UL水平垂直燃燒試驗儀

UL水平垂直燃燒試驗儀用於檢驗和評定塑膠材料的燃燒特性，是根據美國UL94 標準《設備和器具部件用塑膠材料的可燃性試驗》中有關條款設計製造，對設備和器具的塑膠部件進行水平、垂直可燃性試驗。

基本介紹

• 中文名：UL水平垂直燃燒試驗儀

產品要求

該裝置使用進口關鍵原器件，並配置有氣體流量計，調節火焰大小，採用電機驅動方式，操作簡單安全; 準確度高，搖控分別計時，外觀美觀大方等優點，技術指標全部達到UL94的標準規定。

水平垂直燃燒試驗箱嚴格按照UL94標準，結構參考世界最權威的美國公司Atlas同類產品。

標準要求

1. 通風窗容積要求：≥0.5立方米，（建議帶玻璃觀察門，實際要達0.7立方米以）注1:進行上述燃燒測試時,保證有充分的氧氣是非常重要的.如果按此方法進行的燃燒測試時間延長時, 尺寸低於1m3 的通風櫥是不能得到準確的測試結果。 2. 密封箱內放一塊平面鏡子：有助於觀察試驗後視情況

3. 噴燈尺寸：長100±10mm, 內徑9.5±0.3mm，符合ASTM D 5025

4. 計時器精度：0.1S

5. 氣源：技術級甲烷氣(最低純度為98%)供應裝置，配備調節裝置和流量計以確保均勻的氣體流. 刪除天然氣的熱量接近於37±1MJ/m 3 要求

6. 溫濕處理室（箱）：能將溫度維持在23±2°C,相對濕度在50±5%.

7. 千分尺：可讀取精度0.01mm

8. 棉層：吸水性100%的棉花

9. 乾燥器：含有無水氯化鈣或其它乾燥劑的乾燥器, 保持溫度23±2°C時相對濕度控制在20%以下

10. 溫濕處理烘箱：全通風循環空氣烘箱，至少每小時5次換氣，可保持在70 ±2°C（舊版本70 ±1°C）

11. 壓力計：能測量至200mm水柱壓力，5mm水壓增量 12. 流量計：一種按照ASTM D 3159：轉子流量計校準校準珠轉子流量計，且帶有適於該氣體的相關曲線，或±2%精度的質量流量計.（UL實驗室推薦的質量氣體流量計）

進口原器件清單 (RH-6033水平垂直燃燒試驗箱推薦使用進口配件)　

1.Tirril Burner(本生燈) 生產商：HUMBOLDT MFG. CO.（UL1581指定）

2.Calibrated Flowmeter(流量計) 生產商：Matheson Tri-Gas, Inc.

3.Extention Thermocouple wire(熱電偶延長線) 生產商：Omega Engineering Limited

Thermocouple Assembly Slug(熱電偶感應頭) 生產商：Dwyer Instruments Pty Ltd.

4.Manometer U-tube,300mm(壓差計) 生產商：Dwyer Instruments Pty Ltd.

