锥形量热仪测试原理
锥形量热仪参数及操作方法

锥形量热仪参数及操作方法锥形量热仪的测试理论是基于纯燃烧卡路里与燃烧的氧气量成正比,每燃烧1KG氧气将会产生13.1 MJ/kg的热量,测试气体的热排放,点火时间,氧气消耗率,燃气的气流都将会被测量。
锥形量热仪的DAQ系统可帮助用户简单控制整个测试。
17”触摸屏可帮助实现测试自动化并减少安装空间。
用户在设定好真实火灾条件的虚温后,可通过改变试样温度,温度上升时间来测试。
此方法可获得与真实火灾环境相似的测试结果。
符合标准:ISO 5660, ASTM E 1354, ASTM E 1474, ASTM E 1740, ASTM F 1550, ASTM D 6113, NFPA 264, CAN ULC 135, BS 476 第15部分适用范围:锥形量热仪在防火测试领域是最重要的小型测试仪器。
产品详细:评定材料和产品火灾特性时,热释放是核心测量参数。
传统方法很难对热释放进行测量,近年研发的大型测试器(如家具)使用缺氧量热计技术,燃烧样品测试产生热量,使得测试热释放有了可能。
80年代早期,美国NIST员工(之前为NBS)决定研发实验室规模热释放测试仪,用以解决已有小型热释放测试的不足。
当时的小型测试使用测定密闭空间内焓损失的方法。
研发认定,缺氧量热计是最佳测试方法。
这是根据经验观测而得,即材料燃烧释放热量总是和燃烧过程耗氧量成正比。
这个仪器被称为锥形量热仪,名字来源于截短了的锥形加热器的形状,加热器用100 kW/m2 的热流辐射测试样品。
锥形量热仪可以部件形式购买,这样实验室如果需要特定测试,如热释放、质量损失、烟雾生成等,可以先买所需部件,之后再逐渐补充其它仪器到同一试验箱,成为完整规格仪器。
这个灵活特性是锥形量热仪诸多优点中的一个。
完整系统包括:1.锥形加热器-在截短的圆锥内,230V,5000W,热量输出为100 kW/m22.测试水平或垂直样品的装置3.3个K类热电偶和3期PID温度控制器对温度进行调控4.开合关闭机制-在测试前保护样品区域,保证初期质量测量稳定,操作员可以有额外时间在测试开始前进行系统检测。
锥形量热仪的工作原理

Standard International Group(HK) Limited
锥形量热仪的工作原理
锥形量热仪(CONE)是一种根据氧耗原理设计的测定材料燃烧放热的仪器。
所谓氧耗原理是指,物质完全燃烧时每消耗单位质量的氧会产生基本上相同的热量,即氧耗燃烧热(E)基本相同。
这一原理由Thornton在1918年发现,1980 年Huggett应用氧耗原理对常用易燃聚合物及天然材料进行了系统计算,得到了氧耗燃烧热(E)的平均值为13.1 kJ/g,材料间的E值偏差为5%。
所以,在实际测试中,测定出燃烧体系中氧气的变化,就可换算出材料的燃烧放热。
具体公式为:Q = E(mO2 , ∞ - mO2)
这里, E =ΔHC/r0。
对不同材料,ΔHC 与r0 的值各不相同,若ΔHC与r0 已知,可以求算相应的燃烧热。
在实际测量中,通过测定O2 的体积分数变化以求得热释放率(q·)
Standard International Group(HK) Limited
上式中,α为氧耗空气部分的体积膨胀因子,α= 1 +,β为燃烧产物同所需耗氧摩尔数之比,Φ为体积分数表示的氧耗率,。
若取E=13. 1×103 kJ/kg,MO2/Ma=32/28.95=1.1, = 0. 2095,(ΔP 为压力差,Te 为烟道中温度; C 为标定常数),则当α= 1.105,β= 1. 5(甲烷燃烧气体) 时,锥形量热仪计算燃烧时的释放热量公式为:。
锥形量热mlr

