آلة اختبار أداء الاحتراق السطحي للمواد القياسية تنطبق على الاختبار لتقييم أداء الاحتراق السطحي للمواد عن طريق تدفق الحرارة الإشعاعي

آلة اختبار أداء احتراق سطح المواد القياسية ASTM E162 (طريقة اللوحة الإشعاعية)
آلة اختبار أداء احتراق سطح المواد القياسية ASTM E162 (طريقة اللوحة الإشعاعية)

أولاً: نطاق التطبيق
1.1 ينطبق على الاختبار لتقييم أداء احتراق سطح المواد عن طريق التدفق الحراري الإشعاعي.
1.2 ZY6125-PC، المعروف أيضًا باسم جهاز اختبار التدفق الحراري للوحة الإشعاعية، هو أحد أكثر الطرق استخدامًا لتحديد أداء انتشار اللهب في المختبرات. يتم وضع العينة بزاوية 30 درجة بالنسبة للوحة الإشعاعية، على بعد 120 مم من الحافة العلوية و 340 مم من الحافة السفلية للوحة الإشعاعية. مصدر الاشتعال هو شعلة غاز متوسطة الحجم. الشعلة عبارة عن أنبوب سيراميكي بطول 230 مم وقطر 6 مم، ويوضع بزاوية 15 درجة إلى 20 درجة بالنسبة لقطعة الاختبار. أثناء الاختبار، تتعرض العينة لمصدر الحرارة للوحة الإشعاعية وشعلة متوسطة الحجم لمدة تصل إلى 15 دقيقة. بعد اشتعال العينة، يتم تسجيل الوقت الذي يستغرقه مقدمة اللهب للوصول إلى علامة المرجع. في التجربة، تم تسجيل كمية الإشعاع الحراري المنبعث من غاز المداخن، وتركيز الدخان، والقطرات الناتجة عن الاحتراق، ومؤشر انتشار اللهب Is. احسب مؤشر اللوحة الإشعاعية Is يساوي العامل Fs لانتشار اللهب للعينة مضروبًا في العامل Q للتغير الحراري، أي Is=Fs * Q
1.3 يمكن استخدام آلة الاختبار هذه أيضًا لتقييم أداء انتشار اللهب للمكونات مثل الألواح الداخلية والأسقف والمواد العازلة للصوت والنوافذ وعتبات الأبواب والألواح الجانبية للمقاعد في القطارات وفقًا للمعيار NFPA 130 لمقاومة الحريق في مركبات السكك الحديدية في الولايات المتحدة. معايير الحكم: يجب ألا تزيد مدة الاختبار عن 15 دقيقة، أو يجب أن يصل اللهب إلى 380 مم عند علامة المرجع.
ثانياً: الامتثال للمعايير
2.1 الامتثال لـ ASTM E 162-08B "طريقة الاختبار القياسية لقابلية اشتعال سطح المواد باستخدام طريقة اختبار طاقة الحرارة الإشعاعية لتقييم أداء احتراق السطح للمواد باستخدام مصادر الحرارة الإشعاعية.
ثالثاً: المعلمات الرئيسية
3.1 قسم الإشعاع:
3.1.1 اللوحة المشعة: تتكون من مواد حرارية مسامية، وحجم اللوحة المشعة المكشوفة هو 305 مم × 457 مم، ويمكنها تحمل درجات حرارة تزيد عن 815 درجة مئوية. 3.1.2 ضاغط الهواء: يولد معدل تدفق هواء يبلغ 3000 لتر/دقيقة؛ ضغط الهواء هو 2.8 بوصة من عمود الماء (700 باسكال).
3.1.3 خط أنابيب إمداد الغاز: قم بتركيب فلاتر الهواء ومنظمات الضغط وصمامات الإيقاف لتنظيم تدفق الغاز
3.1.4 نظام الإشعال: إشعال إلكتروني عالي الجهد؛
3.2 حامل العينة:
3.2.1 حامل العينة: مصنوع من فولاذ الكروم المقاوم للحرارة، مع علامة ملاحظة فاصلة 3 بوصات (76 مم) محفورة على سطح حامل العينة. 3.2.2 إطار دعم لحامل العينة: سيحتوي هذا الإطار على قضيبين متقاطعين من الفولاذ المقاوم للصدأ، يبلغ قطر كل منهما 0.5 ± 0.13 بوصة (12.7 ± 3.3 مم)، مما يسمح بتثبيت العينة مباشرة أمام اللوحة الإشعاعية. تصنع الدعامات ومكونات الدعم من المعدن. نظرًا لأن زاوية التركيب بين العينة واللوحة الإشعاعية ذات أهمية حاسمة، فإن الأبعاد المحددة للإطار مصنوعة بدقة وفقًا للأبعاد المحددة في ASTM E162-08b كما هو موضح في الشكل 1، ويتم التحكم في التسامح في حدود 0.125 (3.2 مم).
3.3 شعلة الاختبار: القطر الخارجي 4.8 مم، القطر الداخلي 3.2 مم، الطول 205 مم. لإطالة عمر خدمة شعلة الاختبار، تم تركيب غلاف أنبوب بورسلين على جزء الشعلة المعرض لمصدر الإشعاع. القطر الداخلي لأنبوب البورسلين هو 5.2 مم والقطر الخارجي هو 7.14 مم. يتم تركيب الشعلة أفقيًا وتوضع بزاوية 15 درجة إلى 20 درجة بالنسبة للمستوى الأفقي للعينة. عند عدم الاستخدام، يمكن إزالة الشعلة. تتكون الشعلة من خلاط فنتوري، حيث يتم خلط الأسيتيلين والهواء مسبقًا في فنتوري. يبلغ ارتفاع اللهب للموقد 76 مم، والمسافة بين الموقد والسطح المركزي للجزء العلوي من العينة هي 12.7 مم.
