专利名称：长隧道炉测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试装置，特别是涉及一种长隧道炉测试装置。
背景技术：
发生火灾时，材料燃烧的蔓延势必引发更大的火灾，而火灾中烟气往往是对生命最大的威胁。ASTM E84这个标准正是从火焰传播及产烟性这两个方面来评估材料的阻燃性能的。该方法在北美洲被大量采用，是美国及加拿大的国家标准，是法定的测试标准。目前国内并没有成熟的用于ASTM E84测试的装置，这对中国的建材出口造成了不可估计的损失。标准中对于测试仪器的物理结构有一个粗略的介绍，但是对于设备的操控、 数据的采集、分析及计算没有提供详尽的方案，这为国内研发制造设置了一定的技术门槛。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、性能可靠、成本低、能在线测量及分析的长隧道炉测试装置。为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案一种长隧道炉测试装置，其特征在于，包括燃气安全控制部，其用于控制燃气的安全开启、关闭及高压点火；风速控制部， 其用于控制并保持测试过程中的风速；数据采集部，其用于采集所述测试装置内的温度、风压和烟雾密度；和测控部，其控制述燃气安全控制部将待测试的材料点燃，并通过所述数据采集部实时采集并存储所述材料在测试过程中的温度、风压和烟雾密度，并根据其测得的风压控制所述风速控制部以控制所述测试装置内的风速保持在预定的范围内；所述测控部包括数据分析单元，其用于计算火焰传播指数以及烟雾生成指数。进一步，所述燃气安全控制部可手动或自动设置高压点火时间。进一步，所述风速控制部包括驱动单元，所述驱动单元用于调节风门的开度。进一步，所述测试装置还包括用于采集所述烟雾密度的烟雾探测单元，所述烟雾探测单元包括光源和光电源。进一步，所述测控部包括校正单元，其根据标准材料测试的结果对系统参数进行校准。进一步，所述测控部包括传感器标定单元，其采用线性、多项式、指数关系式的拟合的方法对传感器进行标定。 进一步，所述测控部包括端口配置单元，其用于配置所述数据采集部与各传感器的接口。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行详细说明。如图1所示，本发明中的长隧道炉测试装置，包括燃气安全控制部4、风速控制部(未示出)、数据采集部2和测控部3 ；其中，所述燃气安全控制部用于控制燃气的安全开启、关闭及高压点火；所述风速控制部用于控制保持测试过程中的风速；所述数据采集部2 用于采集所述测试装置内的温度、风压和烟雾密度；所述测控部控制所述燃气安全控制部将待测试的材料点燃，并通过所述数据采集部实时采集并存储所述材料在测试过程中的温度、风压和烟雾密度，并根据其测得的风压控制所述风速控制部以控制所述测试装置内的风速保持在预定的范围内；进一步，所述测控部包括数据分析单元，所述数据分析单元用于计算火焰传播指数以及烟雾生成指数。其中，待测试的材料置于燃烧炉体1内。因此，所述长隧道炉测试装置能通过对测试过程中的风压的实时监测，来使测试装置内的风速始终控制在1. 40-2. 54mm水柱范围内，使整个测试过程符合规范的要求，以便得到正确的测试结^ ο优选地，所述燃气安全控制部可手动或自动设置高压点火时间。优选地，所述燃气安全控制部包括固态继电器、中间继电器、燃气电磁阀和高压点器，从而实现所述燃气电磁阀的安全开启、关闭、高压点火。例如，操作员可手动输入高压点火时间，然后所述固态继电器通过中间继电器给所述燃气电磁阀供电，使燃气电磁阀开启从而使燃气进入；然后由高压点火器放电产生电火花，从而点燃燃气；当按下停止按钮时，所述固态继电器、中间继电器关断电磁阀，从而切断燃气。