5.Temperature controller(測溫表) ：生產商:美國FLUKE

技術參數

1．輸入電壓：AC 220V±10%，50Hz。2．在整個試驗期間，試樣、設備和周圍空氣應在23.0土2℃的溫度下

達到相互熱平衡。

3．該設備由控制箱、燃燒箱、燃燒架、樣品夾具、噴燈、電磁閥、高壓點火器，流量計，壓差計，感應頭及熱電偶，煤氣管，調壓閥，溫度感應頭裝置架和遙控器等部分組成。

4．燃燒箱體密閉設計，燃燒箱體積大於1m3。

5．本實驗裝置的噴燈，流量計，壓差計，感應頭及熱電偶均使用UL94要求的國外原廠零件。

6．本實驗裝置配備手持火焰高度量規一個，噴燈口至溫度感應頭火焰高度量規一個(10mm)，棉花盤1個。

7．本實驗裝置需另配備高純度甲烷氣體(至少98%純度)箱體材質:不鏽鋼

8. 氣電分離結構，徹底杜絕可能的爆炸隱患 9. 時間設定

施焰時間:0 ~ 99 分99 秒可設定 余焰時間: 0 ~ 99 分99 秒可設定

余灼時間: 0 ~ 99 分99 秒可設定

燃燒角度: 20 °，45 °，90 ° （即0 °） 可調節

燃燒器尺寸參數: 噴管內徑9.5mm，噴管有效長度100mm，

10.火焰高度: 按標準要求可從20mm 調至175mm

11.有空氣調節孔

12.帶PLC觸控螢幕控制，參數設定方便可調

13.帶有連線手持搖控裝置

試驗方法

HB試驗

1) 樣品準備

1．每一款樣品應該準備三件試樣，標準的條狀試樣應為125±5mm(長)×13.0±0.5mm(寬)，並提供最小厚度和3.0(-0,+0.2)mm厚度。如果最小厚度大於3.0mm或最大厚度小於3.0mm，則不必採用3.0mm厚的試樣。最大厚度不得超過13mm,最大寬度不得超過13.5mm,邊緣應光滑，拐角半徑不得超過1.3mm。（典型厚度是0.8, 1.6，3.2, 6.4）。

2．在每一件樣品的一端，距端面畫25±1mm和100±1mm的兩條標誌線。3．每一厚度有三件樣品要進行測試，在試驗之前，先把樣品置於20℃,50%RH的條件下48小時。

2) 試驗前的準備，火焰調整及火焰功率校驗

1. 試驗前，先接好甲烷氣罐膠管及調壓閥，接通控制箱的電源開關，檢查連線正確無誤，應注意有無漏氣，如無漏氣，方可將電源開關打到開的位置上。打開氣瓶總閥，旋開調壓閥開關，減壓閥的高壓表指示的壓力應低於0.2Mpa。

2. 將噴燈移到水平位置，打開燃氣閥，用隨機附送的點火器點燃噴燈口火焰。此時調節燃氣氣壓、流量以及噴燈進氣口處的空氣流量（具體參數設定請參考UL94測試說明），調節噴燈底部的針閥以及噴燈，使其產生20±1mm高的藍色火焰，並用右圖示火焰高度量規進行校準（註：火焰高度規相鄰兩個尖端之間相距10mm）。火焰調整好後，按“燃氣開關”按鈕，關掉火焰。按“風扇”按鈕，將抽風機打開大約2~3分鐘把箱內廢氣排出,然後關掉抽風機。

3. 在試樣支架上吊下隨機配的銅頭熱感溫裝置，銅頭熱電偶的另一端插入感溫測量儀（即溫控表）頭部。將噴燈移到水平位置，並在噴燈口上插入隨機配送的火焰高度量規，調節支架以及噴燈的位置，使得火焰高度量規剛好與銅頭尖部相接觸（如右圖示）。 4. 取出量規,打開燃氣，開始對火焰功率檢測，檢測前感應銅頭溫度不可超過50℃。將噴燈向前\後移動，讓噴燈暫時遠離銅頭，點燃噴燈，使火焰燃燒5分鐘穩定，然後再移動噴燈，使其位於銅頭正下方，當銅塊溫度達到100+/-2℃時，按下搖控器上計時按鈕不放，開始計時,當溫度達到700+/-3℃時，鬆開按鈕停止計時，並記錄這個時間，移走燃燒器讓銅塊在空氣中冷卻至小於50℃。重複兩次加熱，並計算三次觀測的平均值。溫度從100+/-2℃上升到700+/-3℃的時間應為44+/-2秒。

5. 如果溫度上升的時間不在指定的時間之內，需調節氣體的流量並重複第4、5條所述的動作。

6. 備註：若3次的平均值不在要求範圍內，需重新設定流量率，壓力等參數，再重新進行校準至達到標準要求的範圍內即可。每月應校準一次火焰，若更換氣源、裝置或對實驗數據產生疑問的時候，請先重新校準火焰！。 3) 試驗過程

