[发明专利]一种数字化全自动耐火度测试仪及其试验方法

说明书

本发明公布了一种数字化全自动耐火度测试仪及其试验方法。数字化全自动耐火度测试仪包括试验炉、视窗、热电偶、锥台、摄像机、控制器、计算机；数字化全自动耐火度测试仪还设置有自动甄别系统、自动成像及解析系统、自动阈值判定结果及自动停机系统；自动甄别系统由旋转定位器、控制器及计算机等组成；自动成像及解析系统，位于前视窗外，包含安装于摄像与机计算机之间的视觉控制器及千兆网卡；自动阈值判定结果及自动停机系统，依据试验锥特别是其锥尖与锥台的数字化信息，实时监测锥尖与锥台上表面的距离，设定一定的阈值。本发明从耐火度测试技术的基本理念上改变了传统的测试方法，摒弃了人工观察的测试方法，实现了耐火度测试过程的全自动。

技术领域

本发明属于测试仪器类，涉及耐火材料耐火度测试技术，特别是一种数字化全自动耐火度测试仪及其试验方法。

背景技术

耐火度是指耐火材料在无荷重的情况下抵抗高温作用而不熔融和软化的性能，是判定一种材料能否作为耐火材料的依据。

耐火度的测定方法除有国际标准（ISO528：1983 耐火制品标准锥等当值（耐火度）的测定）外，各国都有标准方法，但大致都是采用与标准测温锥相比较的比较测量法。中国标准《GB/T7322-2017 耐火材料耐火度试验方法》修改采用了国际标准（ISO528）中的比较测量法，同时提出了直接测量法。该标准的测试原理为将耐火材料的试验锥与已知耐火度值的标准测温锥（不同标准测温锥具有不同的锥号，如158WZ、160WZ、162WZ…180WZ），按照试验锥的预估耐火度值设置相邻锥号的标准测温锥，将试验锥和两个或三个标准测温锥一起栽在锥台上，在规定的升温制度下加热试验锥和标准测温锥，比较试验锥与标准锥的弯倒状态，以标准测温锥的锥号WN，表示试验锥的耐火度值；或通过热电偶直接测量试验锥弯倒时的温度来表示试验锥的耐火度值。

按照GB/T7322-2017的规定锥台是用耐火材料制成的长方体或圆盘，其形状取决于试验炉的形状。锥台的上、下表面应平整且相互平行，并且具有锥样起始位置标识。

按照GB/T7322-2017中比较测量法的规定把栽有试验锥和标准测温锥的锥台置入炉子均温带。当任一试验锥弯倒至锥尖接触锥台时，应立即观察标准测温锥的弯倒程度。如果在试验过程中没有观测到试验锥在预计的标准锥范围内弯倒，可在试验锥快弯倒时，用光学高温计或热电偶高温计测量试验锥弯倒温度，以决定试验锥下次试验所用的标准测温锥。

直接测量法规定，把栽有试验锥的锥台置入炉子均温带。为方便电子成像观测，可适当减少栽锥数量，矩形锥台可调整为单排栽锥。当任一试验锥弯倒至尖端接触锥台时，立即观察弯倒程度，并通过摄像系统记录图像，同时记录测温热电偶测试的温度。

现有专利技术均是基于 GB/T7322的比较法或直读法。专利文献1-2采用长方体锥台，实验过程中锥台静止，试样一字排列在发热体与摄像头之间，通过摄像或人工拍照，人工判定测试结果。专利文献3-5采用圆形锥台，实验过程中锥台旋转，试样按照一定角度均匀的分布在圆形锥台上，锥台位于发热体中心。栽有试样锥的锥台放置在旋转的支撑棒上，随支撑棒在炉膛内旋转，试样均匀受热。锥台上的锥样起始位置，使用三角槽沟、划线或凸起物来标识，在实验中若标识物脱落，以及高温下槽沟、划痕与锥台RGB产生干扰，人眼便失去对试样的识别，或模糊，本次试验宣告失败，则需要重新制样，栽锥及试验；同样通过摄像或人工拍照，人工判定测试结果。

专利文献 1 ：中国专利公开 CN 101393097A一种水平成像的耐火度自动测试仪；

专利文献 2 ：中国专利公开 CN 204008512 U 一种耐火度自动测试仪；

专利文献 3 ：中国专利公开 CN203870045U 一种多锥台耐火度测试仪；

专利文献 4 ：中国专利公开 CN 102262114 A一种直读式耐火度测试方法；

专利文献 5 ：中国专利公开 CN203811559U 全自动成像的耐火度测试设备。