎn)，上海市外高橋保稅區(qū)的一間棉花倉(cāng)庫(kù)陰燃起火，約1000平方米內(nèi)的500噸棉花發(fā)生燃燒。
[0007]2007年10月26日凌晨3點(diǎn)左右，烏魯木齊市一間甘草粉倉(cāng)庫(kù)陰燃起火，庫(kù)存的150噸甘草貨物全部被燒毀，消防人員歷時(shí)14小時(shí)用了 100噸水才將陰燃的干草粉火災(zāi)撲滅。
[0008]2009年2月24日22時(shí)23分，廣西玉林市興業(yè)縣石南鎮(zhèn)的微粒板廠(chǎng)曬場(chǎng)因管理人員在巡視曬場(chǎng)過(guò)程中吸煙，遺留火種，致使曬場(chǎng)內(nèi)粗紙發(fā)生陰燃，隨后引發(fā)火災(zāi)事故，過(guò)火面積達(dá)1500平方米。
[0009]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，很多固體物質(zhì)，如紙張、鋸末、纖維織物、纖維素板、膠乳橡膠以及某些多孔熱固性塑料等，都有可能發(fā)生陰燃。對(duì)于材料是否具有陰燃特性，目前國(guó)內(nèi)外沒(méi)有可以測(cè)試材料是否具有陰燃特性的檢測(cè)儀器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型旨在提供一種陰燃特性測(cè)試裝置，可以檢測(cè)材料是否具有陰燃特性。
[0011]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0012]本實(shí)用新型公開(kāi)的陰燃特性檢測(cè)裝置，包括加熱爐、用于放置試驗(yàn)樣品的試樣架、2個(gè)溫度傳感器、溫度控制系統(tǒng)；所述加熱爐包括加熱爐管、加熱電阻帶、圓柱管，所述加熱爐管安裝在圓柱管的中心部位，所述加熱電阻帶均勻地纏繞在加熱爐管四周，加熱爐底部連接空氣穩(wěn)流器，加熱爐頂部連接氣流罩，所述試樣架位于加熱爐內(nèi)部，一個(gè)溫度傳感器位于試樣架中心，另一個(gè)溫度傳感器位于試樣架與加熱爐內(nèi)壁之間，所述加熱電阻帶、溫度傳感器均與溫度控制系統(tǒng)電性連接。
[0013]進(jìn)一步的，還包括支架和試樣架插入裝置，所述試樣架插入裝置一端與支架連接，另一端連接試樣架，所述加熱爐、空氣穩(wěn)流器和氣流罩三者的組合體安裝在支架上，加熱爐位于支架上方，空氣穩(wěn)流器位于支架內(nèi)，所述支架設(shè)置有底座和氣流屏。
[0014]進(jìn)一步的，所述加熱爐管外表面與圓柱管內(nèi)表面之間填充有保溫材料，所述空氣穩(wěn)流器的上段外部和氣流罩的外部包裹有礦棉纖維。
[0015]優(yōu)選的，所述加熱爐管的材質(zhì)為密度為2800±300kg/m3的鋁礬土耐火材料，加熱爐管高150± Imm,內(nèi)徑145± Imm,壁厚10± Imm ;加熱電阻帶為0.2mm厚、3mm寬的80/20的鎳鉻電阻帶；空氣穩(wěn)流器為兩端開(kāi)口的截頂圓錐形，其大端與加熱爐連接，空氣穩(wěn)流器的高為500mm,大端內(nèi)徑為145± Imm,小端內(nèi)徑為10±0.5mm,空氣穩(wěn)流器采用厚度為Imm的鋼板制作，內(nèi)表面光滑，空氣穩(wěn)流器與加熱爐之間密封連接；氣流罩為圓柱形，高50mm、內(nèi)徑145±lmm，采用厚度為Imm的鋼板制作，氣流罩與加熱爐上部接口處的內(nèi)表面光滑。
[0016]優(yōu)選的，所述試樣架為采用耐熱鋼絲制成的立體鋼絲網(wǎng)籃，其邊長(zhǎng)為100mm，，所述耐熱鋼絲直徑為0.5?0.6mm,網(wǎng)孔尺寸為2mmX 2mm,試樣架內(nèi)空尺寸為10mmX 10mm ;所述試樣架插入裝置由內(nèi)徑為6_的不銹鋼管制成，試樣架懸掛在試樣架插入裝置上。
