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原文传递一种固体可燃物可控气氛热解测试系统及测试方法

专利名称：	一种固体可燃物可控气氛热解测试系统及测试方法
摘要：	本发明一种固体可燃物可控气氛热解测试系统及测试方法属于热安全领域，涉及一种可从惰性到富氧气氛不同氧气浓度条件下可燃物的热解测试系统及方法。包括主体部分和配气部分；主体部分包括样件盒、样件盒支架、整流盒和整流盒支架，整流盒放置在整流盒支架的上平面上，样件盒放置在样件盒支架上平面上；配气部分包括并联的三个储气瓶，储气瓶的出气口均设有旋转开关；分别通过减压阀、流量控制阀相连，与同一个体积流量计相连，并通过干管与整流盒进气口相连；在干管的端部、体积流量计的后部还设有干燥管。实现待测样件上表面在测试过程中保持稳定目标气氛；整套装置体积较小，测试步骤及操作方法简单易行，测试结果重复性和认可度高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京工业大学
发明人：	龚俊辉;王志荣;王京阳
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910711046.7
公开号：	CN110297008A
代理机构：	南京品智知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	奚晓宁;杨陈庆
分类号：	G01N25/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	211816 江苏省南京市浦口区浦珠南路30号
主权项：	1.一种固体可燃物可控气氛热解测试系统，其特征在于：包括主体部分和配气部分；主体部分包括样件盒、样件盒支架、整流盒和整流盒支架，整流盒放置在整流盒支架的上平面上，样件盒放置在样件盒支架上平面上；所述整流盒为回形结构，整流盒内圈中空；所述整流盒支架具有上平面、底座和支撑杆，整流盒支架的上平面和底座均为回形结构；支撑杆相对固定于上平面和底座之间；样件盒支架宽度和高度分别小于整流盒支架内圈的宽度和高度，样件盒位于整流盒中空处但并不接触，样件盒外壁与整流盒外壁之间留有5mm间距以保证质量测试不受整流盒影响，样件盒支架和整流盒支架内外不接触；配气部分包括并联的三个储气瓶，三个储气瓶分别是氮气瓶、空气瓶和氧气瓶，三个储气瓶的出气口均设有旋转开关；三个储气瓶分别通过减压阀、流量控制阀相连，形成三根支管，三根支管的端部与同一个体积流量计相连，并通过干管与整流盒进气口相连；在干管的端部、体积流量计的后部还设有干燥管，干燥管内充满干燥剂，用以去除输入气体中的水分；支管与储气瓶出口、减压阀阀门出入口以及流量控制阀阀门出入口的连接处均采用铜螺母连接，干管与干燥管出入口、以及整流盒进气口连接处均采用铜螺母连接；在上述铜螺母连接处的螺纹上均布有生料带以保证气密性。 2.根据权利要求1所述的一种固体可燃物可控气氛热解测试系统，其特征在于：样件盒具有中空的不锈钢外盒和陶瓷纤维内盒，陶瓷纤维内盒放置在不锈钢外盒内且二者紧密贴合，在陶瓷纤维内盒的盒体内设有设有样件凹槽，样件凹槽的周边与陶瓷纤维内盒的内壁相贴合；在不锈钢外盒的上表面四边设有向外水平外延的飞边。 3.根据权利要求1或2所述的一种固体可燃物可控气氛热解测试系统，其特征在于：所述样件盒还配套有样件盒持具，样件盒持具一面开口，具有半框形夹持部和把柄，夹持部的后端中部与把柄相固定。 4.根据权利要求1所述的一种固体可燃物可控气氛热解测试系统，其特征在于：样件盒支架具有支架上平面、支架底座和支架支撑杆，支架支撑杆相对固定在支架上平面和支架底座之间，所述支架支撑杆设有四根。 5.