專利名稱：長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)試裝置，特別是涉及一種長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)生火災(zāi)時(shí)，材料燃燒的蔓延勢(shì)必引發(fā)更大的火災(zāi)，而火災(zāi)中煙氣往往是對(duì)生命最大的威脅。ASTM E84這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正是從火焰?zhèn)鞑ゼ爱a(chǎn)煙性這兩個(gè)方面來評(píng)估材料的阻燃性能的。該方法在北美洲被大量采用，是美國(guó)及加拿大的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是法定的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)并沒有成熟的用于ASTM E84測(cè)試的裝置，這對(duì)中國(guó)的建材出口造成了不可估計(jì)的損失。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于測(cè)試儀器的物理結(jié)構(gòu)有一個(gè)粗略的介紹，但是對(duì)于設(shè)備的操控、 數(shù)據(jù)的采集、分析及計(jì)算沒有提供詳盡的方案，這為國(guó)內(nèi)研發(fā)制造設(shè)置了一定的技術(shù)門檻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、成本低、能在線測(cè)量及分析的長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，其特征在于，包括燃?xì)獍踩刂撇浚溆糜诳刂迫細(xì)獾陌踩_啟、關(guān)閉及高壓點(diǎn)火；風(fēng)速控制部， 其用于控制并保持測(cè)試過程中的風(fēng)速；數(shù)據(jù)采集部，其用于采集所述測(cè)試裝置內(nèi)的溫度、風(fēng)壓和煙霧密度；和測(cè)控部，其控制述燃?xì)獍踩刂撇繉⒋郎y(cè)試的材料點(diǎn)燃，并通過所述數(shù)據(jù)采集部實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)所述材料在測(cè)試過程中的溫度、風(fēng)壓和煙霧密度，并根據(jù)其測(cè)得的風(fēng)壓控制所述風(fēng)速控制部以控制所述測(cè)試裝置內(nèi)的風(fēng)速保持在預(yù)定的范圍內(nèi)；所述測(cè)控部包括數(shù)據(jù)分析單元，其用于計(jì)算火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)以及煙霧生成指數(shù)。進(jìn)一步，所述燃?xì)獍踩刂撇靠墒謩?dòng)或自動(dòng)設(shè)置高壓點(diǎn)火時(shí)間。進(jìn)一步，所述風(fēng)速控制部包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元用于調(diào)節(jié)風(fēng)門的開度。進(jìn)一步，所述測(cè)試裝置還包括用于采集所述煙霧密度的煙霧探測(cè)單元，所述煙霧探測(cè)單元包括光源和光電源。進(jìn)一步，所述測(cè)控部包括校正單元，其根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)材料測(cè)試的結(jié)果對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。進(jìn)一步，所述測(cè)控部包括傳感器標(biāo)定單元，其采用線性、多項(xiàng)式、指數(shù)關(guān)系式的擬合的方法對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定。 進(jìn)一步，所述測(cè)控部包括端口配置單元，其用于配置所述數(shù)據(jù)采集部與各傳感器的接口。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明中的長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，包括燃?xì)獍踩刂撇?、風(fēng)速控制部(未示出)、數(shù)據(jù)采集部2和測(cè)控部3 ；其中，所述燃?xì)獍踩刂撇坑糜诳刂迫細(xì)獾陌踩_啟、關(guān)閉及高壓點(diǎn)火；所述風(fēng)速控制部用于控制保持測(cè)試過程中的風(fēng)速；所述數(shù)據(jù)采集部2 用于采集所述測(cè)試裝置內(nèi)的溫度、風(fēng)壓和煙霧密度；所述測(cè)控部控制所述燃?xì)獍踩刂撇繉⒋郎y(cè)試的材料點(diǎn)燃，并通過所述數(shù)據(jù)采集部實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)所述材料在測(cè)試過程中的溫度、風(fēng)壓和煙霧密度，并根據(jù)其測(cè)得的風(fēng)壓控制所述風(fēng)速控制部以控制所述測(cè)試裝置內(nèi)的風(fēng)速保持在預(yù)定的范圍內(nèi)；進(jìn)一步，所述測(cè)控部包括數(shù)據(jù)分析單元，所述數(shù)據(jù)分析單元用于計(jì)算火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)以及煙霧生成指數(shù)。其中，待測(cè)試的材料置于燃燒爐體1內(nèi)。