[0017]進(jìn)一步的，所述溫度傳感器為熱電偶，所述熱電偶為絲經(jīng)0.3mm,外徑1.5_的K型鎧裝熱電偶，所述溫度控制系統(tǒng)包括:
[0018]用于記錄和實(shí)時(shí)顯示加熱爐的爐體溫度的溫度記錄儀，所述爐體溫度為放置在試樣架與加熱爐爐壁之間的傳感器檢測(cè)到的溫度；
[0019]用于設(shè)定加熱爐溫度和升溫速率的溫度調(diào)節(jié)器；
[0020]用于控制加熱電阻帶得電/失電的加熱開(kāi)關(guān)；
[0021 ] 用于控制整個(gè)溫度控制系統(tǒng)和加熱爐供電的電源開(kāi)關(guān)。
[0022]優(yōu)選的，本實(shí)用新型還包括配置有能夠?qū)崟r(shí)記錄溫度數(shù)據(jù)并形成溫度時(shí)間曲線(xiàn)的數(shù)據(jù)采集軟件的計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)與位于溫度控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集板卡連接，所述數(shù)據(jù)采集板卡連接溫度記錄儀。
[0023]本實(shí)用新型的使用方法如下:
[0024]步驟1、將要試驗(yàn)的試樣裁取為10mmX 100mm,對(duì)于松散類(lèi)材料，試樣的體積為10mmX 10mmX 10mm ；
[0025]步驟2、將試樣置于試樣架內(nèi)，并懸掛在試樣架插入裝置的頂端，通過(guò)旋轉(zhuǎn)或升降試樣架插入裝置，將盛放試樣的試樣架放入加熱爐中，并使之位于加熱爐的中心；
[0026]步驟3、將2個(gè)溫度傳感器穿過(guò)試樣架插入裝置，將一個(gè)溫度傳感器插入試樣中心位置，另一個(gè)溫度傳感器放置在試樣架與加熱爐爐壁之間，并使兩個(gè)溫度傳感器處于同一水平線(xiàn)上；
[0027]步驟4、打開(kāi)溫度控制系統(tǒng)的電源開(kāi)關(guān)，通過(guò)溫度調(diào)節(jié)器按溫度預(yù)定值設(shè)定加熱上限溫度，所述加熱上限溫度低于試樣的燃點(diǎn)，同時(shí)按照升溫速率預(yù)定值設(shè)置升溫速率；
[0028]步驟5、打開(kāi)計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集軟件；
[0029]步驟6、打開(kāi)溫度控制系統(tǒng)的加熱開(kāi)關(guān)，使加熱爐開(kāi)始升溫并計(jì)時(shí)，加熱爐溫度從室溫開(kāi)始升至設(shè)定值，當(dāng)加熱爐的爐體溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，維持該溫度至24h，同時(shí)數(shù)據(jù)采集軟件開(kāi)始運(yùn)行；
[0030]步驟7、按照設(shè)定間隔采樣2個(gè)溫度傳感器檢測(cè)的溫度值，并采用計(jì)算機(jī)記錄，同時(shí)繪制上述2個(gè)溫度值隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)；
[0031]步驟8、試驗(yàn)結(jié)果判定:通過(guò)步驟7中所述2個(gè)溫度值對(duì)比，如果在試驗(yàn)周期內(nèi)，如果位于試樣的中心的傳感器檢測(cè)到的溫度不大于爐體溫度，則判定試樣沒(méi)有陰燃傾向；如果試樣中心溫度在某段時(shí)間高于爐體溫度，則表明試樣具有自加熱特性，判定該試樣存在陰燃傾向。