根据权利要求4所述的一种固体可燃物可控气氛热解测试系统，其特征在于：所述支架支撑杆采用可伸缩的不锈钢螺杆。 6.根据权利要求1所述的一种固体可燃物可控气氛热解测试系统，其特征在于：整流盒为立方体中空盒，具有外壁和内壁，从而使得整流盒整体成为回字形，在外壁和内壁的同一面的上部均开有矩形开口，称之外壁开口和内壁开口，内壁开口和外壁开口与整流盒底部的高度相同，便于后期使用时通过外壁出口和内壁出口放入样件；外壁开口高度为3cm，内壁开口高度为1cm，内壁开口和外壁开口距离整流盒底部的距离均为7cm；在外壁开口处通过活页或铰链装有能完全盖住外壁开口的外壁门；在内、外壁之间的底面中部焊接一周不锈钢多孔管，所述不锈钢多孔管的外径为1cm，壁厚1mm；在不锈钢多孔管上对称的两侧设有间隔均匀的出气孔，相邻出气孔之间的间隔为5mm，出气孔的直径为5mm；在多孔管四周中心点底部均开有一个进气管外接孔，进气管外接孔外接2cm高，外径为1cm的不锈钢中空螺纹管作为进气管；在整流盒底部对应进气管外接孔的位置开孔，以便进气管插入整流盒内与进气管外接孔相连接；在上平面的四周中心位置处开有直径为1.5cm的通孔，以便整流盒的进气管通过；在内、外壁之间的空隙处填充有与内、外壁开口平齐的直径不小于5mm的玻璃珠，以实现对气体的整流，达到均匀渗透目标气体的目的。 7.根据权利要求1所述的一种固体可燃物可控气氛热解测试系统，其特征在于：整流盒支架的支撑杆与上平面以及底座之间通过螺纹连接，整流盒支架两端的螺纹与上平面以及底座上开设的螺孔相匹配；整流盒支架采用可伸缩不锈钢螺杆。 8.权利要求1所述的一种固体可燃物可控气氛热解测试系统的测试方法，其特征在于，包括如下步骤： 1）组装系统； 1-1）将样件盒支架的支架底座放置在电子天平上，再将整流盒支架放置在样件盒支架外，保证样件盒支架和整流盒支架之间留有1.5cm间隙； 1-2）将整流盒放置在整流盒支架的上平面上，使得整流盒下部的进气口均从整流盒支架的上表面面包板四周中间位置处的通孔中穿过以方便接气； 1-3）调整样件盒支架的高度和水平，使得整流盒内壁与样件盒支架的上表面不接触且有5mm间隙； 1-4）调整整流盒支架高度,使样件盒上表面高出整流盒内壁0.5cm,且样件盒上表面距加热源距离为需要距离，样件盒支架的支架上表面和整流盒支架的上表面均为水平无倾斜； 1-5）将配气部分的干管与整流盒的进气口处相连； 2）目标气氛设定及标定，即完成步骤（1）后，在放入样件前对目标气氛进行标定，具体的包括如下步骤； 2-1）将样件放置在样件盒内，将带有氧气浓度分析功能的气体分析仪探头放置在样件上表面处，探头与样件表面接触，打开分析仪记录氧气浓度； 2-2）随后缓慢打开储气瓶，通过旋转开关打开或关闭，并调节流量使样件表面氧气浓度达到目标值； 3）进行热解测试； 3-1）使样件的上表面和样件盒上表面平齐，用样件盒持具托起样件盒水平送入组装好的系统中，使样件盒水平放置在整流盒内中空处的样件盒支架上；并取出样件盒持具，关闭整流盒上开口一侧的外壁门； 3-2）打开配气部分，并按标定的流量及配比供气，供气后等待1～2分钟，待样件表面气氛稳定后进行热解测试； 3-3）打开设置在整流盒上部外加的辐射源，加热样件并开始测试采集数据。 9.根据权利要求8所述的一种固体可燃物可控气氛热解测试系统的测试方法，其特征在于，步骤（2-2）中根据需要选择需打开的储气瓶，在调节过程中，21%以下氧气体积浓度气氛通过纯氮气和压缩空气的比例调节实现；对超过21%氧气体积浓度的目标气氛，通过调节压缩空气和纯氧气的量实现。 10.根据权利要求8所述的一种固体可燃物可控气氛热解测试系统的测试方法，其特征在于，在步骤（3-1）中，样件盒只有底面与样件盒支架接触，样件盒的其他部位均不与整流盒接触，以保证测试中实时质量采集不受影响。
所属类别：	发明专利