因此，所述長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置能通過對(duì)測(cè)試過程中的風(fēng)壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，來使測(cè)試裝置內(nèi)的風(fēng)速始終控制在1. 40-2. 54mm水柱范圍內(nèi)，使整個(gè)測(cè)試過程符合規(guī)范的要求，以便得到正確的測(cè)試結(jié)^ ο優(yōu)選地，所述燃?xì)獍踩刂撇靠墒謩?dòng)或自動(dòng)設(shè)置高壓點(diǎn)火時(shí)間。優(yōu)選地，所述燃?xì)獍踩刂撇堪ü虘B(tài)繼電器、中間繼電器、燃?xì)怆姶砰y和高壓點(diǎn)器，從而實(shí)現(xiàn)所述燃?xì)怆姶砰y的安全開啟、關(guān)閉、高壓點(diǎn)火。例如，操作員可手動(dòng)輸入高壓點(diǎn)火時(shí)間，然后所述固態(tài)繼電器通過中間繼電器給所述燃?xì)怆姶砰y供電，使燃?xì)怆姶砰y開啟從而使燃?xì)膺M(jìn)入；然后由高壓點(diǎn)火器放電產(chǎn)生電火花，從而點(diǎn)燃燃?xì)?；?dāng)按下停止按鈕時(shí)，所述固態(tài)繼電器、中間繼電器關(guān)斷電磁閥，從而切斷燃?xì)?。?yōu)選地，當(dāng)點(diǎn)火時(shí)間達(dá)到所述高壓點(diǎn)火時(shí)間后自動(dòng)停止高壓點(diǎn)火。優(yōu)選地，所述風(fēng)速控制部包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元用于調(diào)節(jié)風(fēng)門的開度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)速的控制。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)單元是電機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)要求在測(cè)試過程中保持風(fēng)壓在 1. 40-2. 54mm水柱范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置還包括差壓傳感器5，其用于采集風(fēng)壓，優(yōu)選地，該傳感器將其采集到的風(fēng)壓信號(hào)通過所述數(shù)據(jù)采集部的數(shù)據(jù)采集卡給所述測(cè)控部，并由所述測(cè)控部判斷風(fēng)壓是否在設(shè)定的范圍內(nèi)，如果風(fēng)壓高于一定值，例如2. 54mm水柱，則固態(tài)繼電器和中間繼電器后驅(qū)動(dòng)風(fēng)門的驅(qū)動(dòng)單元，優(yōu)選地是電機(jī)正轉(zhuǎn)，將風(fēng)門關(guān)小，即達(dá)到減少風(fēng)速的目的；反之，則驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)單元，優(yōu)選地是電機(jī)反轉(zhuǎn)，將風(fēng)門開大，從而加大風(fēng)速。優(yōu)選地，所述測(cè)試裝置還包括用于采集所述煙霧密度的煙霧探測(cè)單元6，所述煙霧探測(cè)單元6包括光源和光電源。優(yōu)選地，所述光源是白熾燈，較佳地，所述白熾燈是15W的。 優(yōu)選地，所述光電池是硅光電池，其用于接收所述光源發(fā)出的光，所述光源發(fā)出的光穿過由于燃燒待測(cè)試材料所產(chǎn)生的煙霧而被所述光電池接收，然后，光電池將其接收到的光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)過所述數(shù)據(jù)采集部傳遞給所述測(cè)試部，最終于所述測(cè)試部計(jì)算得到光通量，光通量是用于反映煙霧密度的一個(gè)重要參數(shù)。進(jìn)一步，還可以利用硅光電池的短路電流線性較好的特點(diǎn)，通過所述測(cè)試部對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定，例如，在無(wú)煙狀態(tài)下，打開光源，此時(shí)所述硅電池的輸出電壓值被定義為100%光通量，而當(dāng)關(guān)閉光源時(shí)，其輸出的電壓值被定義為 0光通量。優(yōu)選地，所述測(cè)控部包括校正單元，其根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)材料測(cè)試的結(jié)果對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。例如，用戶可以通過校正單元對(duì)水泥板、或紅橡木等材料進(jìn)行校正，優(yōu)選地，當(dāng)所述長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)改變或者維修重新組裝時(shí)需要進(jìn)行使用所述校正單元進(jìn)行系統(tǒng)校正，正常測(cè)試條件下，推薦每年進(jìn)行一次系統(tǒng)校正。優(yōu)選地，每次測(cè)試、或者傳感器校正、或者系統(tǒng)校正完成后，所述長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置會(huì)自動(dòng)復(fù)位，切斷相關(guān)氣源電源。