1. 啟動抽風機，將燃燒箱內的廢氣排出，時間約為2~3分鐘，注意抽風過程中需把鋼化玻璃門打開（往上拉）。

2. 如右圖示，水平裝好試樣。在試樣標記的另一端夾好試樣，長度方向保持水平，寬度方向使其與水平成45±2°。3. 在試樣的下方水平放置一鐵網，鐵網距試樣下端10±1mm。試樣的自由端與鐵網的邊緣平齊。

4. 將噴燈45°放置，調整試樣與噴燈的相對位置，使得噴燈管的中心軸與試樣水平的下緣在同一垂面上，並朝著試樣自由端傾斜形成一個與水平成45±2°的傾角。如上頁圖示。

5. 試樣與噴燈相對位置調整好後，將所有計時器清零。把噴燈移開遠離試樣的位置，並用隨機配送的點火器點火（註：此前，火焰的高度以及功率已調整好，若更換氣源、裝置或對實驗數據產生疑問的時候，請先重新校準火焰！），重新將噴燈移回原處並調整使得火焰侵入試樣自由端6±1mm的深度，同時按下搖控器上的“燃燒時間計時啟動按鈕”，開始計時。試驗火焰供火30±1s而不改變位置。

6. 當計時30±1秒後，或如果達不到30秒而試樣的火焰前鋒到達25mm標誌線的時候，立即撤去噴燈。火焰前鋒到達25mm標誌線時，按下搖控上的“余焰定時器T1”不放，啟動計時器T1並計時。當火焰在未燃燒到100mm刻度就熄滅時，放開按鈕，停止計時。記下從25mm刻度到燃燒停止點之間的距離以及所用時間。‚若火焰燃燒超過100mm，在燃燒到100mm點處時，放開按鈕，停止計時。記錄從火焰尖端25mm燃燒到100mm時所用的時間。

7. 結果計算：

A．採用下列公式計算每個試樣的線性燃燒速度V（mm/min）V=60L/t

公式中：V為線性燃燒速度（mm/min），L燒毀長度L(mm),T為時間s

註：如果火焰前鋒越過100mm標誌線，則L=75mm.

B．對於每個試樣記錄如下數據：

a.火焰前鋒是否越過25mm標誌線和100mm標誌線。

b.如果火焰前鋒越過25mm但在到達100mm標誌線前停止，記錄燒毀長度L和經過的時間t。

c.如果火焰前鋒越過100mm標誌線，記錄從25mm標誌線進到100mm標誌線經過的時間t。d.求出的線性燃燒速度。

8. 結果要求

A. 對於厚度為3.0mm到13mm之間的樣品，在75mm的一段距離上的燃燒速度不能超過40mm/每分鐘, 或者

B. 對於厚度為小於3.0mm的樣品，在75mm的一段距離上的燃燒速度不能超過75mm/每分鐘, 或者

C. 在火焰沒有碰到100mm標記線時，樣品就自燃。1) 樣品準備

1. 取兩組樣品，每組樣品各5個試樣。

2. 標準的條狀試樣應為125±5mm(長)×13.0±0.5mm(寬)，並提供最小厚度和最大厚度試樣。最大厚度不得超過13mm。如果採用最小和最大厚度試樣做試驗得出不一致的結果，還應取中間厚度的試樣做試驗。中間厚度的遞增量不得超過3.2mm。中間厚度也應該邊緣光滑，拐角半徑不得超過1.3mm。（典型厚度是0.8, 1.6，3.2, 6.4）