3.4 المدخنة: مصنوعة من صفيحة فولاذية مقاومة للصدأ بسمك 0.040 بوصة (1.0 مم)، والشكل والحجم كما هو موضح في الشكل 1. يتم تصميم موضع تركيب المدخنة مع العينة واللوحة الإشعاعية بدقة وفقًا للشكل 1.
3.5 المزدوجات الحرارية: يتم تركيب ثمانية مزدوجات حرارية على فترات متساوية وبالتوازي على المدخنة. تظهر مواضع التركيب في الشكل 1. مزدوج حراري مدرع من الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع K بقطر 3.2 مم؛ سلك استشعار درجة الحرارة هو 0.5 مم ويمكنه قياس درجة حرارة قصوى تبلغ 1200 درجة مئوية. يتم إجراء التحقق من ناتج الحرارة المقدرة للوحدة للشعلة عن طريق معايرة درجة حرارة المزدوجة الحرارية على المدخنة بانتظام، ويتم تنفيذ إجراء التحقق وفقًا لـ A1.2.
3.6 نظام الحصول على البيانات:
3.6.1 جمع وتسجيل منحنيات البيانات ودرجات الحرارة في الوقت الفعلي للمزدوجة الحرارية على المدخنة من 38 درجة مئوية إلى 538 درجة مئوية، بتردد تجميع مرة واحدة كل 5 ثوانٍ.
3.6.2 نظام الحصول على بيانات الكمبيوتر: دقة الحصول على درجة الحرارة هي 0.01%
3.6.3 يجب أن يكون تردد جميع عمليات جمع البيانات وتسجيلها وتخزينها مرة واحدة كل 5 ثوانٍ وباستمرار لمدة ساعة واحدة.
3.7 غطاء العادم: قم بتركيب غطاء عادم مع مروحة على الدخان والغبار. عندما لا تكون اللوحة المشعة قيد التشغيل، يمكن للمروحة الموجودة أعلى المدخنة أن تنتج سرعة رياح تبلغ 100 قدم في الثانية (0.5 م/ث) (30.5 م) في الدقيقة. عندما تكون اللوحة المشعة قيد التشغيل، يمكن للمروحة أن تولد ما يقرب من 250 قدمًا في الدقيقة (78 م/دقيقة).
3.8 مقياس الإشعاع الحراري:
3.8.1 اعتماد مقاييس الإشعاع الحراري عالية الدقة من شركة KELLER السويسرية؛
3.8.2 نطاق القياس: (480-530) درجة مئوية درجة حرارة الجسم الأسود؛
3.8.3 دقة القياس: ±0.3 درجة مئوية
3.8.4 الحساسية: ثابتة ضمن نطاق الطول الموجي من 1 ميكرومتر إلى 9 ميكرومتر؛
3.8.5 موضع التركيب: على بعد حوالي 1.2 متر من اللوحة المشعة، قادرة على استشعار درجة الحرارة إلى سطح دائري بقطر 254 مم فوق الإشعاع.
3.8.6 يجب إجراء معايرة نطاق درجة حرارة الجسم الأسود وإجراءات مقياس الإشعاع الحراري وفقًا للملحق A1.
3.9 المؤقت: دقة 0.01 دقيقة، دقة 1 ثانية/ساعة.
3.10 مقياس التدفق الحراري
3.10.1 نطاق القياس: (0-15) كيلو واط/متر مربع؛
3.10.2 دقة مقياس التدفق الحراري: ±0.2 كيلو واط/متر مربع؛
3.10.3 دقة مقياس التدفق الحراري: <±3%;
رابعاً: هيكل المعدات
4.1 يتكون هيكل هذا الجهاز من جزأين: صندوق الاحتراق وصندوق التحكم.
4.2 مادة صندوق التحكم/صندوق الاحتراق: مصنوعة من صفيحة فولاذية مقاومة للصدأ عالية الجودة، ومعالجة بواسطة أدوات آلة CNC، مع شكل قوس أنيق وسخي.
4.3 الأجزاء الميكانيكية الأخرى مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة أو مادة A3 مع طلاء كهربائي سميك لمنع التآكل والصدأ.
خامساً: نظام التحكم:
5.1 وضع التحكم: يتم اعتماد لوحة بطاقة الوحدة النمطية I/O، مع وضع التحكم PID+SSR. يمكن لنظام الاقتناء جمع وتسجيل قيمة CHF لمنحنى التدفق الإشعاعي، بالإضافة إلى وقت انقراض اللهب ومسافة انتشار اللهب.
5.2 عرض قيمة الحالة: يحتوي البرنامج تلقائيًا على وظيفة التعرف على الحالة لإجراء الاختبارات، مثل عندما يلبي معدل التدفق الحراري المتطلبات القياسية؛ 5.3 إجراء معايرة مقياس التدفق الحراري، معايرة خطوة بخطوة؛
5.4 طباعة تقارير السجل والاختبار والمعايرة؛ تسجيل وطباعة البيانات كل 5 ثوانٍ (على الأقل في غضون ساعة واحدة)؛
5.5 الكمبيوتر: جهاز كمبيوتر محمول واحد