一种沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器的制作方法

1.本实用新型属于公路工程室内试验领域，涉及一种沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器。


背景技术：

2.由于隧道内相对封闭的空间和沥青材料的易燃性，使得沥青路面隧道在发生交通事故时容易引发火灾，同时产生大量有毒气体，因此要求沥青材料在满足基本路用性能的同时，具有良好的阻燃性能和抑烟性能。然而，目前国内测试沥青材料阻燃抑烟性能的仪器相对较少，现有的测试方法如极限氧指数试验和垂直燃烧试验试验条件较为理想，测试参数单一，且测试结果无法量化；现有设备均不能较好地模拟隧道内沥青路面所处的真实环境，且无法测试沥青材料阻燃抑烟性能的动态变化指标。此外，锥形量热仪虽可精确测量沥青材料的阻燃抑烟性能，但由于价格昂贵、成本高且操作复杂等缺点，导致难以推广应用。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，通过模拟沥青材料所处的温度、湿度和光源等环境条件，最大限度地接近隧道内真实环境。
4.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
5.一种沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，包括透明环境箱、红外摄像仪、加温灯、湿度调节装置、温度传感器、烟密度仪、气体传感器和天平；
6.天平设置在透明环境箱底部，加温灯、温度传感器、烟密度仪、气体传感器和湿度调节装置均设置在透明环境箱内部，红外摄像仪设置在透明环境箱外部正上方，红外摄像仪镜头朝向透明环境箱顶部。
7.优选的，透明环境箱连通有氧气瓶和氮气瓶。
8.进一步，透明环境箱上设置有排气口。
9.进一步，氧气瓶和氮气瓶出气口均设置有气体比例控制器。
10.优选的，氧气瓶和氮气瓶与透明环境箱之间设置有气体混合器。
11.进一步，气体混合器出气口设置有流量控制器。
12.优选的，透明环境箱下方设置有加热平台。
13.优选的，天平上设置有隔热板。
14.进一步，隔热板采用陶瓷石棉制成。
15.优选的，加温灯采用红外辐射加温灯。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型可以通过烟密度仪和气体传感器，可以实时动态监测试验过程中的烟气浓度及气体成分，通过红外摄像仪可以实时观测沥青材料温度的三维动态变化，能够模拟沥青材料所处的温度、湿度和光源等条件，最大限度地接近隧道内的真实环境条件，通过
温度、气体和质量的变化，能够为计算沥青材料阻燃性能和抑烟性能提供有效数据，试验结果真实可靠。
18.进一步，透明环境箱连通氧气瓶和氮气瓶，能够模拟气体氛围条件，最大限度地接近隧道内的真实环境条件。
19.进一步，通过气体比例控制器和流量控制器控制氧气和氮气比例和浓度，能够模拟不同气体氛围下沥青材料的阻燃抑烟效果。
20.进一步，天平上设置有隔热板，能够将沥青与天平分隔，防止沥青过热对天平造成损坏。
附图说明
21.图1为本实用新型的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器结构示意图。
22.其中：1为氧气瓶，2为氮气瓶，3为气体比例控制器，4为气体混合器，5为流量控制器，6为混合气体进气管路，7为红外摄像仪，8为透明环境箱，9为加温灯，10为湿度调节装置，11为烟密度仪，12为气体传感器，13为试样托盘，14为隔热板，15为天平，16为温度传感器，17为排气口，18为加热平台。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
24.参见图1所示，为本实用新型所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，包括氧气瓶1、氮气瓶2、气体比例控制器3、气体混合器4、流量控制器5、混合气体进气管路6、红外摄像仪7、透明环境箱8、加温灯9、湿度调节装置10、烟密度仪11、气体传感器12、试样托盘13、隔热板14、天平15、温度传感器16、排气口17和加热平台18。
25.透明环境箱8顶部为球形，天平15设置在透明环境箱8底部，天平15采用可移动高精度电子天平；天平15上设置有隔热板14，隔热板14采用陶瓷石棉制成，能够将沥青与天平15分隔，防止沥青过热对天平15造成损坏。隔热板14上设置有试样托盘13，试样托盘13用于在其上放置沥青。
26.透明环境箱8连通有氧气瓶1和氮气瓶2，氧气瓶1和氮气瓶2出气口均设置有气体比例控制器3，氧气瓶1和氮气瓶2与透明环境箱8之间设置有气体混合器4，气体混合器4通过混合气体进气管路6与透明环境箱8连接，气体混合器4出气口设置有流量控制器5，本实施例中气体比例控制器3和流量控制器5均采用电子控制器或阀门。透明环境箱8上设置有排气口17。
27.透明环境箱8下方设置有加热平台18，本实施例加热平台18采用电驱动加热装置，如电加热丝或电加热棒等，加热平台18上和透明环境箱8内均设置有温度传感器16，加热平台18上的温度传感器16用于检测加热温度，从而对加热温度进行调节；透明环境箱8内的温度传感器16用于对透明环境箱8内的温度进行监测。
28.加温灯9、烟密度仪11、气体传感器12和湿度调节装置10设置在透明环境箱8内部，烟密度仪11和气体传感器12也可以设置在透明环境箱8外部并与其内部连通，加温灯9采用红外辐射加温灯，通过烟密度仪11和气体传感器12，可以实时动态监测试验过程中的烟气浓度及气体成分。
29.红外摄像仪7设置在透明环境箱8外部正上方，红外摄像仪7镜头朝向透明环境箱8顶部。通过红外摄像仪7可以实时观测沥青材料温度的三维动态变化，为记录样品在燃烧过程中的动态温度云图提供数据支撑。
30.使用本实施例所述沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器进行试验的过程为：
31.将样品放入试样托盘13中，通过气体比例控制器3调节氧气和氮气的浓度及其比例，使气体在进入气体混合器4进行预混合，记录天平15读数稳定时的数据。通过流量控制器5控制通入气体浓度，混合气体通过混合气体进气管路6进入透明环境箱8中，启动红外摄像仪7，记录样品在燃烧过程中的动态温度云图。进一步地，在气体进入仪器足够长时间后，分别调节环境箱内的辐射强度、湿度、加热温度，在不同燃烧条件下对阻燃沥青样品进行加热，同时用透明环境箱8内的温度传感器16测量透明环境箱8内的温度。进一步地，通过与烟密度仪11和气体传感器12实时观测并记录燃烧过程中的烟气浓度实时变化和烟气中各成分的含量。进一步地，当天平15读数稳定时，记录样品质量的变化。
32.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。


