[实用新型]一种薄可燃物热解温度和质量同步测定实验装置

说明书

本实用新型一种薄可燃物热解温度和质量同步测定实验装置属于工业技术领域，涉及的是可燃物热解过程温度和质量同步测定实验装置。包括样件盒支架、样件盒、镀金平面镜和红外热像仪；样件盒支架包括上托板、下底板和支撑柱；支撑柱的两端分别通过螺纹与上托板以及下底板垂直相连；上托板和下底板采用正方形硬铝光学面包板；平面镜基座设置在下底板中部，其上平面固定有与上平面斜度一致的镀金平面镜；样件盒包括外盒和内盒。质量测定和热电偶的测温过程可同时进行，无需在不同的实验中分别测量，降低实验次数，并保证所测质量和温度数据为同一样件热解参数，特别是对木材等非理想均匀材料。

技术领域

本实用新型一种薄可燃物热解温度和质量同步测定实验装置属于工业技术领域，涉及的是可燃物热解过程温度和质量同步测定实验装置。

背景技术

固体可燃物在国民生产生活中广泛应用，其包括天然和人工合成材料。特别是合成材料，如高分子聚合物，以其良好的物理化学特性在海陆空运输工具、商务和工业装置、医用材料、科学研究用特种装置、航天设备仪器、体育运动和休闲娱乐用品方面都有出色表现，已成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料。但其材料本质具有可燃性，容易在受热后热解和燃烧，失去控制而发展成为火灾，而这种火灾的危险性又是多样的，包括热危险性、烟危险性、毒危险性和腐蚀危险性等。随着科学技术的发展，各种新型聚合物材料以其良好的物理和化学特性被越来越多的应用在各类现代城市建筑中（如建筑墙体保温材料等），但对其材料本身火灾安全性的研究却相对滞后，包括热解动力学基础研究、着火机理、相变影响（如受热变形、膨胀、熔融、滴落和气化等）、表面火蔓延、环境影响和防火阻燃等。

目前，在中等尺度材料热安全性研究中应用最广泛的是由美国国家标准与技术研究院（NIST）基于国际标准ISO 5660、ASTM E1354等研制的锥形量热仪(ConeCalorimeter)，其作为标准仪器已经在世界各国被广泛应用。在材料测试过程中，除了常规的质量损失速率和热释放速率外，与材料热解及着火相关的表面、内部及背面温度也越来越受到研究者们的关注。常规的温度测量一般选用1mm以下的K型热电偶测温。质量和热释放速率的测定互不影响，但质量和热电偶的测温过程不能同时进行，需在不同的实验中分别测量。因此会导致两方面的问题，一个是实验数量翻倍，二是不能保证所测质量和温度数据为同一样件热解参数，特别是对木材等非理想均匀材料。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种薄可燃物热解温度和质量同步测定实验装置，通过对辐射源下待测样件盒进行改造，实现红外热像仪机对待测样件下表面实时温度和天平对样件质量的同步测定。本装置设计科学合理，体积较小，完全契合锥形量热仪等标准仪器下有限的加热空间，简单易行，可靠性高，能适用的热流范围及材料种类广，测试结果重复性和认可度高。

本实用新型是采取以下技术方案实现的：

一种薄可燃物热解温度和质量同步测定实验装置，包括样件盒支架、样件盒、镀金平面镜和红外热像仪；

样件盒支架包括上托板、下底板和支撑柱，上托板和下底板平行设置；上托板和下底板均开有第一螺纹孔，支撑柱的两端均设有外螺纹，所述第一螺纹孔的螺纹与外螺纹相匹配，支撑柱的两端分别通过螺纹与上托板以及下底板垂直相连；所述支撑柱采用可伸缩螺杆，便于调节上托板与下底板之间的间距；所述上托板采用正方形硬铝光学面包板，上托板的中部开有正方形孔，为红外热像仪提供光学通道；下底板也采用正方形硬铝光学面包板；所述支撑柱的数量为4根；

平面镜基座相对固定设置在下底板中部，所述平面镜基座的侧面为斜边朝上的直角梯形，上半部分为楔形，下半部分为螺杆，螺杆上的外螺纹与下底板上的第二螺纹孔相匹配，平面镜基座的上平面与水平面之间的夹角α为45°；在平面镜基座的上平面固定有与上平面斜度一致的镀金平面镜，镀金平面镜的镜面与水平面之间的夹角β为45°；所述镀金平面镜在0.8~10 μm波长范围内反射率大于0.97，该波段包含绝大部分辐射光谱；