锥形量热mlr
锥形量热仪(Conical Calorimeter,简称CONE)是一种用于测试可燃材料燃烧性能的实验仪器。
锥形量热仪采用氧消耗原理,可以模拟材料在实际火灾中的燃烧行为,并测量多种燃烧性能参数。
其中,质量损失速率(MLR)是锥形量热仪测试结果中的一个重要参数。
质量损失速率(MLR)是指材料在燃烧过程中,单位时间内质量的变化率。
锥形量热仪通过测量样品在燃烧过程中质量的变化,可以计算出MLR值。
MLR 反映了材料在燃烧过程中的热解、挥发和燃烧程度,是评估材料燃烧性能的重要指标之一。
锥形量热仪通过测量和分析材料在燃烧过程中的热量释放、燃烧速度、烟气产生等多个方面的参数,可以全面评估材料的燃烧性能和火灾危险性。
这些参数对于防火材料的设计、生产和应用具有重要的指导意义。
此外,锥形量热仪还可以用于评估材料的毒性和烟气产生情况。
这些参数也是评估材料在火灾中安全性能的重要因素。
总的来说,锥形量热仪是一种重要的材料燃烧性能测试仪器,而质量损失速率(MLR)是其中的一个关键参数。
了解和掌握锥形量热仪及MLR的相关知识,有助于更好地评估材料的燃烧性能和火灾危险性,为防火材料的设计、生产和应用提供重要的指导。
锥形量热仪

知识创造未来
锥形量热仪
锥形量热仪,又称巴西达尔锥形量热计或锥形量热计,是一种用于测量燃烧物质热值的仪器。
它的原理是利用燃烧物质释放的热量来加热一根内置的金属导热细丝,从而得到燃烧物质的热传导数据,然后通过计算得出燃烧物质的热值。
锥形量热仪通常由一个具有内腔的金属锥形容器和一个包括点火装置、温度传感器和数据记录系统的控制器组成。
在测试时,将一小块待测燃烧物质放入容器中,并点燃。
燃烧物质的热量使得金属导热细丝受热,导热细丝的温度随之升高。
通过测量导热细丝的温度变化,并记录时间,可以计算出燃烧物质的热值。
锥形量热仪具有快速、准确、可重复性好等特点,广泛应用于燃烧物质的热值测量、能源研究、化学工业等领域。
1。
建材锥形量热试验

建材锥形量热试验1. 背景介绍建材是指用于建筑工程中的各种材料,如混凝土、砖块、砂浆等。
建材的质量和性能直接影响着建筑物的安全性和耐久性。
锥形量热试验是一种常用于评估建材燃烧性能的方法。
通过对建材在高温下的燃烧特性进行研究,可以为建筑物的设计和材料的选择提供参考依据。
2. 锥形量热试验原理锥形量热试验是利用锥形量热仪对建材样品进行测试,以测定其燃烧性能。
试验中,将建材样品置于锥形量热仪的加热器中,通过控制加热速率,使样品受热并发生燃烧。
同时,通过测量样品的温度和热释放速率等参数,来评估建材的燃烧特性。
3. 锥形量热试验参数在进行锥形量热试验时,常用的参数包括:•最大热释放速率(Peak Heat Release Rate,PHRR):表示样品燃烧时释放的最大热量。
•平均热释放速率(Average Heat Release Rate,AHRR):表示样品燃烧时平均每单位时间释放的热量。
•烟气产生速率(Smoke Production Rate,SPR):表示样品燃烧时产生的烟气的速率。
•烟气毒性(Toxicity):表示样品燃烧时产生的烟气对人体的毒性。
•温度曲线(Temperature Curve):表示样品燃烧时温度的时间变化曲线。
4. 锥形量热试验过程下面是标准的锥形量热试验过程:步骤一:样品制备•准备建材样品,通常为规定尺寸和形状的试块。
•清洁样品表面,确保无油污和杂质。
步骤二:仪器设置•将样品放入锥形量热仪中,并确保样品合适的安装位置。
•设置测试参数,如加热速率、采样频率等。
步骤三:试验开始•启动锥形量热仪,开始测试。
•监测样品温度、热释放速率和烟气产生速率等参数的变化。
步骤四:数据分析•根据实验结果,计算最大热释放速率、平均热释放速率、烟气产生速率等参数。
•分析温度曲线和燃烧过程中的特征。
步骤五:结果评估•根据试验结果评估建材的燃烧性能和烟气产生情况。
•与相应的标准进行对比,判断建材是否符合要求。
锥形热量仪的原理及应用

