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氧指數(shù)測定儀的作用和使用方法

閱讀:160        發(fā)布時(shí)間:2025-5-9

一、氧指數(shù)測定儀的作用

在材料的阻燃性能研究和測試領(lǐng)域,氧指數(shù)測定儀可是一位 “大明星"。它主要用于測定材料在燃燒過程中所需氧氣的濃度(體積百分比) ,通過這個(gè)數(shù)據(jù)來評估材料的燃燒性能。簡單來說,就是看看材料在不同氧氣含量的環(huán)境里,燃燒情況是怎樣的。那什么是氧指數(shù)呢?氧指數(shù)(OI)是指在規(guī)定的條件下,材料在氧氮混合氣流中進(jìn)行有焰燃燒所需的zui低氧濃度,以氧所占的體積百分?jǐn)?shù)的數(shù)值來表示。比如,某材料的氧指數(shù)是 28%,就意味著在氧氮混合氣體中,氧氣含量達(dá)到 28% 時(shí),該材料才能維持有焰燃燒。這個(gè)數(shù)值越高,表明材料越不易燃燒,阻燃性能越好;反之,氧指數(shù)越低,材料就越容易燃燒。一般認(rèn)為氧指數(shù)<22 屬于易燃材料,氧指數(shù)在 22 ~27 之間屬可燃材料,氧指數(shù)>27 屬難燃材料 。像我們?nèi)粘=佑|的聚丙烯(PP),氧指數(shù)大概在 21%,屬于可燃材料;而聚氯乙烯(PVC)的氧指數(shù)能達(dá)到 30%,就相對難燃一些 。

二、氧指數(shù)測定儀的工作原理

氧指數(shù)測定儀的工作原理基于材料在不同氧氣含量下燃燒的特性。儀器主要由燃燒室、燃燒氣體流量計(jì)、帶有曝氣孔的試樣架和氧含量檢測儀器等部分組成。在測試時(shí),先將試樣固定在試樣架上,調(diào)節(jié)曝氣孔來調(diào)整氧氣濃度。接著,打開氧氣流量計(jì)和點(diǎn)火裝置,點(diǎn)燃試樣的一端。燃燒室中,通過高溫加熱和高純度氧氣的輸入,排除空氣中的雜質(zhì),保證測試精度。燃燒氣體流量計(jì)測量燃燒室的氧氣流量,以便計(jì)算氧含量。氧含量檢測儀器實(shí)時(shí)測量氧氣濃度。通過觀察試樣的著火時(shí)間和燃燒時(shí)間等數(shù)據(jù),計(jì)算出氧指數(shù)值。

三、氧指數(shù)測定儀的技術(shù)指標(biāo)

型號:KS-653B、KS-653DH、KS-653D

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB2406、GB2918、GB3863、GB3864、GB5454、GB6379、GB9352、GB11997、ISO4589-3:2017

控制方式:機(jī)電儀表控制、PLC編程+真彩液晶顯示屏控制

計(jì)時(shí)器: 999.00s±0.01s

點(diǎn)火裝置 :直流電機(jī)傳動,操作方便,且能自動控制。

點(diǎn)火器 點(diǎn)燃管徑:Φ2±1mm,火焰長度:16±1mm

環(huán)境溫度 :室溫~45℃

試驗(yàn)空間 :≥ 0.5m3,背景黑色

相對濕度: ≤90%

氣源 :工業(yè)用氮?dú)?、氧氣,純度?9%

流量調(diào)節(jié)范圍 :1-10 L/min(手動調(diào)節(jié)或自動調(diào)節(jié)可選)

輸入壓力: 0.25~0.5 Mpa

工作壓力: 0.1~0.2 Mpa(手動調(diào)節(jié))

穩(wěn)壓精度: ≤0.001 Mpa/min

響應(yīng)時(shí)間 :<5s

數(shù)字分辨率 :±0.1%

溫度傳感器: K 型Φ 0.5mm 絕緣式鎧裝電偶,鎧裝套耐熱 1100℃

外形尺寸 寬 :1120mm × 深 520mm × 高 1250mm ,排氣孔Φ 100mm ;

試驗(yàn)電源: 220V±10, 0.5kVA

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四、氧指數(shù)測定儀的操作方法

1、準(zhǔn)備工作

A、 儀器安裝?

將儀器放置在通風(fēng)櫥或穩(wěn)定工作平臺上,確保無振動源干擾。

連接氣路:氧氣/氮?dú)怃撈客ㄟ^減壓閥和橡膠管分別接入儀器背面對應(yīng)接口,白色尼龍管連接燃燒筒底座與儀器。

燃燒筒內(nèi)填充玻璃珠并放置金屬網(wǎng),確保氣體分布均勻。

B、試樣準(zhǔn)備?

取樣至少15根標(biāo)準(zhǔn)試樣,在距一端50mm處劃線標(biāo)記。

薄膜類試樣需纏繞在特制工具上制成卷筒狀,并剪去頂端20mm部分。

確保試樣表面無毛刺或污染,垂直夾持于燃燒筒內(nèi)的試樣夾中。

C、儀器校準(zhǔn)

滿量程校準(zhǔn)?

打開氧氣鋼瓶總閥,調(diào)節(jié)減壓閥至0.2~0.25MPa,通過儀器“穩(wěn)壓閥"使壓力穩(wěn)定在0.1~0.15MPa。

調(diào)節(jié)氧氣流量至10L/min±0.5L,對比數(shù)顯值與鋼瓶標(biāo)定氧濃度,通過“滿度"旋鈕校準(zhǔn)至一致。

零點(diǎn)校準(zhǔn)?

關(guān)閉氧氣,通入氮?dú)庵?/span>10L/min流量,數(shù)顯值應(yīng)低于1.0%,否則需更換氧傳感器。

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五、測試流程

1、初始氧濃度設(shè)定?

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇初始濃度:若試樣在空氣中迅速燃燒,初始濃度設(shè)為18%;若難以點(diǎn)燃則設(shè)為25%或更高。

2、點(diǎn)火與觀察?

調(diào)節(jié)混合氣體流量至4±1cm/s流速(通常對應(yīng)1.13~1.18m3/h)。

用點(diǎn)火器點(diǎn)燃試樣頂端,移去火源后觀察燃燒行為:

持續(xù)燃燒判斷?:火焰超過50mm標(biāo)線或燃燒時(shí)間≥3分鐘則降低氧濃度;

熄滅判斷?:未達(dá)上述標(biāo)準(zhǔn)則提高氧濃度。

3、 動態(tài)調(diào)整濃度?

通過氧氣/氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥逐步調(diào)整混合比例,直至達(dá)到燃燒臨界狀態(tài)(相鄰濃度差≤0.5%)。

六、數(shù)據(jù)記錄與結(jié)束操作

1、 結(jié)果記錄?

記錄最終氧濃度值、燃燒時(shí)間及試樣燃燒長度,計(jì)算氧指數(shù)值(OI)。

2、結(jié)束步驟?

依次關(guān)閉氧氣/氮?dú)怃撈靠傞y,排空管路殘余氣體。

清理燃燒筒殘留物,復(fù)位儀器各部件。

3、注意事項(xiàng)

校準(zhǔn)周期需符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(如每3個(gè)月校準(zhǔn)一次)。

測試過程中保持燃燒筒內(nèi)氣體流速穩(wěn)定,避免氣流波動影響結(jié)果。

薄膜試樣需確保卷筒緊密無松散,防止燃燒過程中脫落。


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