一种高分子材料的耐火性能检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及材料耐火性能检测技术领域，具体来说是一种高分子材料的耐火性能检测装置。


背景技术：

2.如今随着节能环保、新材料、新能源技术的发展，在船舶制造、汽车制造以及建筑材料等工业领域对耐火性材料的性能有了更高的要求，耐火性材料的检测是耐火性材料不断发展的重要指示灯，不断指导着耐火性材料的性能改良，同时也渗透在耐火性材料的研发、生产、质量控制以及使用等各个方面。随着耐火性材料的发展，现有的对于耐火材料的性能检测装置往往会出现检测精度无法达到检测体系的要求、长时间检测时温度过高造成安全性较低、操作复杂不易检测需要专人操作等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种具有精度高、安全性好和操作方便的耐火材料性能检测装置，因此能帮助用户在检测中清楚地了解材料的耐火性能。
4.为了实现上述目的，设计一种高分子材料的耐火性能检测装置，包括燃烧检测箱，所述燃烧检测箱内一端设有高温火焰喷射系统，另一端设有待测耐火材料，所述燃烧检测箱侧壁内侧上设有延伸至高温火焰喷射系统喷口的电火花打火器；所述高温火焰喷射系统上方设有温度监控系统；所述主控系统与所述高温火焰喷射系统连接，包括转子流量计和位移控制器，用于控制高温火焰喷射系统的气体流量以及到所述待测耐火材料的距离。
5.进一步的，所述高温火焰喷射系统包括火焰喷射器，所述火焰喷射器后方连接燃料供给罐和氧气供给罐，所述转子流量计安装在所述燃料供给罐和氧气供给罐与所述火焰喷射器连接的管道上。
6.进一步的，所述燃烧检测箱内还设有导轨，所述火焰喷射器安装在所述导轨上，所述火焰喷射器安装在所述导轨上，并与所述位移控制器连接。
7.进一步的，还包括冷却系统，所述冷却系统位于所述燃烧检测箱底部。
8.进一步的，所述冷却系统包括一循环水箱，与所述火焰喷射器连接。
9.进一步的，所述温度监控系统包括一高精度红外线感应探头，用于监控火焰喷射器喷出的火焰温度。
10.进一步的，还包括排气系统，所述排气系统设于所述燃烧检测箱上方。
11.实用新型的有益效果
12.本实用新型同现有技术相比，组合结构简单可行，易于安装与拆卸，其优点在于：通过温度监控系统对高温火焰喷射系统喷出的火焰温度进行监控，保证了火焰温度能达到检测要求，同时通过冷却系统保证了高温火焰喷射系统的安全性。
附图说明
13.图1是本实用新型的一种高分子材料的耐火性能检测装置的结构示意图；
14.图2是本实用新型的测试结果折线图。
15.图中：1.燃烧测试箱、2.高温火焰喷射系统、3.温度监控系统、4.主控系统、5.制冷系统、6.排气系统、7.电火花打火器、8.齿轮轨道、21.可燃气体供气瓶、22.氧气供气瓶、41.氧气转子流量计、42.液化丙烷燃料转子流量计。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
17.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用创新型中的具体含义。
18.参见图1，该耐火测试设备主要包括燃烧测试箱1、高温火焰喷射系统2、温度监控系统3、主控系统4、制冷系统5、排气系统6。
19.燃烧测试箱为一顶部开口的长条形箱子，其通过隔板分为两个部分：燃烧测试部和控制部，其中，燃烧测试部的一端设有所述高温火焰喷射系统的火焰喷射器，另一端用于固定待测样品。所述控制部内设有所述主控系统。
20.高温火焰喷射系统2由不锈钢材料构成，包括具有喷火嘴的火焰喷射器，产生高温火焰。在所述燃烧测试箱外，火焰喷射器连接有两供气气瓶21和22，其中供气气瓶21为可燃气体供气瓶，22为氧气供气瓶，喷火嘴后侧可以引入制冷系统5，用于降低火焰燃烧而产生的温度，可以大大提高试验的安全性能，喷火嘴内侧壁上固定一个电火花打火器7，该电火花打火器可以由程序控制进行移动、打火，打火的时间间隔可以是1次/2秒，火焰喷射器下方可以安装一个可移动的齿轮轨道8，该齿轮轨道可以由伺服电机进行程序驱动，用于控制火焰喷射器的喷火嘴位置变化。