技术特征：
1.一种沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，包括透明环境箱(8)、红外摄像仪(7)、加温灯(9)、湿度调节装置(10)、温度传感器(16)、烟密度仪(11)、气体传感器(12)和天平(15)；天平(15)设置在透明环境箱(8)底部，加温灯(9)、温度传感器(16)、烟密度仪(11)、气体传感器(12)和湿度调节装置(10)均设置在透明环境箱(8)内部，红外摄像仪(7)设置在透明环境箱(8)外部正上方，红外摄像仪(7)镜头朝向透明环境箱(8)顶部。2.根据权利要求1所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，透明环境箱(8)连通有氧气瓶(1)和氮气瓶(2)。3.根据权利要求2所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，透明环境箱(8)上设置有排气口(17)。4.根据权利要求2所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，氧气瓶(1)和氮气瓶(2)出气口均设置有气体比例控制器(3)。5.根据权利要求1所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，氧气瓶(1)和氮气瓶(2)与透明环境箱(8)之间设置有气体混合器(4)。6.根据权利要求5所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，气体混合器(4)出气口设置有流量控制器(5)。7.根据权利要求1所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，透明环境箱(8)下方设置有加热平台(18)。8.根据权利要求1所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，天平(15)上设置有隔热板(14)。9.根据权利要求8所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，隔热板(14)采用陶瓷石棉制成。10.根据权利要求1所述的沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，其特征在于，加温灯(9)采用红外辐射加温灯。

技术总结
本实用新型公开了一种沥青材料阻燃抑烟性能测试仪器，包括透明环境箱、红外摄像仪、加温灯、湿度调节装置、温度传感器、烟密度仪、气体传感器和天平；天平设置在透明环境箱底部，加温灯、温度传感器、烟密度仪、气体传感器和湿度调节装置均设置在透明环境箱内部，红外摄像仪设置在透明环境箱外部正上方，红外摄像仪镜头朝向透明环境箱顶部。通过模拟沥青材料所处的温度、湿度和光源等环境条件，最大限度地接近隧道内真实环境。近隧道内真实环境。近隧道内真实环境。


技术研发人员：贾晓军 申爱琴 王超 靳欣宽 任桂萍
受保护的技术使用者：陕西交通控股集团有限公司
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2021/12/21