优选地，当点火时间达到所述高压点火时间后自动停止高压点火。优选地，所述风速控制部包括驱动单元，所述驱动单元用于调节风门的开度，从而实现对风速的控制。优选地，所述驱动单元是电机。标准要求在测试过程中保持风压在 1. 40-2. 54mm水柱范围内。优选地，所述长隧道炉测试装置还包括差压传感器5，其用于采集风压，优选地，该传感器将其采集到的风压信号通过所述数据采集部的数据采集卡给所述测控部，并由所述测控部判断风压是否在设定的范围内，如果风压高于一定值，例如2. 54mm水柱，则固态继电器和中间继电器后驱动风门的驱动单元，优选地是电机正转，将风门关�。创锏郊跎俜缢俚哪康模环粗蚯銮ピ叛〉厥堑缁醋缑趴螅佣哟蠓缢佟Ｓ叛〉兀霾馐宰爸没拱ㄓ糜诓杉鲅涛砻芏鹊难涛硖讲獾ピ�6，所述烟雾探测单元6包括光源和光电源。优选地，所述光源是白炽灯，较佳地，所述白炽灯是15W的。 优选地，所述光电池是硅光电池，其用于接收所述光源发出的光，所述光源发出的光穿过由于燃烧待测试材料所产生的烟雾而被所述光电池接收，然后，光电池将其接收到的光的强度转变成电信号，经过所述数据采集部传递给所述测试部，最终于所述测试部计算得到光通量，光通量是用于反映烟雾密度的一个重要参数。进一步，还可以利用硅光电池的短路电流线性较好的特点，通过所述测试部对其进行标定，例如，在无烟状态下，打开光源，此时所述硅电池的输出电压值被定义为100%光通量，而当关闭光源时，其输出的电压值被定义为 0光通量。优选地，所述测控部包括校正单元，其根据标准材料测试的结果对系统参数进行校准。例如，用户可以通过校正单元对水泥板、或红橡木等材料进行校正，优选地，当所述长隧道炉测试装置的结构改变或者维修重新组装时需要进行使用所述校正单元进行系统校正，正常测试条件下，推荐每年进行一次系统校正。优选地，每次测试、或者传感器校正、或者系统校正完成后，所述长隧道炉测试装置会自动复位，切断相关气源电源。优选地，所述测控部包括传感器标定单元，其采用线性、或多项式、或指数关系式等的拟合，对所述测试装置内的各种传感器进行标定，并可将标定的结果保存以备使用。优选地，可以采用两种方式进行标定，例如，第一种是直接输出反馈电压和目标值；另一种是从采集端口直接读入反馈电压，并根据输入的目标值，完成校正。特别地，当更换传感器或者传感器数据有明显偏差时才需要标定传感器，正常测试条件下，推荐每两个月进行一次传感器标定工作。例如，为了防止因镜头上细微的尘埃造成光通量的数据偏差，可以通过传感器标定单元实现对烟雾探测部中的传感器的标定。优选地，所述测控部包括端口配置单元，其用于配置所述数据采集部与传感器的接口，以便根据接线需要来改变所述数据采集部中的输入端口与各传感器之间对应的连接关系，或改变输出端口与各固体继电器之间的对应的连接关系，以使整个长隧道炉测试装置具有更加灵活的配置。优选地，所述测控部包括数据分析单元，其用于计算火焰传播指数以及烟雾生成指数，进一步，还可生成相应的曲线图，优选地，所述曲线图包括校正数据。优选地，所述数据采集部包括数据采集卡，所述数据采集卡包括输入端口和输出端口，所述输入端口用于数据采集，所述输出端口用于控制。所述输入端口具有多个，分别与烟雾探测单元6、至少3路热电偶7，差压传感器5连接，以实现对上述传感器的采样。优选地，所述测试装置还包括密封供水装置8。下面详细说明本发明中的长隧道炉测试装置的工作过程。首先，对整个测试装置进行调试，例如调整风速、火焰强度、各处初始温度，并预热燃烧炉道至规定的初始状态，调试烟雾探测单元和测试部，然后安装经过处理的测试样品。接着，开始测试，同时人工观察火焰蔓延的情况并由所述测控部进行记录，在测试过程中，测试部会自动记录烟雾密度。测试时，可以手动修改高压放电点火时间，例如其默认时间是5秒。当开始点火后，燃气电磁阀打开，同时高压点火被激活，由高压点火器进行高压放电，从而使从燃烧头中释放出的燃气被点燃，以实现点火。