锥形热量仪的原理及应用1. 引言锥形热量仪(Cone Calorimeter)是一种广泛应用于材料燃烧性能测试的实验设备。
本文将介绍锥形热量仪的原理及其在材料燃烧性能测试中的应用。
2. 原理锥形热量仪是一种利用辐射热传导原理测量材料燃烧性能的设备。
其工作原理如下:•在实验中将待测材料置于锥形加热源上方,在一定的热辐射条件下进行加热。
•待测材料受热后开始燃烧,产生烟气和火焰。
•烟气和火焰中的能量通过辐射、对流和导热等方式传递给锥形加热源。
•锥形加热源通过测量传递到其上的能量来计算材料的燃烧特性和热释放率。
3. 应用锥形热量仪在材料燃烧性能测试中具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:3.1 材料燃烧特性评估锥形热量仪可以用于评估材料的燃烧特性,包括:•燃烧时间:锥形热量仪可以测量材料的燃烧时间,即材料从开始燃烧到完全燃尽所需的时间。
•热释放率:通过测量锥形加热源上的能量,锥形热量仪可以计算出材料的热释放率,用于评估材料的火灾危险性。
•烟气产生速率:锥形热量仪还可以测量材料燃烧过程中产生的烟气的产生速率,用于评估材料的烟雾毒性。
3.2 材料燃烧性能改进锥形热量仪可以用于评估不同材料的燃烧性能,从而指导材料的设计和改进。
通过对比不同材料燃烧过程中的热释放率、烟气产生速率等参数,可以选择具有较低火灾危险性和烟雾毒性的材料进行应用。
3.3 材料阻燃剂评估锥形热量仪可以用于评估材料阻燃剂的效果。
通过在待测材料中添加不同类型和含量的阻燃剂,可以比较其对燃烧特性的影响,从而选择最佳的阻燃剂组合。
3.4 构建火灾模型锥形热量仪产生的数据可以用于构建火灾模型,模拟材料在火灾中的燃烧过程。
通过模型的建立,可以预测火灾发展过程、烟气扩散路径等,为火灾防控提供科学依据。
4. 结论锥形热量仪是一种用于评估材料燃烧性能的重要实验设备。
通过测量材料燃烧过程中的热释放率、烟气产生速率等参数,可以评估材料的燃烧特性和火灾危险性,指导材料的设计和改进。
锥形量热仪实验指导书

锥形量热仪实验指导一、结构锥形量热仪的结构及外形如图1所示,其结构框图如图2。
锥形量热仪结构与外形图二、原理锥形量热仪采用氧消耗原理测量材料的热释放速率,所谓氧消耗原理就是:材料燃烧时消耗每一单位质量的氧气所释放的热量基本上是相同的。
建筑业和商业中普遍使用的大多数塑料和其他固体材料遵循这个规律,并测出这个值为13.1 MJ·kg–1O2±5%。
如果将实验中所有的燃烧产物都收集起来,并精确的测出气体的流速和氧气的浓度,那么热释放速率就可以很容易地得到如图3所示,利用锥形量热仪将木材燃烧或分解释放的所有产物收集起来并经过排气管道排出,气体经过充分混合后,测出其质量流量和组分。
测量时,先测出O2、CO、CO2的浓度,这样通过计算可得到燃烧过程中消耗的氧气的质量,运用氧消耗原理,即可得出材料燃烧过程中的热释放速率。
三、操作首先关闭冷凝器出水阀门,然后打开电源开关,通冷却水。
依次按照下列步骤进行操作:1.检查冷阱温度< 0 ºC;2.检查干燥管及过滤器,必须在检测前检查其颜色,保证有足够的新鲜的干燥剂完成检测;3.DPT调零;4.校准气体分析仪的零点和量程;5.打开风机保持流速24 m/s;6.用甲烷气5 kW校准C系数(0.036-0.044)(开泵通大气);7.准备样品(称重及量取高度),在承重构件上设置合适的量程;8.实验前在计算机上记录相关的数据;9.保证热流计的位置合适(25 mm-50 kW);10.装置样品(23 mm),开始实验(样品要求制成100 mm × 10mm × 10 mm)。
点火及观察实验,操作员应该看一下指示表上的读数,确信其值和实验样品值一样,如果看到一难以置信的读数,实验应该停止进行或者重新调节承重构件,整个实验过程都需要观察样品,操作员应该注意观察:(1)分片下落;(2)滴水;(3)过度的膨胀(样品不应过分的膨胀以致污损仪器的金属部件);(4)碎片爆炸;(5)其他反常万不要吹样品,这种行为将使热释放速率曲线不规则。
锥形量热仪的使用原理、测试指标和应用

