[實用新型]一種基于底托側夾式貼壁固定的泡沫材料向下火蔓延機理診斷裝置

有效

• 申請號: 201520536072.8
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN204903437U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 謝啟源;趙勁飛;羅圣峰;龔泰;姜羲
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

技術領域

本實用新型屬于可燃材料火蔓延機理研究領域，更具體的說，涉及一種基于底托側夾式貼壁固定的泡沫材料向下火蔓延機理診斷裝置。

背景技術

各種性能優異的聚合物制備技術的快速發展及其廣泛運用，給人們的生產與生活帶來了眾多的便利。然而，這些高聚物的可燃性往往增加應用場所的火災荷載，給其中的火災防治帶來新的問題。為此，掌握這些材料的火蔓延速率等火災特性參數，對于有效設計其中的防滅火系統具有重要的意義。擠塑聚苯乙烯硬質泡沫材料和聚氨酯軟質泡沫材料等泡沫材料在各種壁面得到廣泛應用，起保溫節能和美觀裝飾等作用。對于此類材料的豎直壁面火蔓延特性的實體測試與診斷研究，首先需將材料貼壁固定在某一支撐壁面上，而其固定方式對最終的測試結果具有重要的影響。現有的材料貼壁固定方法(如英國出版的國際學術期刊《火與材料》(FireandMaterials,1997年，第21卷，第1-6頁)大多采用若干個鉚釘將材料訂在支撐面板上的方式，這種固定方法，破壞了被測試板材的表面完整性與連續性，使得材料表面火蔓延過程中傳熱與傳質的連續性由于鉚釘的穿刺而出現奇異點，無法準確模擬板材壁面火蔓延的理想過程，而這一過程的準確模擬是掌握其傳熱傳質規律的重要條件，也是后續考慮其它因素影響的必要基礎。

發明內容

本實用新型的目的是針對可燃泡沫材料豎直向下火蔓延機理研究的需要，提出一種不破壞被測試板材表面完整性與連續性的板材貼壁固定方式，從而為此類材料貼壁豎直向下火蔓延機理的深入研究提供新的裝置。

本實用新型采用的技術方案為：一種基于底托側夾式貼壁固定的泡沫材料向下火蔓延機理診斷裝置，包括一個上部豎直安裝一塊防火板的金屬支架，防火板的下方安裝一個水平托架，被測可燃泡沫板材的底部放置于該水平托架上且緊貼防火板，被測可燃泡沫板材的兩側各有一條豎直夾板，金屬支架放置于一塊水平防火板之上，該水平防火板下方放置第一電子天平，被測可燃泡沫板材的正下方放置一個金屬油盤，該金屬油盤放置于第二電子天平之上，被測可燃泡沫板材的正前方布設第一攝像機，側方布置第二攝像機，金屬支架和被測可燃泡沫板材的上方安裝一個集煙罩，集煙罩收集的燃燒煙氣通過排煙管道和風機排出。

其中，所述從底部托住被測可燃泡沫材料的水平托架是一種由若干根垂直于被測可燃泡沫材料表面的金屬細條橫向連接構成，各金屬細條具有若干根向上的豎直金屬短針，各豎直金屬短針向上插入被測可燃泡沫材料底部對其橫向位置進行固定。

其中，所述帶有豎直金屬短針的水平托架可沿垂直于被測可燃泡沫材料表面的第一水平導軌前后調整，使得豎直金屬短針對準不同厚度的被測可燃泡沫材料底部截面的中心區域。

其中，所述位于被測可燃泡沫板材兩側的豎直夾板內側具有若干水平金屬短針，該帶有內側金屬短針的豎直夾板向內從兩側夾緊被測可燃泡沫板材，各水平金屬短針插入被測可燃泡沫板材的側方截面對其水平和豎直位置進行固定。

其中，所述位于被測可燃泡沫板材兩側的豎直夾板，可沿垂直于被測可燃泡沫材料表面的第二水平導軌前后調整，使得水平金屬短針對準不同厚度的被測可燃泡沫材料側方截面的中心區域。

其中，所述位于被測可燃泡沫板材兩側的豎直夾板，可沿平行于被測可燃泡沫材料表面的第三水平導軌橫向調整，從而夾緊被測可燃泡沫板材或松開被測可燃泡沫板材。

其中，所述第一電子天平測量的是被測可燃泡沫板材燃燒過程中的質量變化。

其中，所述第二電子天平測量的是被測可燃泡沫板材燃燒過程中可能發生的熔融滴落至油盤內及其燃燒引起的質量變化。

其中，所述第一攝像機和第二攝像機攝錄的是被測可燃泡沫板材向下火蔓延燃燒的發展過程。

其中，進行向下火蔓延實驗測試時，所述被測可燃泡沫板材首先由置于其頂端附近的線型點火源進行點燃。

與現有技術相比，本實用新型具有如下技術優勢：

(1)本實用新型避免了通過鉚釘固定被測可燃泡沫板材的方法對于板材表面完整性的穿刺破壞，實現了被測可燃泡沫板材的表面無損貼壁安裝，保持了板材表面的完整性與連續性。這種板材表面無損貼壁安裝的方法，更有利于準確揭示板材向下火蔓延過程中傳熱傳質機理，獲得更準確的板材向下火蔓延特性參數。

(2)本實用新型帶有向上豎直短針的底部水平托架可沿垂直于被測可燃泡沫板材表面方向進行前后位置調整，可使底部水平托架的豎直短針總是從板材底部截面中線位置向上插入板材，從而使得本裝置可針對不同厚度的泡沫板材向下火蔓延特性進行測試。