3. 將一組樣品放置在23±2℃,50±5%RH的條件下預處理48小時。另一組樣品放置在70±1℃的老化箱中預處理168小時，然後放進溫室下的乾燥箱冷卻4小時。

2) 試驗前準備

1. 火焰及火焰功率調整請參照上文HB試驗中第2）條：試驗前的準備，火焰調整及火焰功率校驗。

2. 取出隨機配送的棉花托盤，在盤中均勻鋪放一50X50mm，厚度不大於6mm的棉層，棉層由不重於0.08g的吸水的100%純棉組成。

3) 試驗過程

1. 啟動抽風機，將燃燒箱內的廢氣排出，時間約為2~3分鐘，注意抽風過程中需把鋼化玻璃門打開（往上拉）。

2. 如右圖示，在試樣上端6mm部位夾緊試樣，使試樣垂直放置。將噴燈垂直放置，在噴燈燈口上插入隨機配送的火焰高度規，調節支架（左\右）以及噴燈的位置（前\後）使其在同一直線上。再調節支架的高度(上\下方位,通過旋動支架下方的旋鈕實現)，使火焰高度量規的尖端正好與試樣的底端相接觸。取下火焰高度規。

3. 將鋪好棉花的棉花托盤放置在燃燒噴燈的正下方，即試樣的正下方。

4. 移開噴燈，使其遠離試樣，用隨機配送的點火器點燃噴燈（註：此前，火焰的高度以及功率已調整好，若更換氣源、裝置或對實驗數據產生疑問的時候，請先重新校準火焰！）。

5. 重新將噴燈移向試樣，以試樣的底緣的中點為中心供火，使得噴燈的頂部位於試樣下端，並在該位置保持10±0.5s，必要的話移動噴燈或調整支架高度，以便對試樣的長度或位置的任何變化作出反應。如果在供火期間試樣滴下熔融或燃燒的物質，傾斜噴燈最大至45°，並將試樣下的噴燈撤離足夠的距離，以免熔融或燃燒的物質滴入噴燈的噴火管中，同時不顧熔融物質的滴流，保持噴燈頂部的中點與試試樣殘餘部分之間10±1mm的間距（調節支架以及噴燈）。對試樣供火10±0.5s後，立即以約300mm/s的速度撤離噴燈至離試樣至少150mm的位置，同時開始測量余焰時間t1(秒)，記錄t1的數值。

6. 一旦試樣的余焰熄滅（即使噴燈尚未撤離至距試樣150mm的位置），立即將噴燈置於試樣下面並使試樣保持在距試樣殘餘部分10±1mm的位置上又供火10，必要的話移開噴燈避開滴落的物質。此次對試樣供火後，立即以約300mm/s的速度撤離噴燈至離試樣至少150mm的位置，同時開始測量余焰時間t2(秒)和餘輝時間t3，記錄t2和t3的數值。

7. 註：如果肉眼很難辨別燃燒和發光，將一團約50mm見方的吸水性100%棉團放在有疑問的區域並用鑷子壓緊，如果棉團燃燒說明該區域是燃燒段。‚如果在任何一次供火時試驗火焰熄滅，拋棄該試樣，另取試樣做試驗。唯一另外的是試驗火焰熄滅如果是放氣直接造成的，在這種情況下，立即重新給噴燈點火併向試樣供火直至總供火時間達到10±0.5s。