锥形量热仪的使用原理、测试指标和应用锥形量热仪的使用原理、测试指标和应用1、锥形量热仪概述表征材料燃烧性能的试验方法较多,如氧指数(LOI)法、UL标准中的水平燃烧、垂直燃烧法及NBS烟箱法等。
它们多是传统的小型试验方法,试验操作环境与真实火灾相差较大,试验获得的数据也只能用于一定试验条件下材料间燃烧性能的相对比较,不能作为评价材料在真实火灾中行为的依据。
目前,被公认为是测量材料对火反应特性或燃烧特性的最好技术手段是锥形量热仪(CONE),它可以实现多种火灾相关参数的测量。
它的燃烧环境极相似于真实的燃烧环境,其试验结果与大型燃烧测试结果之间存在很好的相关性,能够表征出材料的燃烧性能,是新一代的聚合物材料燃烧性能测定仪。
锥形量热仪(CONE)是美国国家标准与技术研究院于1982年研制的,经过20多年的不断改进和完善,锥形量热仪已经成为研究材料燃烧性能最重要的实验仪器之一,已被多个国家、地区及国际标准组织应用于建筑材料、高分子材料、复合材料、木材制品以及电缆等领域。
锥形量热仪(CONE)是采用氧消耗原理设计的测定材料燃烧放热的仪器,可以完成材料的热释放速率、质量损失速率、样品点燃时间、CO和CO2生成率、比消光面积、烟灰质量取样、有效燃烧热等参数的测量。
CONE的燃烧环境极相似于真实的燃烧环境,其试验结果与大型燃烧试验结果之间存在很好的相关性,能够表征出材料的燃烧性能,在评价材料、材料设计和火灾预防等方面具有重要的参考价值。
经不断研制和改进,CONE现在已成为研究火灾和评定材料燃烧性能的理想试验仪器。
国际标准组织(ISO)及美国、英国等国家已制定出应用CONE测定各种材料燃烧性能参数的标准,另外一些国家和地区,如瑞典等也正在积极地制定相应的使用标准。
以CONE为试验仪器,我国已参照ISO非等效地制定了有关燃烧标准。
但由于众多方面的原因,此标准并没有真正在我国得到推广应用。
可以相信,随着我国工业的不断发展和对材料阻燃性能的需要,CONE必定会在我国的材料阻燃和火灾预防等领域起到越来越重要的作用。
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锥形量热仪测试原理
锥形量热仪是一种常用的热力学分析仪器,广泛应用于材料科学、化学工程等领域。
它的原理是利用热量的交换来测量样品的热力学性质,通过测量样品在不同温度下的热量变化,来研究其热稳定性、燃烧性能等。
锥形量热仪的测试原理基于热力学第一定律,即能量守恒定律。
它的工作原理可以简单地描述为:将待测试的样品放置在锥形量热仪的样品池中,通过加热或冷却样品池,改变样品的温度。
同时,锥形量热仪内部有一个参比池,用来保持一个已知的温度。
当样品和参比池的温度发生变化时,锥形量热仪会测量出两者之间的热交换情况。
在测试过程中,锥形量热仪会根据样品和参比池的温度变化,测量出产生或吸收的热量。
这个热量的变化可以通过传感器和计算机系统进行精确测量和记录。
通过实时监测样品和参比池的温度,可以得到样品的热容量和热稳定性等信息。
锥形量热仪的测试原理基于热力学的基本原理,但在实际应用中还需要考虑一些其他因素。
例如,样品的环境条件、样品的形状和大小、加热速率等都会对测试结果产生影响。
因此,在使用锥形量热仪进行测试时,需要进行一系列的校正和控制,以确保测试结果的准确性和可靠性。
锥形量热仪是一种利用热量交换原理来测试样品热力学性质的仪器。
它通过测量样品和参比池之间的热交换情况,得到样品的热容量和热稳定性等信息。
在实际应用中,我们需要考虑一些其他因素,以确保测试结果的准确性。
锥形量热仪的广泛应用为我们研究材料的热性能提供了有力的工具。