錐形量熱儀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、錐形量熱儀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)一、結(jié)構(gòu)錐形量熱儀的結(jié)構(gòu)及外形如圖1所示,其結(jié)構(gòu)框圖如圖2。 錐形量熱儀結(jié)構(gòu)與外形圖 二、原理錐形量熱儀采用氧消耗原理測(cè)量材料的熱釋放速率,所謂氧消耗原理就是:材料燃燒時(shí)消耗每一單位質(zhì)量的氧氣所釋放的熱量基本上是相同的。建筑業(yè)和商業(yè)中普遍使用的大多數(shù)塑料和其他固體材料遵循這個(gè)規(guī)律,并測(cè)出這個(gè)值為13.1 MJ·kg1O2±5 %。如果將實(shí)驗(yàn)中所有的燃燒產(chǎn)物都收集起來,并精確的測(cè)出氣體的流速和氧氣的濃度,那么熱釋放速率就可以很容易地得到如圖3所示,利用錐形量熱儀將木材燃燒或分解釋放的所有產(chǎn)物收集起來并經(jīng)過排氣管道排出,氣體經(jīng)過充分混合后,測(cè)出其質(zhì)量流量和組分

2、。測(cè)量時(shí),先測(cè)出O2、CO、CO2的濃度,這樣通過計(jì)算可得到燃燒過程中消耗的氧氣的質(zhì)量,運(yùn)用氧消耗原理,即可得出材料燃燒過程中的熱釋放速率。 三、操作首先關(guān)閉冷凝器出水閥門,然后打開電源開關(guān),通冷卻水。依次按照下列步驟進(jìn)行操作:1.檢查冷阱溫度< 0 ºC;2.檢查干燥管及過濾器,必須在檢測(cè)前檢查其顏色,保證有足夠的新鮮的干燥劑完成檢測(cè);3.DPT調(diào)零;4.校準(zhǔn)氣體分析儀的零點(diǎn)和量程;5.打開風(fēng)機(jī)保持流速24 m/s;6.用甲烷氣5 kW校準(zhǔn)C系數(shù)(0.036-0.044(開泵通大氣;7.準(zhǔn)備樣品(稱重及量取高度,在承重構(gòu)件上設(shè)置合適的量程;8.實(shí)驗(yàn)前在計(jì)算機(jī)上記錄相關(guān)的數(shù)據(jù);

3、9.保證熱流計(jì)的位置合適(25 mm-50 kW;10.裝置樣品(23 mm,開始實(shí)驗(yàn)(樣品要求制成100 mm × 10mm × 10 mm。點(diǎn)火及觀察實(shí)驗(yàn),操作員應(yīng)該看一下指示表上的讀數(shù),確信其值和實(shí)驗(yàn)樣品值一樣,如果看到一難以置信的讀數(shù),實(shí)驗(yàn)應(yīng)該停止進(jìn)行或者重新調(diào)節(jié)承重構(gòu)件,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程都需要觀察樣品,操作員應(yīng)該注意觀察:(1分片下落;(2滴水;(3過度的膨脹(樣品不應(yīng)過分的膨脹以致污損儀器的金屬部件;(4碎片爆炸;(5其他反常萬不要吹樣品,這種行為將使熱釋放速率曲線不規(guī)則。的行為。如果觀察到上述現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)正確記錄。(小心在實(shí)驗(yàn)中千萬不要吹樣品,這種行為將使熱釋放速率曲線不規(guī)則。11.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,確保宣布燃燒結(jié)束以后再收集附加兩分鐘的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繼續(xù)操作分析器10 min,關(guān)泵。關(guān)掉所有的鋼瓶氣。12.關(guān)掉量熱儀排風(fēng)管,關(guān)掉錐形加熱器,圓錐形加熱器一冷下來就關(guān)掉水源。確保所有被測(cè)樣品都已熄滅,這樣就完成了關(guān)閉程序。13.最后打開冷凝器出水閥門14.數(shù)據(jù)處理:測(cè)試程序是以ASTM El354/