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氧指数测试仪试验操作流程解读

KS-653D氧指数测定仪是指测定纺织品、塑料、纸张等产品在燃烧过程中所需氧气浓度(体积百分比)的仪器。氧指数值是该物质引燃后能保持燃烧50mm或燃烧时间2min所需的氧、氮混合气体中最低氧的体积百分比。
工具/原料
1

燃烧筒:由内径至少75mm和高度至少450mm的耐热玻璃管构成。筒底连接进气管,并用直径3-5mm的玻璃珠充填,高度为80-100mm,在玻璃珠的上方放置一金属网,以承受燃烧时可能滴落之物,维持筒底清洁。

2

试样夹:试样夹为U形夹子,其内框尺寸为140mm X 38mm

3

气源:工业用氧气和氮气

4

气体减压计:能指示钢瓶内高压不小于15MPa和供气体压力0. 1-0. 5MPa,

5

点火器:内径为2mm士1 mm的管子通以丙烷或丁烷气体,在管子的端头点火,火焰高度可用气阀调节,能从燃烧筒上方伸人以点燃试样,火焰高度为15 - 20mm

6

秒表:精度为0.2s

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钢尺:精度为1mm

8

密封容器:用于存放待测试样。

试验原理

氧指数测定仪是指测定纺织品、塑料、纸张等产品在燃烧过程中所需氧气浓度(体积百分比)的仪器。氧指数值是该物质引燃后能保持燃烧50mm或燃烧时间2min所需的氧、氮混合气体中最低氧的体积百分比。试样夹于试样夹上垂直于燃烧筒内,在向上流动的氧氮气流中,点燃试样上端,观察其燃烧特性,并与规定的极限值比较其续燃时间或损毁长度。通过在不同氧浓度中一系列试样的试验,可以测得维持燃烧时氧气百分含量表示的最低氧浓度值,受试试样中要有40%-60%超过规定的续燃和阴燃时间或损毁长度。

操作步骤
1

把仪器放入通风棚内或工作平台上

2

试验装置检查:打开气体供给部分的阀门,并任意选择混合气体浓度,流量在10L/min左右,关闭出气和进气阀门,并记录氧气、氮气、混合气体的压力及流量。放置30min,再观察各压力计及流量计所示数值,与前记录值核对,如无变动,说明装置无漏气。

3

试验温湿度试验时在温度为10-30 ℃和相对湿度为30%~80%的大气中进行。

4

试样氧浓度的初步选择:当被测试样的氧指数值完全未知时,可将试样在空气中点燃,如果试样迅速燃烧,则氧浓度可以从18%左右开始。如果试样缓和地燃烧或燃烧得不稳定,选择初始氧浓度大约21%。若试样在空气中不能继续燃烧,选择初始氧浓度不小于25%。据此推定的氧浓度,从附录B中查出相应的氧流量和氮流量。变化氧浓度时应注意混合气体的总流量在10~11.4L/min之间。

5

将试样装在试样夹中间并加以固定,然后将试样夹连同试样垂直安插在燃烧玻璃筒内的试样支座上,试样上端距筒口不少于100mm,试样暴露部分最下端离筒底气体分配装置顶面不少于100mm 。

6

打开氧、氮气阀门,调节从附录B中查出相应的氧气和氮气流量,让调节好的气流在试样点火之前流动冲洗燃烧筒至少30s,在点火和燃烧过程中保持此流量不变。

7

点燃点火器:将点火器管口朝上,调节火焰高度至 15~ 20 mm,在试样上端点火,待试样上端全部点燃后(点火时间应注意控制在10~15s内),移去点火器,并立即开始测定续嫩和阴燃时间,随后测定损毁长度。

8

初始氧浓度的确定:以任意间隔为变量,以“升-降法进行试验

9

试样点燃后立即自熄,续燃、阴燃或续燃和阴燃时间不到2min,或者损毁长度不到40mm时,都是氧浓度过低,记录反应符号为“0”,则必须提高氧浓度。

10

试样点燃后续燃、阴燃或续燃和阴燃时间超过2min,或者损毁长度超过40mm时,都是氧浓度过高,记录反应符号为“X',则必须减小氧浓度。

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重复第九步和第10步步骤直到所得两个氧浓度相差≤1.0,其中一个反应符号为“0”,另一个反应符号为“X',从这对氧浓度中反应符号为“0”的就是初始氧浓度(co)

12

极限氧浓度的测定:用初始氧浓度c0,同时保持d=0.2%氧浓度间隔,重复重复 9,10两步操作,测得一系列氧浓度值及对应符号,其中最后一个反应符号“0”或“X',则为氧指数测定N继续以d=0.2%氧浓度间隔重复 9,10两步,再测四个试样,记下各次的氧浓度及其所对应的反应号,最后一个试样的氧浓度用cF表示(见附录D,第二部分实例)

设备校正
1

气体流速控制的校正流经燃烧筒的气体流速,可用水封鼓式旋转计或其他等效装置进行校验。其准确度为流经燃烧筒流速的士2mm/s,也可用下列公式计算:F=1.27x106QV/D2式中:F— 流经燃烧筒的气体流速,mm/s;Qv—在23 C士2C下通过燃烧筒的气体总流量,L/s;D— 燃烧筒内径,mm 。

2

氧浓度控制的校正进 入 燃 烧筒的混合气体中的氧浓度,应校准至混合气体的0.1 %( V/V)。校准方法可以从燃烧筒中取样进行分析,也可以使用校正过的氧分析仪就地进行分析。至少校核三个不同的浓度,分别代表设备所要用的氧浓度范围的最大、最小和中间值。

3

整台仪器的校正通过试验一组已知氧指数的材料,用所得结果与预期结果相比较。

注意事项
1

纺织材料的燃烧所产生的烟雾和气体,具有一定毒性,会影响工作人员健康。可将测试仪器安装在通风柜内,每次试验后排除烟雾和烟尘,但在试样燃烧过程中要关闭通风系统,以免影响试验结果。

2

切记试验结束后关闭电源

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