[发明专利]一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置

权利要求书

1.一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，包括一个底部开有一个小圆孔的金属容器（1），其特征在于，金属容器（1）放在电加热炉（2）内，电加热炉（2）底部也开有一个小圆孔，金属容器（1）的小圆孔与电加热炉（2）的小圆孔的中心轴线在竖直方向上对齐；所述金属容器（1）的小圆孔在实验前采用一个锥形塞子（18）穿过电加热炉（2）的小圆孔从下方塞紧；金属容器（1）的上方放置一个具有若干个透气孔的金属盖子（5）；高压气瓶（7）内的惰性气体依次经过减压阀（8）和流量计（9）后穿过金属盖子（5）通入到金属容器内；金属容器内部的竖直中心线上布置第一热电偶树（3），包含若干个热电偶，金属容器的内侧壁近邻位置在竖直方向也布置第二热电偶树（4），包含若干个热电偶；内部放有金属容器的电加热炉放置在较高的第一支架（10）上，第一支架（10）又放置于第一电子天平（11）之上；在电加热炉底面的正下方放置较矮的第二支架（14），第二支架（14）上方放置第二电子天平（13），所述第二电子天平（13）上放置一个燃烧油盘（12）用于接收上方金属容器底部小孔中滴落的热塑性材料熔融可燃液滴；所述第一支架（10）与第二支架（14）之间不发生力的接触，从而避免干扰第一电子天平（11）与第二电子天平（13）之间的独立质量测量；所述燃烧油盘（12）正上方布设第三热电偶树（15），包含若干个热电偶，第三热电偶树（15）的各热电偶在水平方向应偏离金属容器底部小孔的中心，从而避免金属容器向下滴落的熔融液滴粘附在热电偶上；所述燃烧油盘（12）的侧方附近位置布设若干个辐射热流计（16），用于测量燃烧油盘（12）燃烧的辐射热通量变化；所述燃烧油盘（12）的侧方附近位置布设若干台摄像机（17），用于从不同角度实时拍摄燃烧油盘（12）中熔液燃烧与蔓延的特征。

2.根据权利要求1所述的一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，其特征在于：所述第一电子天平（11）测量的是上方电加热炉和装有热塑性材料的容器整体的质量变化。

3.根据权利要求1所述的一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，其特征在于：所述第二电子天平（13）测量的是下方燃烧油盘的实时质量变化。

4.根据权利要求1所述的一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，其特征在于：所述金属容器内部中心线上竖直布设的第一热电偶树测量的是容器内盛放的热塑性材料在受热过程中若干个典型位置上的温度变化。

5.根据权利要求1所述的一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，其特征在于：所述金属容器内部靠近侧壁位置竖直布设的第二热电偶树测量的是容器内盛放的热塑性材料在受热过程中侧壁附近若干个典型位置上的温度变化。

6.根据权利要求1所述的一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，其特征在于：所述穿过金属盖子（5）而持续通入金属容器内部的惰性气体是为了稀释容器内盛放的热塑性材料受热后释放出的热解气体和原有氧气，使得热塑性材料热解释放出的热解气体可通过金属盖子（5）的小孔排出，且保持容器内较低的氧气浓度，使其氧气浓度不足以发生燃烧，从而避免熔化的热塑性材料在金属容器内发生燃烧。

7.根据权利要求1所述的一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，其特征在于：所述竖直布设于燃烧油盘上方的第三热电偶树测量的是油盘燃烧温度场的实时变化。

8.根据权利要求1所述的一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，其特征在于：所述布设于燃烧油盘侧方的若干个辐射热流计测量的是油盘燃烧在不同距离与方向上的辐射热通量的实时变化。

9.根据权利要求1所述的一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，其特征在于：所述布设于燃烧油盘侧方的若干个摄像机拍摄的是不同方向上的油盘内液体燃烧的火焰形状和蔓延区域的实时变化。

10.根据权利要求1所述的一种具有惰性气体保护的热塑性材料加热熔融滴落燃烧测试装置，其特征在于：所述各个位置上布设的热电偶、辐射热流计和电子天平的信号输出线接入计算机内的数据采集卡，进行实时数据采集。