如果点火没有成功，则气体泄漏探测器会返回一个用于关闭燃气电磁阀的信号，以关闭燃气电磁阀。在测试的过程中，需要将风速控制在指定的范围内，测控部根据压差传感器的检测结果控制风门的开度，从而控制燃烧炉体内的风速。进一步，炉体内的温度和烟雾密度在测试过程中可以通过测控部实时在线监控。测试过程中，管道中聚集的烟雾颗粒会阻碍光线的传播，使硅光电池接受信号变弱，从而得出光密度的变化趋势。优选地，测试时间为10 分钟，当测试时间完成或者中途停止时，会自动关闭燃气电磁阀。本发明中的所述长隧道炉测试装置具有以下特点(1)能自动切换燃气电磁阀的开启、关闭和定时高压点火，在实现了点火的自动化的基础上兼顾了安全性；⑵通过采集差压传感器的反馈信号，根据预先设置的压力范围，输出电机正反转驱动信号，实现了测试期间风速的自动调整，避免了频繁手操作的繁琐及操控误差；(3)烟雾探测部具有设计简洁的特点，其利用高精度采集卡，很容易实现测量的精确度，经过现场校准，测量精度可高达0. 01% ；此外，它还具有机构设计合ii、便于标定的特点，能提高测试人员的测试效率；(4)具有操控方便的优点。
权利要求
1.一种长隧道炉测试装置，其特征在于，包括燃气安全控制部，其用于控制燃气的安全开启、关闭及高压点火；风速控制部，其用于控制并保持测试过程中的风速；数据采集部，其用于采集所述测试装置内的温度、风压和烟雾密度；和测控部，其控制述燃气安全控制部将待测试的材料点燃，并通过所述数据采集部实时采集并存储所述材料在测试过程中的温度、风压和烟雾密度，并根据其测得的风压控制所述风速控制部以控制所述测试装置内的风速保持在预定的范围内；所述测控部包括数据分析单元，其用于计算火焰传播指数以及烟雾生成指数。
2.如权利要求1所述的长隧道炉测试装置，其特征在于，所述燃气安全控制部可手动或自动设置高压点火时间。
3.如权利要求1或2所述的长隧道炉测试装置，其特征在于，所述风速控制部包括驱动单元，所述驱动单元用于调节风门的开度。
4.如权利要求1-3任一项所述的长隧道炉测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括用于采集所述烟雾密度的烟雾探测单元，所述烟雾探测单元包括光源和光电源。
5.如权利要求4所述的长隧道炉测试装置，其特征在于，所述测控部包括校正单元，其根据标准材料测试的结果对系统参数进行校准。
6.如权利要求5所述的长隧道炉测试装置，其特征在于，所述测控部包括传感器标定单元，其采用线性、多项式、指数关系式的拟合的方法对传感器进行标定。
7.如权利要求6所述的长隧道炉测试装置，其特征在于，所述测控部包括端口配置单元，其用于配置所述数据采集部与各传感器的接口。
全文摘要
本发明涉及一种长隧道炉测试装置，其特征在于，包括燃气安全控制部，其用于控制燃气的安全开启、关闭及高压点火；风速控制部，其用于控制并保持测试过程中的风速；数据采集部，其用于采集所述测试装置内的温度、风压和烟雾密度；和测控部，其控制述燃气安全控制部将待测试的材料点燃，并通过所述数据采集部实时采集并存储所述材料在测试过程中的温度、风压和烟雾密度，并根据其测得的风压控制所述风速控制部以保持所述测试装置内的风速保持在预定的范围内；所述测控部包括数据分析单元，其用于计算火焰传播指数以及烟雾生成指数。该装置结构简单、性能可靠、成本低、能在线测量及分析。
文档编号G01N31/12GK102435705SQ201110426000
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者王俊艳 申请人:通标标准技术服务(上海)有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