21.温度监测系统安装在燃烧测试部靠近火焰喷射器一端，采用程序控制，装有传感器的测温探头通过线路与电脑相连，起到对火焰温度的实时监控。在本实施例中，测温探头采用的是红外线感应探头，红外测温仪的测温原理是黑体辐射定律。由于自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体向外辐射能量的大小及其波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。具体的，用户可以根据自身情况进行组装，更好的达到个性化使用目的。
22.主控系统安装在控制部内，可以通过程序控制进行操作，也可以是通过人工手动进行操作，用于控制气体的流速和火焰喷射器的移动。在本实施例中，主控系统可以包括开关系统、位移控制系统，氧气转子流量计41和液化丙烷燃料转子流量计42，其中开关系统可以控制火焰喷射器启动和关停，位移控制系统可以控制火焰喷射器在所述导轨上移动，转子流量计41和42可以分别控制可燃气体和氧气的流速，进而控制火焰的强弱程度，即火焰
温度的高低。
23.在所述燃烧测试箱的燃烧测试部的下方，设有与所述火焰喷射器喷口连接的冷却系统，所述冷却系统包括一循环水箱，所述循环水箱用于防止火焰喷射器喷口温度过高造成安全隐患。
24.排气系统7由不锈钢材料构成，固定在燃烧检测箱的开口上方，外接有抽风过滤系统，用于排出燃烧产生的废气与颗粒物。
25.下面，对本实用新型的使用方式作进一步说明。
26.虽然测试材料可以多种多样，但是测试样品最好加工成固定的形状。在本实施例中，可按照msc circ 1006
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2001《救生艇结构材料防火测试》的要求，耐火测试样品应加工成450
×
450mm的尺寸。测试样品的固化时间不小于21天并且在固化之后于室温环境内放置30天。
27.按照要求，在实验过程中，试验仪器应能喷出最高温度为1600℃，长约200mm 的蓝色丙烷火焰，并可以控制丙烷流量为每小时4.110公斤，试验气体压力 0.2mpa。本实用新型所提供的性能检测装置，无论是在火焰温度，长度，丙烷流量和气体压力上都可以进行控制，保证了试验精度。
28.在实验过程中，从在火焰喷射器喷出的火焰接触试样中心开始计时，在60 秒后移开火源并记录火焰在试样继续燃烧的时间，在火焰完全熄灭之后继续试验，直至试样被烧穿。试验中试样的变化根据时间变化应被详细的记录。
29.所检测的测试样品为一复合树脂材料，对其进行耐火材料性能测试。
30.其进行的试验结果如表1所示，测试样品与火焰喷射器喷出的火焰接触的温度折线图如图2所示。
31.[0032][0033]
图中第一个峰值的点(图中第一个小圈处)为火焰接触1分钟后，移开火源时的温度。第二个骤降到最低的点(图中第二个小圈处)为试样表面火焰完全熄灭后，火源重新接触试样时的温度。
[0034]
图中拨动曲线的最低点(图中第三到第六个小圈处)为温度骤降点，原因可能为试样中的玻璃纤维吸热达到其熔点，此时有熔融态的玻璃滴落。
[0035]
图中黑色的点(图中最后一个小圈处)为烧穿点，由图可见试样烧穿后温度迅速下降。火源于试样烧穿之后移走。
[0036]
本试验中的试样在1分钟火焰灼烧撤去火焰后，继续燃烧时间为6秒。
[0037]
imo msc/circ.1006
‑
2001标准中的规定指标：耐火试验中试样在1分钟火焰灼烧撤去火焰后，继续燃烧时间不得超过30秒。
[0038]
综上所述，该试样通过imo msc/circ.1006
‑
2001中所规定的耐火试验。
[0039]
从上述实验可以表明，在实验过程中，需要连续燃烧的时间长，增加了冷却系统后可以大大增加使用本实验装置的安全系数，同时，通过温度监控系统和主控系统，可以控制本实验装置喷出高温火焰的火焰温度，火焰长度，气体流量和火焰距离样品的远近等参数，使得试验结果更为精确。
[0040]
在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或示例。
[0041]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可
以理解的其他实施方式。