專利名稱：鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輻射熱源控制以及輻射熱通量數(shù)據(jù)的采集，具體來說，是一種鋪地材料輻射熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，各種新型建筑裝修材料被廣泛使用，這些新型材料由于在生產(chǎn)過程中使用了各種易燃材料，從而增加了很多火災(zāi)安全隱患。而一旦發(fā)生火災(zāi)， 鋪地材料(地板、地毯等)容易受到火源的強(qiáng)烈熱輻射主動(dòng)燃燒從而迅速蔓延，進(jìn)而增加了更多火災(zāi)危險(xiǎn)性。對(duì)于一些場(chǎng)合，應(yīng)該使用受輻射影響小即輻射熱通量值高的材料，因此相關(guān)材料輻射熱通量的測(cè)定便成為實(shí)驗(yàn)室建材燃燒性能測(cè)試中一個(gè)重要的項(xiàng)目。鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)用于完成試驗(yàn)過程中的輻射熱源的調(diào)整控制、熱通量、溫度、光通量等信號(hào)的數(shù)據(jù)采集處理、以及試驗(yàn)時(shí)間的記錄。鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)的輻射熱源一般采用電熱管搭配溫控儀進(jìn)行溫度的控制來實(shí)現(xiàn)，但是由于試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的特殊要求，試驗(yàn)過程中要盡量模擬真實(shí)火災(zāi)情形，而傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的燃燒器采用手動(dòng)的方式來操作試驗(yàn)中點(diǎn)火火焰的施加與撤離，由于鋪地材料熱通量測(cè)試的特殊要求，對(duì)試樣點(diǎn)火要持續(xù)10分鐘，人工的控制方法，十分不利于現(xiàn)代高效率測(cè)試工作的開展，因此，如何實(shí)現(xiàn)燃燒器的自動(dòng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的簡單、準(zhǔn)確操作成為亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的就是解決上述問題，提供一種可以實(shí)現(xiàn)燃燒器自動(dòng)運(yùn)行，且試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高的鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案一種鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)，包括輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)包括設(shè)置在試樣箱內(nèi)部的輻射板，在輻射板上設(shè)有燃燒器，燃燒器的信號(hào)輸入端與伺服電機(jī)的信號(hào)輸出端連接；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括熱電偶、熱流計(jì)、高溫輻射計(jì)、照明光源和光電池；熱電偶、熱流計(jì)和高溫輻射計(jì)設(shè)置在試樣箱內(nèi)部，照明光源和光電池分別設(shè)置在試樣箱排煙管道的兩側(cè)；熱電偶、熱流計(jì)、高溫輻射計(jì)和光電池的信號(hào)輸出端與單片機(jī)的信號(hào)輸入端連接；單片機(jī)的信號(hào)輸出端與計(jì)算機(jī)連接。其中，為了方便調(diào)節(jié)燃燒器中的燃?xì)?、助燃空氣和混合燃燒氣體的流量，在燃燒器的燃?xì)廨斔凸艿郎稀⒅伎諝廨斔凸艿郎虾突旌蠚怏w輸送官道上分別設(shè)有一號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)、二號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)和三號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)。其中，為了保證燃燒器工作穩(wěn)定，得到穩(wěn)定的熱輻射源，在助燃空氣輸送管道上設(shè)有汽水分離器和穩(wěn)壓閥。其中，所述試樣箱排煙管道上設(shè)有四號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，方便調(diào)節(jié)管道中吹掃空氣的流量。[0009]其中，所述輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)還包括蜂鳴器，蜂鳴器的控制信號(hào)輸入端與伺服電機(jī)的控制信號(hào)輸出端連接，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)燃燒器點(diǎn)火時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出蜂鳴提示，大大增加試驗(yàn)人員操作的方便性。有益效果由于輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)燃燒器點(diǎn)火，自動(dòng)完成試驗(yàn)中火焰的施加與撤離，并且系統(tǒng)發(fā)出蜂鳴提示，大大增加試驗(yàn)人員操作的方便性；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用K型熱電偶、熱流計(jì)、輻射高溫計(jì)以及測(cè)光系統(tǒng)配合單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與上位計(jì)算機(jī)來完成模擬量的傳感、模數(shù)轉(zhuǎn)化、標(biāo)度量化、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理記錄以及實(shí)驗(yàn)報(bào)表的生成，大大提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與一致性。

圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做更進(jìn)一步的解釋。如圖所示，本實(shí)用新型的一種鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)包括輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。所述輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)包括設(shè)置在試樣箱內(nèi)部的輻射板1，在輻射板1上設(shè)有燃燒器2。為了方便調(diào)節(jié)燃燒器2中的燃?xì)?、助燃空氣和混合燃燒氣體的流量，在燃燒器的燃?xì)廨斔凸艿郎稀⒅伎諝廨斔凸艿郎虾突旌蠚怏w輸送官道上分別設(shè)有0 60升/分鐘的一號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)、0 350升/分鐘的二號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)和0 3升/分鐘的三號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)。在燃燒器2的助燃空氣輸送管道上還設(shè)有汽水分離器和穩(wěn)壓閥，可以保證燃燒器2工作穩(wěn)定，得到穩(wěn)定的熱輻射源。燃燒器2的信號(hào)輸入端與伺服電機(jī)3的信號(hào)輸出端連接。輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)還包括蜂鳴器，蜂鳴器的控制信號(hào)輸入端與伺服電機(jī)3的控制信號(hào)輸出端連接，在伺服電機(jī)3驅(qū)動(dòng)燃燒器2點(diǎn)火的時(shí)，向蜂鳴器發(fā)出控制信號(hào)，系統(tǒng)發(fā)出蜂鳴提示。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括熱電偶4、熱流計(jì)5、高溫輻射計(jì)6、照明光源7和光電池8。 熱電偶4、熱流計(jì)5和高溫輻射計(jì)6設(shè)置在試樣箱內(nèi)部，熱電偶4采用K型(鎳鉻、鎳硅)熱電偶，它的溫度測(cè)試范圍為0 1300°C，而鋪地材料熱通量試驗(yàn)中試樣箱內(nèi)部的工作溫度一般為200°C左右，完全能夠滿足試驗(yàn)要求。熱流計(jì)5和高溫輻射計(jì)6的測(cè)試量程為0 15 千瓦/平方米，探頭采用循環(huán)水泵強(qiáng)制冷卻。照明光源7和光電池8用于監(jiān)測(cè)試樣13是否燃燒，他們分別設(shè)置在試樣箱排煙管道的兩側(cè)，照明光源7由5V關(guān)電源11供電，為了便于調(diào)節(jié)排煙管道吹掃空氣的流量大小，在其上還設(shè)有0 3升/分鐘的四號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)。熱電偶4、熱流計(jì)5、高溫輻射計(jì)6和光電池8的信號(hào)輸出端與單片機(jī)9的信號(hào)輸入端連接，單片機(jī)9的信號(hào)輸出端與計(jì)算機(jī)10連接。單片機(jī)9由電源變壓器12供電，其采用51系列單片機(jī)中的美國阿特梅爾公司生產(chǎn)的AT89C52，其搭配專業(yè)AD轉(zhuǎn)換芯片TLC1543來完成溫度信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)化及標(biāo)度量化，通訊部分選用美信公司的MAX232芯片來完成232標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換以及信號(hào)傳輸。計(jì)算機(jī)10控制軟件采用美國微軟公司的Visual Basic 6. 0軟件編寫， 軟件主要實(shí)現(xiàn)與底層單片機(jī)的串行通訊、箱體以及煙道溫度的實(shí)時(shí)顯示記錄、輻射熱通量的實(shí)時(shí)顯示記錄、煙密度的實(shí)時(shí)顯示記錄、輻射熱通量的實(shí)時(shí)曲線圖繪制、試驗(yàn)時(shí)間的控制與記錄、以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)曲線、試驗(yàn)報(bào)表的處理及打印。[0016] 以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)，包括輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)包括設(shè)置在試樣箱內(nèi)部的輻射板(1)，在輻射板(1)上設(shè)有燃燒器(2)，燃燒器(2)的信號(hào)輸入端與伺服電機(jī)(3)的信號(hào)輸出端連接；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括熱電偶⑷、熱流計(jì)(5)、高溫輻射計(jì)(6)、照明光源(7)和光電池⑶；熱電偶 (4)、熱流計(jì)(5)和高溫輻射計(jì)(6)設(shè)置在試樣箱內(nèi)部，照明光源(7)和光電池(8)分別設(shè)置在試樣箱排煙管道的兩側(cè)；熱電偶(4)、熱流計(jì)(5)、高溫輻射計(jì)(6)和光電池(8)的信號(hào)輸出端與單片機(jī)(9)的信號(hào)輸入端連接；單片機(jī)(9)的信號(hào)輸出端與計(jì)算機(jī)(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)，其特征在于所述燃燒器(2)的燃?xì)廨斔凸艿郎?、助燃空氣輸送管道上和混合氣體輸送官道上分別設(shè)有一號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)、二號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)和三號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)，其特征在于所述助燃空氣輸送管道上設(shè)有汽水分離器和穩(wěn)壓閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)，其特征在于所述試樣箱排煙管道上設(shè)有四號(hào)轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)，其特征在于所述輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)還包括蜂鳴器，蜂鳴器的控制信號(hào)輸入端與伺服電機(jī)(3)的控制信號(hào)輸出端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋪地材料熱通量試驗(yàn)控制系統(tǒng)，包括輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述輻射源強(qiáng)度控制系統(tǒng)包括設(shè)置在輻射板上的燃燒器，燃燒器的信號(hào)輸入端與伺服電機(jī)的信號(hào)輸出端連接；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置在試樣箱內(nèi)部的熱電偶、熱流計(jì)、高溫輻射計(jì)和設(shè)置在試樣箱排煙管道兩側(cè)的照明光源、光電池；熱電偶、熱流計(jì)、高溫輻射計(jì)和光電池的信號(hào)輸出端與單片機(jī)的信號(hào)輸入端連接；單片機(jī)的信號(hào)輸出端與計(jì)算機(jī)連接。該系統(tǒng)能夠自動(dòng)完成試驗(yàn)中火焰的施加與撤離，大大增加試驗(yàn)人員操作的方便性，且大大提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與一致性。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202033627SQ20112006921
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者孫寶玉, 趙立業(yè) 申請(qǐng)人:南京上元分析儀器有限公司