[0032]本實(shí)用新型能夠有效的檢測(cè)材料是否具有陰燃特性，具有以下特點(diǎn)和有益效果:
[0033]1、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)科學(xué)，結(jié)構(gòu)合理，其一，設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)形加熱爐，保證了內(nèi)部溫度的均勻性；其二，設(shè)置加熱爐溫度低于材料的燃點(diǎn)；其三，利用了具有陰燃特性的材料在陰燃時(shí)內(nèi)部溫度會(huì)高于外部溫度的特性。
[0034]2、本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，可控性好，具體的，安裝好試樣，按照試驗(yàn)要求，設(shè)置好所需溫度，啟動(dòng)試驗(yàn)程序，根據(jù)測(cè)試結(jié)果生成的溫度時(shí)間曲線(xiàn)即可判定材料是否具有陰燃特性，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單快捷，易于控制；成本低，實(shí)用效果好。
[0035]3、本實(shí)用新型體積小巧，用料經(jīng)濟(jì)，構(gòu)造巧妙，成本較低，本實(shí)用新型能夠廣泛應(yīng)用于市場(chǎng)監(jiān)督和試驗(yàn)室檢驗(yàn)，能產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖中:1-加熱爐、2-氣流罩、3-圓柱筒、4-加熱電阻帶、5-加熱爐管、6-試樣架、7-不銹鋼支架、8-空氣穩(wěn)流器、9-氣流屏、10-溫度記錄儀、11-溫度調(diào)節(jié)器、12-溫度控制系統(tǒng)、13-電源開(kāi)關(guān)、14-計(jì)算機(jī)、15-加熱開(kāi)關(guān)、16-試樣架插入裝置、17-外部熱電偶、18-中心熱電偶。

【具體實(shí)施方式】
[0038]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0039]如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)的陰燃特性檢測(cè)裝置包括加熱爐1、試樣架6、試樣架插入裝置16、2個(gè)熱電偶、空氣穩(wěn)流器8、氣流罩2、不銹鋼支架7、溫度控制系統(tǒng)12和計(jì)算機(jī)14。
[0040]加熱爐I由加熱爐管5、加熱電阻帶4、圓柱管3組成。
[0041]加熱爐管5采用密度為2800±300kg/m3的鋁礬土耐火材料制成，高150±lmm，內(nèi)徑145±lmm,壁厚10±lmm,加熱爐管5安裝在一個(gè)由隔熱材料制成的高150mm、壁厚1mm的圓柱管3的中心部位，以便將加熱爐管5定位。
[0042]加熱電阻帶4均勻地纏繞在加熱爐管四周，在通電后，它們共同作用提供一個(gè)穩(wěn)定的溫度場(chǎng)。加熱電阻帶4采用為0.2mm厚、3mm寬的80/20的鎳鉻電阻帶制成。在加熱爐管5和加熱電阻帶4的外部與圓柱管3之間的環(huán)狀空間采用適當(dāng)?shù)谋夭牧线M(jìn)行填充。
[0043]加熱爐5底部連接一個(gè)兩端開(kāi)口的倒錐形的空氣穩(wěn)流器8，加熱爐5頂部連接一個(gè)氣流罩2,空氣穩(wěn)流器8長(zhǎng)500mm,內(nèi)徑從145± Imm的頂部均勻縮減至內(nèi)徑為10±0.5mm的底部，空氣穩(wěn)流器8采用Imm厚薄鋼板制作，內(nèi)表面光滑，且與加熱爐之間的接口緊密，不漏氣；氣流罩2也采用Imm薄鋼板制作,氣流罩高50mm、內(nèi)徑145 ± Imm,與加熱爐上部接口處的內(nèi)表面應(yīng)光滑，空氣穩(wěn)流器8的上部和氣流罩2的外部采用礦棉纖維進(jìn)行隔熱處理。
