تجهیزات تست هدایت حرارتی

تجهیزات تست مقاومت در برابر آتش کالریمتری مخروطی نرخ آزادسازی حرارت ISO 5660 برای مصالح ساختمانی

شرح:

کالریمتری مخروطی مهمترین ابزار مقیاس بنچ در زمینه تست آتش است.

آزادسازی حرارت، اندازه‌گیری کلیدی مورد نیاز برای ارزیابی توسعه آتش مواد و محصولات است. به طور سنتی اندازه‌گیری آن بسیار دشوار بوده و اخیراً تست‌های تمام مقیاس از اقلام (مانند مبلمان) با سوزاندن این اقلام و اندازه‌گیری حرارت آزاد شده با استفاده از تکنیکی به نام کالریمتری تخلیه اکسیژن امکان‌پذیر شده است.

در اوایل دهه 1980، محققان NIST (قبلاً NBS) در ایالات متحده تصمیم گرفتند یک تست آزادسازی حرارت مقیاس بنچ بهبود یافته تولید کنند که بر کاستی‌های تست‌های آزادسازی حرارت مقیاس کوچک موجود که به اندازه‌گیری آنتالپی خروجی سیستم‌های بسته متکی بودند، غلبه کند. کالریمتری تخلیه اکسیژن به عنوان یک روش اندازه‌گیری مناسب شناسایی شد. این بر اساس مشاهده تجربی است که حرارت آزاد شده توسط مواد در حال سوختن مستقیماً با مقدار اکسیژن مصرف شده در فرآیند احتراق متناسب است. این دستگاه کالریمتری مخروطی نامیده شد. این نام از شکل هیتر مخروطی بریده شده گرفته شده است که برای تابش شار تا 100 کیلووات بر متر مربع به نمونه تست استفاده می‌شود.

کاربرد:

کالریمتری مخروطی برای برآورده کردن تمام استانداردهای موجود (از جمله ISO 5660، ASTM E1354، ASTM E1474، ASTM E1740، ASTM F1550، ASTM D6113، CAN ULC 135 و BS 476 Part 15) تولید شده است و همچنین می‌تواند به صورت ماژولار خریداری شود تا آزمایشگاه‌هایی که علایق خاصی مانند آزادسازی حرارت، کاهش جرم، تولید دود و غیره دارند، بتوانند ابتدا بخش‌های مورد نیاز خود را خریداری کرده و بعداً تجهیزات بیشتری را به همان کابینت‌ها اضافه کنند تا یک دستگاه با مشخصات کامل تکمیل شود. این تنها یکی از مزایای کالریمتری مخروطی است.

استانداردها:

ISO 5660: تست‌های واکنش به آتش - آزادسازی حرارت، تولید دود و نرخ کاهش جرم.

ASTM E1354: روش استاندارد تست نرخ آزادسازی حرارت و دود قابل مشاهده برای مواد و محصولات با استفاده از کالریمتری مصرف اکسیژن.

BS 476: بخش 15: تست‌های آتش روی مصالح و سازه‌های ساختمانی. بخش 15: روش اندازه‌گیری نرخ آزادسازی حرارت محصولات.

GB/T 16172-2007: روش تست نرخ آزادسازی حرارت مصالح ساختمانی

یک سیستم کامل شامل موارد زیر است:

1. هیتر مخروطی - به شکل مخروط بریده شده سیم‌پیچ شده است، با توان 5000 وات در 230 ولت و خروجی حرارتی 100 کیلووات بر متر مربع.
2. امکان تست نمونه‌های با جهت‌گیری افقی یا عمودی
3. کنترل دما با استفاده از 3 ترموکوپل نوع K و یک کنترلر دمای 3 ترم (PID).
4. مکانیزم شاتر جدا شونده - از ناحیه نمونه قبل از تست محافظت می‌کند. این امر اطمینان حاصل می‌کند که اندازه‌گیری اولیه جرم پایدار است و اپراتور زمان اضافی برای بررسی سیستم قبل از شروع تست دارد. این زمان اضافی برای نمونه‌های به راحتی قابل اشتعال که اغلب در صورت عدم استفاده از مکانیزم شاتر زودتر مشتعل می‌شوند، بسیار مهم است.
5. نگهدارنده‌های نمونه - برای نمونه‌های 100 میلی‌متر در 100 میلی‌متر تا ضخامت 50 میلی‌متر، در جهت افقی و عمودی.
6. سلول بار - اندازه‌گیری جرم از طریق سلول بار کرنش‌سنج با دقت 0.01 گرم انجام می‌شود. مجهز به قابلیت صفر کننده الکترونیکی سریع و توقف‌های مکانیکی برای جلوگیری از آسیب حرکتی، نتایج پایدار و عمر طولانی.
7. احتراق جرقه - توسط ژنراتور جرقه 10 کیلو ولت مجهز به دستگاه قطع کننده ایمنی. احتراق‌کننده به طور خودکار توسط یک اهرم متصل به مکانیزم شاتر قرار می‌گیرد.
8. سیستم اگزوز - ساخته شده از فولاد ضد زنگ برای عمر طولانی. این شامل هود، پروب حلقه نمونه‌گیری گاز، فن اگزوز (با کنترل جریان قابل تنظیم از 0-50 گرم بر ثانیه، با دقت حداقل 0.1 گرم بر ثانیه) و اندازه‌گیری جریان صفحه اوریفیس (ترموکوپل و ترانسدیوسر فشار دیفرانسیل) است. عملکرد عادی در حدود 24 لیتر بر ثانیه است.
9. نمونه‌گیری گاز - شامل فیلترهای ذرات، تله سرد کننده، پمپ، ستون‌های خشک‌کننده و کنترل جریان.
10. آنالیز اکسیژن - آنالایزر اکسیژن پارامغناطیس، که دارای محدوده 0-25% و عملکرد مطابق با استانداردها است.
11. انسداد دود - اندازه‌گیری شده با سیستم لیزر، با استفاده از فوتودیودها و لیزر هلیوم نئون 0.5 میلی‌وات، با آشکارسازهای فوتو اصلی و مرجع (جبران‌کننده). همراه با گهواره تراز و فیلترهای چگالی خنثی 0.3، 0.8 برای کالیبراسیون عرضه می‌شود.
12. متر شار حرارتی - برای تنظیم سطح تابش در سطح نمونه‌ها.
13. مشعل کالیبراسیون - برای کالیبراسیون نرخ آزادسازی حرارت اندازه‌گیری شده توسط دستگاه با استفاده از متان با خلوص 99.5%.
14. جمع‌آوری داده‌ها - واحد جمع‌آوری داده‌ها و سوئیچینگ با یک قفسه کارت 3 اسلات با DMM داخلی 6.5 رقمی (22 بیتی) که امکان اندازه‌گیری تا 120 اندازه‌گیری تک‌سر یا 48 اندازه‌گیری دو سر را فراهم می‌کند. نرخ اسکن تا 250 کانال در ثانیه با رابط RS232 115kbaud و PCI GPIB به صورت استاندارد در دسترس است. تمام خوانش‌ها به طور خودکار زمان‌بندی می‌شوند و می‌توانند در حافظه غیر فرار 50000 خوانده ذخیره شوند.
15. نرم‌افزار ConeCalc - در زبان‌های چندگانه از جمله انگلیسی، فرانسوی، آلمانی، اسپانیایی و ژاپنی موجود است. رابط کاربری یک سیستم مبتنی بر مایکروسافت ویندوز با اقدامات دکمه فشاری "کاربر پسند" و فیلدهای ورود داده استاندارد ویندوز، انتخاب‌گرهای کشویی، چک باکس‌ها و سوئیچ‌های قادر به انجام موارد زیر است:
نمایش وضعیت دستگاه
کالیبراسیون دستگاه و ذخیره نتایج کالیبراسیون
جمع‌آوری داده‌های تولید شده در طول تست
محاسبه پارامترهای مورد نیاز
ارائه نتایج به روشی مورد تایید استانداردها
میانگین‌گیری از تست‌های متعدد
صادرات داده‌ها به FDMS (سیستم مدیریت داده‌های آتش) - فرمتی که توسط آزمایشگاه‌های بزرگ اروپایی و آمریکایی برای اشتراک‌گذاری داده‌ها بین آزمایشگاه‌های با کالریمتری‌های مختلف استفاده می‌شود.
صادرات فایل برای فایل‌های CSV (متغیر جدا شده با کاما) برای انتقال سریع به صفحات گسترده.