優(yōu)選地，所述測(cè)控部包括傳感器標(biāo)定單元，其采用線性、或多項(xiàng)式、或指數(shù)關(guān)系式等的擬合，對(duì)所述測(cè)試裝置內(nèi)的各種傳感器進(jìn)行標(biāo)定，并可將標(biāo)定的結(jié)果保存以備使用。優(yōu)選地，可以采用兩種方式進(jìn)行標(biāo)定，例如，第一種是直接輸出反饋電壓和目標(biāo)值；另一種是從采集端口直接讀入反饋電壓，并根據(jù)輸入的目標(biāo)值，完成校正。特別地，當(dāng)更換傳感器或者傳感器數(shù)據(jù)有明顯偏差時(shí)才需要標(biāo)定傳感器，正常測(cè)試條件下，推薦每?jī)蓚€(gè)月進(jìn)行一次傳感器標(biāo)定工作。例如，為了防止因鏡頭上細(xì)微的塵埃造成光通量的數(shù)據(jù)偏差，可以通過傳感器標(biāo)定單元實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧探測(cè)部中的傳感器的標(biāo)定。優(yōu)選地，所述測(cè)控部包括端口配置單元，其用于配置所述數(shù)據(jù)采集部與傳感器的接口，以便根據(jù)接線需要來改變所述數(shù)據(jù)采集部中的輸入端口與各傳感器之間對(duì)應(yīng)的連接關(guān)系，或改變輸出端口與各固體繼電器之間的對(duì)應(yīng)的連接關(guān)系，以使整個(gè)長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置具有更加靈活的配置。優(yōu)選地，所述測(cè)控部包括數(shù)據(jù)分析單元，其用于計(jì)算火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)以及煙霧生成指數(shù)，進(jìn)一步，還可生成相應(yīng)的曲線圖，優(yōu)選地，所述曲線圖包括校正數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集部包括數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡包括輸入端口和輸出端口，所述輸入端口用于數(shù)據(jù)采集，所述輸出端口用于控制。所述輸入端口具有多個(gè)，分別與煙霧探測(cè)單元6、至少3路熱電偶7，差壓傳感器5連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述傳感器的采樣。優(yōu)選地，所述測(cè)試裝置還包括密封供水裝置8。下面詳細(xì)說明本發(fā)明中的長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置的工作過程。首先，對(duì)整個(gè)測(cè)試裝置進(jìn)行調(diào)試，例如調(diào)整風(fēng)速、火焰強(qiáng)度、各處初始溫度，并預(yù)熱燃燒爐道至規(guī)定的初始狀態(tài)，調(diào)試煙霧探測(cè)單元和測(cè)試部，然后安裝經(jīng)過處理的測(cè)試樣品。接著，開始測(cè)試，同時(shí)人工觀察火焰蔓延的情況并由所述測(cè)控部進(jìn)行記錄，在測(cè)試過程中，測(cè)試部會(huì)自動(dòng)記錄煙霧密度。測(cè)試時(shí)，可以手動(dòng)修改高壓放電點(diǎn)火時(shí)間，例如其默認(rèn)時(shí)間是5秒。當(dāng)開始點(diǎn)火后，燃?xì)怆姶砰y打開，同時(shí)高壓點(diǎn)火被激活，由高壓點(diǎn)火器進(jìn)行高壓放電，從而使從燃燒頭中釋放出的燃?xì)獗稽c(diǎn)燃，以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。如果點(diǎn)火沒有成功，則氣體泄漏探測(cè)器會(huì)返回一個(gè)用于關(guān)閉燃?xì)怆姶砰y的信號(hào)，以關(guān)閉燃?xì)怆姶砰y。在測(cè)試的過程中，需要將風(fēng)速控制在指定的范圍內(nèi)，測(cè)控部根據(jù)壓差傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制風(fēng)門的開度，從而控制燃燒爐體內(nèi)的風(fēng)速。進(jìn)一步，爐體內(nèi)的溫度和煙霧密度在測(cè)試過程中可以通過測(cè)控部實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。測(cè)試過程中，管道中聚集的煙霧顆粒會(huì)阻礙光線的傳播，使硅光電池接受信號(hào)變?nèi)?，從而得出光密度的變化趨?shì)。優(yōu)選地，測(cè)試時(shí)間為10 分鐘，當(dāng)測(cè)試時(shí)間完成或者中途停止時(shí)，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉燃?xì)怆姶砰y。本發(fā)明中的所述長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置具有以下特點(diǎn)(1)能自動(dòng)切換燃?xì)怆姶砰y的開啟、關(guān)閉和定時(shí)高壓點(diǎn)火，在實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)火的自動(dòng)化的基礎(chǔ)上兼顧了安全性；⑵通過采集差壓傳感器的反饋信號(hào)，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的壓力范圍，輸出電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試期間風(fēng)速的自動(dòng)調(diào)整，避免了頻繁手操作的繁瑣及操控誤差；(3)煙霧探測(cè)部具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)，其利用高精度采集卡，很容易實(shí)現(xiàn)測(cè)量的精確度，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，測(cè)量精度可高達(dá)0. 