專利名稱：熱輻射場中板狀材料引燃時間的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及板狀材料引燃時間的試驗和確定方法，特別涉及一種熱輻射場中板狀材料自身發(fā)生燃燒現(xiàn)象所需的引燃時間的確定方法，主要應(yīng)用于板狀材料抗引燃特性的分析和評價。
技術(shù)背景引燃時間是表征材料自身阻燃性能的重要指標(biāo)，引燃時間的長短表明了材料抵抗外界熱輻射且不使自身發(fā)生燃燒的能力。在GB 20286-2006《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標(biāo)識》多部強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)中都廣泛使用到該指標(biāo)。當(dāng)前，對于引燃時間的確定， 尚無專用成型設(shè)備，只能依靠單次試驗進(jìn)行，且存在以下缺點(I)部分大型設(shè)備具備測試引燃時間的功能，但往往投資較大，尤其是精度較高的進(jìn)口設(shè)備更是價格昂貴，對于資金緊張或使用頻率不高的使用單位來講往往不愿購置。
(2)單次試驗只能測得某一強(qiáng)度熱輻射場下的試樣引燃時間，效率較低，且無法獲得系列數(shù)據(jù)。
(3)大型設(shè)備試驗所需試樣規(guī)格較大，某些條件不易獲得。
隨著阻燃板材大量應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中，國家對于室內(nèi)外裝修板材火災(zāi)危險性關(guān)注程度也在不斷提高，對于熱輻射場中板狀材料引燃時間確定的需求會越來越多。為了為降低檢測成本，提高試驗效率、準(zhǔn)確性和成功率，減少對昂貴進(jìn)口設(shè)備的依賴，需要一種運(yùn)用新的技術(shù)方法來彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對當(dāng)前試驗測定熱輻射場中板狀材料引燃時間方法的不足， 提出了一種引燃時間的確定方法。通過設(shè)計簡單廉價的試驗裝置，獲取基本數(shù)據(jù)，然后利用公式通過數(shù)據(jù)推導(dǎo)確定熱輻射強(qiáng)度與引燃時間之間的函數(shù)關(guān)系。本方法提供了一種新的熱輻射場中板狀材料引燃時間的確定途徑，該方法設(shè)計的裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，試驗成本低，結(jié)果準(zhǔn)確度高，且能獲得系列數(shù)據(jù)。
本發(fā)明是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，熱輻射場中板狀材料引燃時間的確定方法，其特征在于，所述方法利用由輻射錐、熱流計、高壓脈沖電極和試樣支撐平臺構(gòu)成的測試裝置測定同一試樣在不同輻射強(qiáng)度知條件下獲得的若干組實測數(shù)據(jù)，然后利用公式推導(dǎo)熱輻射強(qiáng)度與引燃時間之間的函數(shù)關(guān)系，從而確定任意熱輻射場強(qiáng)下試樣的引燃時間，所述方法包括如下次序步驟a)試驗前，調(diào)節(jié)輻射錐內(nèi)部電加熱管電流強(qiáng)度，將熱流計探頭4放置于試樣支撐平臺6中央，由熱流計的二次儀表顯示實測熱輻射強(qiáng)度，待熱輻射強(qiáng)度達(dá)到A并穩(wěn)定后，移去熱流計探頭，將試樣放置于試樣支撐平臺中央，迅速將高壓脈沖電極移至試樣之上，且使高壓脈沖電極放電尖端高于試樣上表面5_，持續(xù)放電，同時用計時裝置測定從放置試樣時刻起至試樣被引燃時刻所需的時間；獲得第一組實測數(shù)據(jù)，即熱輻射強(qiáng)度下的引燃時間之補(bǔ);b)重新設(shè)定一個熱輻射強(qiáng)度值，重復(fù)步驟a)過程，獲得第二組實測數(shù)據(jù)c)反復(fù)重復(fù)步驟b)的過程，共獲得#組實測數(shù)據(jù)；d)建立公式物體所受熱輻射強(qiáng)度辦，板狀材料引燃時刻所受的臨界熱輻射強(qiáng)度分》,引燃時間％@之間存在如下關(guān)系