8. 數據記錄：記錄如下各項數據： A.第一次供火後余焰時間t1

B.每二次供火後余焰時間t2

C.第二次供火後餘輝時間t3

D.試樣是否延燃至夾持裝置部位

E.試樣是否滴下點燃棉層的燃燒顆粒

4) 結果要求

1. 94V－0

A：沒有任何樣品在測試火焰拿走之後，仍然有火苗(t1或長t2)燃燒小於或等於10秒。

B：對於每套5件樣品，10次點燃後，帶火苗的燃燒的總共時間(t1+t2)小於或等於50秒

C：沒有任何樣品，在第二次移走測試火焰之後，持續余焰和餘輝(t2+t3)超過30秒

D：沒有任何樣品一直燒到夾具上（包括有火苗的燃燒和餘輝的燃燒）。

E：沒有任何樣品，燃燒融化的液滴滴下點燃了下面300mm處的棉花。

2. 94V－1

A：沒有任何樣品在測試火焰拿走之後，仍然有火苗(t1或長t2)燃燒小於或等於30秒。

B：對於每套5件樣品，10次點燃後，帶火苗的燃燒的總共時間(t1+t2)小於或等於250秒

C：沒有任何樣品，在第二次移走測試火焰之後，持續余焰和餘輝(t2+t3)超過60秒

D：沒有任何樣品一直燒到夾具上（包括有火苗的燃燒和餘輝的燃燒）。

E：沒有任何樣品，燃燒融化的液滴滴下點燃了下面300mm處的棉花。

3. 94V－2

A：沒有任何樣品在測試火焰拿走之後，仍然有火苗(t1或長t2)燃燒小於或等於30秒。

B：對於每套5件樣品，10次點燃後，帶火苗的燃燒的總共時間(t1+t2)小於或等於250秒

C：沒有任何樣品，在第二次移走測試火焰之後，持續余焰和餘輝(t2+t3)超過60秒

D：沒有任何樣品一直燒到夾具上（包括有火苗的燃燒和餘輝的燃燒）

E：允許樣品燃燒融化的液滴滴下點燃下面12"處的棉花，但棉花燃燒時間較短。

4. 註：如果5個一組的試樣中有一個試樣不符合要求，應另取5個一組試樣做試驗。在考察燃燒的總秒數的場合，如果總秒數對於V-0級為51-55秒，對於V-1和V-2級為251-255秒，則應另取5個一組試樣做試驗。第二組中所有試樣應滿足相應的要求以便該厚度的材料能評定為V-0，V-1或V-2級。

V級試驗判定標準

判定標準依據材料分類而判定，如下表示：

判定標準項目	V-0	V-1	V-2
各試樣余焰時間t1或t2	≤10s	≤30s	≤30s
任何試樣組總余焰時間; （5個試樣的t1+t2）	≤50s	≤250s	≤250s
各試樣在第二次供火後余焰時; 間+餘輝時間（t2+t3）	≤30s	≤60s	≤60s
任何試樣延伸至夾持裝置的余焰或餘輝	無	無	有
被燃燒顆粒或液滴點燃的棉層	無	無	有

注意事項

1. 試驗結束後應關掉電源開關和氣瓶總閥，確認無燃燒物冒火，才可離開現場。

2. 轉子流量計在每次實驗結束後，需將其旋鈕轉到最小，以防止下次啟動燃氣時轉子迅速跳動從而影響其壽命。

3. 排風機在試驗和校準期間不可啟動。每次校準和試驗後，立即打開玻璃門和排風機以便清除試驗室中所有的煙氣。 西思特 RH-6033水平垂直燃燒試驗箱

4. 甲烷（至少98．0%純度），具有標稱熱值100Btu（熱化學能）每立方英尺或37．3MJ/m3）或8．9千卡（熱化學能）每立方米。提供試驗火焰的氣體可以是甲烷，丙烷，丁烷 ，這些可燃氣體可以提供燃燒器所需火焰是可以互相替換的。丙烷的技術等級要有至少98%的純度，要有至少94+/-1MJ/m3(在25℃)熱量值,丁烷的技術等級要有至少99%的純度, 要有120+/-3MJ/m3(在25℃)熱量值。無論何種情況，燃氣應為使得試驗火焰可校準的等級。

5. 至少每30天一次和罐裝甲烷氣換罐或任何燃氣設備改變時，應對噴燈的火焰進行校準。如果使用的燃氣不是標準所要求甲烷等級．每天即將試驗前應校準噴燈火焰。西思特 RH-6033水平垂直燃燒試驗箱

6. 每次試驗之前當噴火管垂直且噴燈遠離試樣時，要檢驗氣體火焰以保證其總高度為20±1mm，如校準時建立的那樣。如果不改變設定，火焰從藍色變亮，這表示氣罐燃氣耗盡和某些供應商會添加到氣罐中的濃度枯竭指示材料（例如丙烷）在燃燒。在這種情況下，氣罐應標上空的標誌，然後退回重新裝氣。如果不改變設定，總的火焰是藍色的，藍色的內焰高度不是20±1mm，氣罐中的燃氣可能壓力過低。供氣表上的壓力達到0.065~0.138MP證明為足夠維持所需的火焰。如果氣罐在室溫下不能保持上述範圍內的壓力，則該氣罐不能使用。