01% ；此外，它還具有機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合ii、便于標(biāo)定的特點(diǎn)，能提高測(cè)試人員的測(cè)試效率；(4)具有操控方便的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，其特征在于，包括燃?xì)獍踩刂撇?，其用于控制燃?xì)獾陌踩_啟、關(guān)閉及高壓點(diǎn)火；風(fēng)速控制部，其用于控制并保持測(cè)試過程中的風(fēng)速；數(shù)據(jù)采集部，其用于采集所述測(cè)試裝置內(nèi)的溫度、風(fēng)壓和煙霧密度；和測(cè)控部，其控制述燃?xì)獍踩刂撇繉⒋郎y(cè)試的材料點(diǎn)燃，并通過所述數(shù)據(jù)采集部實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)所述材料在測(cè)試過程中的溫度、風(fēng)壓和煙霧密度，并根據(jù)其測(cè)得的風(fēng)壓控制所述風(fēng)速控制部以控制所述測(cè)試裝置內(nèi)的風(fēng)速保持在預(yù)定的范圍內(nèi)；所述測(cè)控部包括數(shù)據(jù)分析單元，其用于計(jì)算火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)以及煙霧生成指數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，其特征在于，所述燃?xì)獍踩刂撇靠墒謩?dòng)或自動(dòng)設(shè)置高壓點(diǎn)火時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，其特征在于，所述風(fēng)速控制部包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元用于調(diào)節(jié)風(fēng)門的開度。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，其特征在于，所述測(cè)試裝置還包括用于采集所述煙霧密度的煙霧探測(cè)單元，所述煙霧探測(cè)單元包括光源和光電源。
5.如權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，其特征在于，所述測(cè)控部包括校正單元，其根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)材料測(cè)試的結(jié)果對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
6.如權(quán)利要求5所述的長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，其特征在于，所述測(cè)控部包括傳感器標(biāo)定單元，其采用線性、多項(xiàng)式、指數(shù)關(guān)系式的擬合的方法對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定。
7.如權(quán)利要求6所述的長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，其特征在于，所述測(cè)控部包括端口配置單元，其用于配置所述數(shù)據(jù)采集部與各傳感器的接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)隧道爐測(cè)試裝置，其特征在于，包括燃?xì)獍踩刂撇?，其用于控制燃?xì)獾陌踩_啟、關(guān)閉及高壓點(diǎn)火；風(fēng)速控制部，其用于控制并保持測(cè)試過程中的風(fēng)速；數(shù)據(jù)采集部，其用于采集所述測(cè)試裝置內(nèi)的溫度、風(fēng)壓和煙霧密度；和測(cè)控部，其控制述燃?xì)獍踩刂撇繉⒋郎y(cè)試的材料點(diǎn)燃，并通過所述數(shù)據(jù)采集部實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)所述材料在測(cè)試過程中的溫度、風(fēng)壓和煙霧密度，并根據(jù)其測(cè)得的風(fēng)壓控制所述風(fēng)速控制部以保持所述測(cè)試裝置內(nèi)的風(fēng)速保持在預(yù)定的范圍內(nèi)；所述測(cè)控部包括數(shù)據(jù)分析單元，其用于計(jì)算火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)以及煙霧生成指數(shù)。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、成本低、能在線測(cè)量及分析。
文檔編號(hào)G01N31/12GK102435705SQ201110426000
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者王俊艷 申請(qǐng)人:通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)(上海)有限公司