權(quán)利要求
1.熱輻射場中板狀材料引燃時間的確定方法，其特征在于，所述方法利用由輻射錐(I)、熱流計(2)、高壓脈沖電極(5)和試樣支撐平臺(6)構(gòu)成的測試裝置測定同一試樣在不同熱輻射強(qiáng)度如條件下獲得的若干組實測數(shù)據(jù)，然后利用公式推導(dǎo)熱輻射強(qiáng)度與引燃時間之間的函數(shù)關(guān)系，從而確定任意熱輻射場強(qiáng)下試樣的引燃時間，所述方法包括如下次序步驟a )試驗前，調(diào)節(jié)輻射錐(I)內(nèi)部電加熱管電流強(qiáng)度，將熱流計探頭(4)放置于試樣支撐平臺(6)中央，由熱流計(2)的二次儀表顯示實測熱輻射強(qiáng)度，待熱輻射強(qiáng)度達(dá)到％并穩(wěn)定后，移去熱流計探頭(4)，將試樣(3)放置于試樣支撐平臺(6)中央，迅速將高壓脈沖電極(5)移至試樣(3)之上，且使高壓脈沖電極放電尖端高于試樣(3)上表面5mm，持續(xù)放電，同時用計時裝置測定從放置試樣時刻起至試樣被引燃時刻所需的時間；獲得第一組實測數(shù)據(jù)，即熱輻射強(qiáng)度W下的引燃時間;b )重新設(shè)定一個熱輻射強(qiáng)度值，重復(fù)步驟a)過程，獲得第二組實測數(shù)據(jù)c )反復(fù)重復(fù)步驟b)的過程，共獲得#組實測數(shù)據(jù)；d )建立公式物體所受外部熱輻射強(qiáng)度\，板狀材料引燃時刻所受的臨界熱輻射強(qiáng)度，引燃時間之間存在如下關(guān)系 式(I)中，π為圓周率；Λ為試樣的導(dǎo)熱率；P為試樣的密度；=為試樣的熱容量；為試樣開始燃燒時刻所受臨界熱輻射強(qiáng)度；了鋪為試樣引燃溫度；7O為試樣初始溫度；■為本發(fā)明設(shè)計測試系統(tǒng)的校正因子，對于膠合板、密度板等常見板狀試樣取 ,以上參數(shù)皆為試樣自身固有屬性，因此當(dāng)選定測試對象后可視作常量；
全文摘要
本發(fā)明涉及熱輻射場中板狀材料引燃時間的確定方法，所述方法利用由輻射錐、熱流計、高壓脈沖電極和試樣支撐平臺構(gòu)成的測試裝置測定同一試樣在不同輻射強(qiáng)度條件下獲得的若干組實測數(shù)據(jù)，然后利用公式推導(dǎo)熱輻射強(qiáng)度與引燃時間之間的函數(shù)關(guān)系，從而確定任意熱輻射場強(qiáng)下試樣的引燃時間，其優(yōu)點試樣裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作容易，測定多組試樣在特定外部熱輻射強(qiáng)度下的引燃時間，通過簡單數(shù)據(jù)處理確定兩者之間的函數(shù)關(guān)系，獲得了系列數(shù)據(jù)，提高了效率，回避了單次測定的偶然因素和試驗誤差，所得數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確度高，試驗所需樣品數(shù)量大大減少，節(jié)約了試驗成本，受試驗環(huán)境、樣品特性等因素影響較小，實際比對試驗驗證本方法與實測數(shù)據(jù)具有較高的一致性。
文檔編號G01N25/20GK102928462SQ20121043019
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者楊亮, 莊爽 申請人:公安部天津消防研究所