錐形量熱儀

研發歷史

阻燃科學與技術的發展，對阻燃材料燃燒行為的評估、測試手段提出了越來越高的要求。傳統的測試方法（氧指數法、垂直燃燒法、水平燃燒法） 雖然具有操作簡單、快速、重複性好等特點，仍在許多燃燒測試實驗室中廣泛使用，但這些方法普遍存在測試參數單一，測試結果不能定量化等缺點，難以與材料在真實火情中的燃燒行為相關聯，有時對同一種材料的評估，採用不同的實驗方法得到相互矛盾的結果。因此，隨著阻燃科學與技術的迅速發展，出現了各種新的測試手段，其中最具有代表性的是錐形量熱儀。

80年代早期，美國NIST員工（前身為NBS）決定研發實驗室規模熱釋放測試儀，用以解決已有小型熱釋放測試的不足，當時的小型測試使用測定密閉空間內焓損失的方法，研發認定，基於耗氧量原理的量熱計是最佳測試方法，即材料燃燒釋放熱量總是和燃燒過程耗氧量成正比。這個儀器被稱為錐形量熱儀，其名稱來源於錐形加熱器的形狀。錐形量熱儀(CONE) 是以氧消耗原理為基礎的新一代聚合物材料燃燒性能測定儀，由CONE 獲得的可燃材料在火災中的燃燒參數有多種，包括釋熱速率(HRR) 、總釋放熱( THR) 、有效燃燒熱(EHC) 、點燃時間( TTI) 、煙及毒性參數和質量變化參數(MLR) 等。錐形量熱儀法由於具有參數測定值受外界因素影響小，與大型實驗結果相關性好等優點被套用於很多領域的研究。

基本介紹

• 中文名：錐形量熱儀
• 外文名：cone calorimeter
• 電源電壓：220V 交流50Hz  
• 最大使用功率：>5KW
• 熱輸出熱量：：0~120KW/m2

儀器簡介

錐形量熱儀是當前能夠表征材料燃燒性能的最為理想的試驗儀器,它的試驗環境同火災材料的真實燃燒環境接近,所得試驗數據能夠評價材料在火災中的燃燒行為.

產品參數

(滿足GB/T16172-2007/ISO5660-1：2002技術要求)

1、：

2、 ：

3、錐形加熱器功率：5KW

4、

5、樣品盒最大放置量：100mm*100mm*50mm

6、排氣流量：0.012m3/s~0.035 m3/s (可調)

7、計時值解析度：1s 誤差小於1s/n

8、氧氣分析：順磁性氧氣分析器，濃度範圍0-25%

9、煙密度分析：(可選裝)

10、紅外CO、CO2分析器：CO：0-1% CO2：0-10%(可選裝)

產品優點

1、錐形量熱儀試驗結果數據包括下列：

a 引燃時間

b 引燃後180s 300s內的熱釋放速率平均值、

c 總熱釋放量(mj/m2)

d 試樣的初始餘量和殘餘質量(Kg)

e 平均存放燃燒值(mj/kg)

f 引燃後至試驗結束期間內的平均質量損失(kg/s)

g 輻射速度(KW/M3)和排氣量(m3/s)

h 熱釋放速率—時間曲線

i 煙霧釋放速率(選做)

j 有毒氣體(一氧化碳、二氧化碳)生成速率(選做)

2、高壓火花發生器：自動定位點火

3、設備模組化組合：用戶可根據實際套用選擇標配置

實驗裝置

1、錐形量熱儀 1套

2、5000WK輻射錐形加熱器 1套

3、順磁氧分析儀 1套

4、紅外線(一氧化碳、二氧化碳分析儀) 1套(選裝)

5、煙霧密度測試儀 1套

外形尺寸

1、設備外型尺寸：長*寬*高(1680*686*1920)mm

2、設備實際使用室內面積：長*寬*高(2500*1800*2500)mm

3、設備重量：350kg。

符合標準

ASTM E 1354 、ASTM E 1740 、ASTM E 1550、ASTM D 5485 、ASTM D 6113、ISO 5660 Parts 1 and 2 、NFPA 271、NFPA 264 、CAN ULC 135 、BS 476 Part 15

套用領域

1、評價材料的燃燒性能

綜合HRR，pkHRR和TTI，我們可以定量地判斷出材料的燃燒危害性。HRR，pkHRR愈大，TTI愈小，材料潛在的火災危害性就愈大;反之,材料的危害性就小。

2、評價阻燃機理

由EHC，HRR和SEA等性能參數可討論材料在裂解過程中的氣相阻燃、凝聚相阻燃情況若HRR下降，表明阻燃性提高，這也可由EHC降低和SEA增加得到;若氣相燃燒不完全，說明阻燃劑在氣相中起作用，屬於氣相阻燃機理。若EHC無大的變化，而平均HRR下降，說明MLR亦下降，這屬於凝聚相阻燃。

3、進行火災模型化研究

發明CONE 的初衷就是為了進行火災模型設計，通過CONE可測定出火災中最能表征危害性的性能參數HRR，從而進行火災模型設計。值得注意的是，在測試過程中,火災模型設計需要的其他性能，如毒性、煙等也和HRR一併測出。