[0044]加熱爐1、空氣穩(wěn)流器8和氣流罩2三者的組合體安裝在穩(wěn)固的不銹鋼支架7上，該不銹鋼支架具有底座和氣流屏9，氣流屏9用以減少空氣穩(wěn)流器8底部的氣流抽力，氣流屏高550mm，空氣穩(wěn)流器8底部高于不銹鋼支架7底座250mm。
[0045]加熱爐5內(nèi)部放置試樣架6，試樣架為采用耐熱鋼絲制成的邊長(zhǎng)為10mm的立體鋼絲網(wǎng)籃，鋼絲直徑為0.5?0.6mm,網(wǎng)孔尺寸為2_X2mm,試樣架內(nèi)空尺寸為10mmX 100mm,用于放置試驗(yàn)樣品；試樣架插入裝置16由內(nèi)徑為6_的不銹鋼管制成，并固定在不銹鋼支架7上，試樣架6懸掛在試樣架插入裝置16上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)試樣架插入裝置16能平穩(wěn)地使試樣架6沿加熱爐I軸線(xiàn)上下移動(dòng)。
[0046]加熱爐I內(nèi)設(shè)置有兩支測(cè)溫?zé)犭娕?，一支為中心熱電?8，另一支為外部熱電偶17，中心熱電偶18位于試樣架內(nèi)，并插入試樣中心，用于測(cè)量試樣中心位置的溫度，外部熱電偶17放置在試樣架與加熱爐爐壁之間，用于測(cè)量加熱爐的爐體溫度，熱電偶采用絲經(jīng)為0.3mm,外徑為1.5mm的K型銷(xiāo)裝熱電偶；熱電偶穿過(guò)試樣架插入裝置16, —端連接在溫度控制系統(tǒng)12上，另一端置于加熱爐I內(nèi)部；當(dāng)然，熱電偶也可采用其他合適的溫度傳感器替代。
[0047]溫度控制系統(tǒng)12可調(diào)節(jié)加熱電阻帶4的加熱功率，使加熱電阻帶4的溫度按要求升高到設(shè)定值，從而控制整個(gè)加熱爐I的溫度，溫度控制系統(tǒng)12包括溫度調(diào)節(jié)器11，溫度記錄儀10，電源開(kāi)關(guān)13以及加熱開(kāi)關(guān)15 ;溫度調(diào)節(jié)器11可設(shè)定加熱爐I的溫度和升溫速率，加熱開(kāi)關(guān)用于加熱電阻帶4通電，電源開(kāi)關(guān)15控制整個(gè)溫度控制系統(tǒng)12和加熱爐I的供電，溫度記錄儀10可實(shí)時(shí)顯示加熱爐I的爐體溫度，通過(guò)溫度控制系統(tǒng)12配備的數(shù)據(jù)采集板卡將2個(gè)熱電偶檢測(cè)的溫度值傳遞給計(jì)算機(jī)。
[0048]計(jì)算機(jī)14的數(shù)據(jù)采集軟件可實(shí)時(shí)記錄溫度數(shù)據(jù)并最終形成溫度時(shí)間曲線(xiàn)，溫度時(shí)間曲線(xiàn)為2條，分別為中心熱電偶18和外部熱電偶17的檢測(cè)結(jié)果。
[0049]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種陰燃特性檢測(cè)裝置，其特征在于:包括加熱爐、用于放置試驗(yàn)樣品的試樣架、2個(gè)溫度傳感器、溫度控制系統(tǒng)；所述加熱爐包括加熱爐管、加熱電阻帶、圓柱管，所述加熱爐管安裝在圓柱管的中心部位，所述加熱電阻帶均勻地纏繞在加熱爐管四周，加熱爐底部連接空氣穩(wěn)流器,加熱爐頂部連接氣流罩,所述試樣架位于加熱爐內(nèi)部,一個(gè)溫度傳感器位于試樣架中心，另一個(gè)溫度傳感器位于試樣架與加熱爐內(nèi)壁之間，所述加熱電阻帶、溫度傳感器均與溫度控制系統(tǒng)電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰燃特性檢測(cè)裝置，其特征在于:還包括支架和試樣架插入裝置，所述試樣架插入裝置一端與支架連接，另一端連接試樣架，所述加熱爐、空氣穩(wěn)流器和氣流罩三者的組合體安裝在支架上，加熱爐位于支架上方，空氣穩(wěn)流器位于支架內(nèi)，所述支架設(shè)置有底座和氣流屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰燃特性檢測(cè)裝置，其特征在于:所述加熱爐管外表面與圓柱管內(nèi)表面之間填充有保溫材料，所述空氣穩(wěn)流器的上段外部和氣流罩的外部包裹有礦棉纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰燃特性檢測(cè)裝置，其特征在于:所述加熱爐管的材質(zhì)為密度為2800±300kg/m3的鋁礬土耐火材料，加熱爐管高150±1臟，內(nèi)徑145±lmm，壁厚10± Imm;加熱電阻帶為0.2mm厚、3mm寬的80/20的鎳鉻電阻帶；空氣穩(wěn)流器為兩端開(kāi)口的截頂圓錐形，其大端與加熱爐連接，空氣穩(wěn)流器的高為500mm,大端內(nèi)徑為145±lmm,小端內(nèi)徑為10±0.5mm,空氣穩(wěn)流器米用厚度為Imm的鋼板制作，內(nèi)表面光滑，空氣穩(wěn)流器與加熱爐之間密封連接；氣流罩為圓柱形，高50mm、內(nèi)徑145± Imm,采用厚度為Imm的鋼板制作，氣流罩與加熱爐上部接口處的內(nèi)表面光滑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陰燃特性檢測(cè)裝置，其特征在于:所述試樣架為采用耐熱鋼絲制成的立體鋼絲網(wǎng)籃，其邊長(zhǎng)為100mm，所述耐熱鋼絲直徑為0.5?0.6mm,網(wǎng)孔尺寸為2mmX 2mm,試樣架內(nèi)空尺寸為10mmX 10mm ;所述試樣架插入裝置由內(nèi)徑為6mm的不銹鋼管制成，試樣架懸掛在試樣架插入裝置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰燃特性檢測(cè)裝置，其特征在于:所述溫度傳感器為熱電偶，所述熱電偶為絲經(jīng)0.3_，外徑1.5mm的K型鎧裝熱電偶，所述溫度控制系統(tǒng)包括: 用于記錄和實(shí)時(shí)顯示加熱爐的爐體溫度的溫度記錄儀，所述爐體溫度為放置在試樣架與加熱爐爐壁之間的傳感器檢測(cè)到的溫度； 用于設(shè)定加熱爐溫度和升溫速率的溫度調(diào)節(jié)器； 用于控制加熱電阻帶得電/失電的加熱開(kāi)關(guān)； 用于控制整個(gè)溫度控制系統(tǒng)和加熱爐供電的電源開(kāi)關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰燃特性檢測(cè)裝置，其特征在于:還包括配置有能夠?qū)崟r(shí)記錄溫度數(shù)據(jù)并形成溫度時(shí)間曲線(xiàn)的數(shù)據(jù)采集軟件的計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)與位于溫度控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集板卡連接，所述數(shù)據(jù)采集板卡連接溫度記錄儀。
【文檔編號(hào)】G01N31/12GK204142693SQ201420622827
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】劉松林, 趙成剛, 劉軍軍, 鄧小兵, 曾緒斌, 朱劍 申請(qǐng)人:公安部四川消防研究所