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Das Kegelkalorimeter (Cone) ist ein experimentelles Gerät, das verwendet wird, um das thermische Verhalten und die Brandreaktionseigenschaften von Materialien unter Brandbedingungen zu untersuchen. Durch die Simulation der Wärmefreisetzung, Raucherzeugung, Masse- und Energieverlusteigenschaften von Materialien in einer Brandumgebung bietet es eine wissenschaftliche Grundlage für Brandsicherheitsbewertungen und Forschung zur Brandbeständigkeit von Materialien.
Das Betriebsprinzip des Kegelkalorimeters basiert auf dem thermischen Verhalten und den Brandreaktionseigenschaften von Materialien während eines Brandes. Unter Brandbedingungen werden Materialien thermischer Strahlung, Konvektion und Wärmeleitung ausgesetzt, was zu Wärmefreisetzung, Raucherzeugung, Masse- und Energieverlust führt. Das Cone Calorimeter simuliert diese Phänomene, um die Leistung von Materialien unter Brandbedingungen zu bewerten.
1. Wärmefreisetzungsrate (HRR): Die Wärmefreisetzungsrate ist die Menge an Wärme, die durch ein Material pro Zeiteinheit freigegeben wird. Das Kegelkalorimeter misst die Wärmefreisetzungsrate eines Materials unter Brandbedingungen, um seine Brandgefahr zu beurteilen.
2. Raucherzeugungsrate (SPR): Die Raucherzeugungsrate ist die Menge an Rauch, die durch ein Material pro Zeiteinheit erzeugt wird. Das Cone Calorimeter misst die Raucherzeugungsrate eines Materials unter Brandbedingungen, um seine Brandgefahr zu beurteilen.
3. Massenverlustsrate (MLR): Die Massenverlustsrate ist die Menge an Massenverlust pro Zeiteinheit. Ein Kegelkalorimeter misst die Massenverlustrate eines Materials unter Brandbedingungen, um seine Brandgefahr zu beurteilen.
4. Energieverlustrate (ELR): Die Energieverlustrate ist die Menge an Energieverlust pro Zeiteinheit. Ein Kegelkalorimeter misst die Energieverlustrate eines Materials unter Brandbedingungen, um seine Brandgefahr zu beurteilen.
1. Conical Heater - Enthält einen Kegelstumpf, 230V, 5000W, mit einer Wärmeleistung von 100 kW/m².
2. Adapter zur Prüfung von horizontalen oder vertikalen Proben.
3. Drei Typ K-Thermoekoppel und ein dreistufiger PID-Temperaturregler zur Temperaturregelung.
4. Öffnen/Schließen-Mechanismus - Schützt die Probenbereich vor der Prüfung, gewährleistet stabile Anfangsmassenmessungen und erlaubt dem Bediener zusätzliche Zeit, um Systemprüfungen vor der Prüfung durchzuführen. Bei brennbaren Proben kann eine vorzeitige Verbrennung ohne einen offenen/geschlossenen Mechanismus auftreten. Diese zusätzliche Zeit ist für den Betreiber entscheidend.
5. Probenhalter - Proben bis zu 100mm x 100mm, bis zu 50mm dick, können horizontal oder vertikal platziert werden.
6. Lastzelle - Die Massenmessung erfolgt mit einer Dehnungsmesszelle mit einer Genauigkeit von 0,01 g. Eine schnell wirkende elektronische Wägeeinheit und ein mechanischer Anschlag verhindern Bewegungsschäden, liefern stabile Ergebnisse und gewährleisten eine lange Lebensdauer des Instruments.
7. Funkenzündung - Ein 10kV Funkenzünder mit einem Sicherheitsstop. Der Zünder wird automatisch über einen Hebel positioniert, der mit dem Abschaltmechanismus verbunden ist.
8. Abgassystem - Hergestellt aus Edelstahl für eine verlängerte Lebensdauer. Enthält eine Haube, eine Gasprobensonde, einen Abluftventilator (einstellbare Durchflussrate von 0 g/s bis 50 g/s, mit einer Genauigkeit von mindestens 0,1 g/s) und einen Lochplattenflussmesser (Thermoelement und Differenzdrucksensor). Eine typische Testdurchflussrate beträgt 24 l/s.
9. Gasprobenangabe - Enthält Partikelfilter, gekühlte Kältefalle, Pumpe, Trocknungspaatrone und Durchflussregler.
10. Sauerstoffanalyse - Paramagnetischer Sauerstoffanalysator, 0-25% Leistung innerhalb der Standards.
11. Rauchgasopazität - Messung mit einem Lasersystem mit einer Photodiode, einem 0,5 mW Helium-Neon-Laser und primären und Backup-Photodetektoren. Zur Kalibrierung sind ebenfalls ein Positionierhalter und 0,3 und 0,8 neutrale Dichtefilter vorgesehen.
12. Heat Flow Meter - verwendet, um das Strahlungsniveau auf der Probenoberfläche einzustellen.
13. Brennerkalibrierung - Kalibriert die vom Instrument gemessene Wärmefreisetzungsrate mit 99,5% reinem Methan.
14. Datenerfassung - Ansett Wheel Datenlogger/Konverter mit 3-poligem Kartenschlitz und einem 6,5-stelligen (22-Bit) internen DMM, der 120 einendege oder 48 doppelendege Messungen durchführen kann. Scanraten erreichen 250 Kanäle/Sekunde, mit 115k Baud RS232 und PCI GPIB Schnittstellen. Alle Messwerte werden automatisch zeitgestempelt und in einem stabilen 50.000-Lesespeicher gespeichert.
15. Cone Calorimeter Software - Verfügbar in Englisch, Französisch, Deutsch, Spanisch und Japanisch. Die Benutzeroberfläche ist Windows-basiert, mit benutzerfreundlicher Tastenbedienung, Standard-Windows-Dateneingabemethoden, Dropdown-Menüs, Klick-to-Select und Schaltern. Fähig zu:
1) Anzeige des Instrumentstatus. 2) Kalibrieren Sie das Instrument und speichern Sie die Ergebnisse.
3) Testdaten sammeln.
4) Berechnen Sie die erforderlichen Parameter.
5) Anzeige der Ergebnisse nach den Anforderungen des Standards.
6) Durchschnittliche mehrere Testwerte.
Importieren Sie Daten in das Fire Data Management System (FDMS) - ein Format, das von den meisten europäischen und amerikanischen Laboren zum Austausch von Daten aus verschiedenen Kalorimetern zwischen Laboren verwendet wird.
8) Exportieren Sie Dateien im CSV-Format (Komma-begrenzter Wert) für eine schnelle Konvertierung in eine Tabelle.
1. Reinigung und Wartung
- Tägliche Reinigung: Verwenden Sie eine Nadel, um den Rauchgassammelring täglich zu reinigen, um ihn ungehindert zu halten. Wenn die Bedingungen es erlauben, verwenden Sie ölfreie Druckluft für bessere Reinigungsergebnisse.
- Filterwartung: Überprüfen Sie regelmäßig den Lufteingang und -ausgang des ersten Stufenfilters und verwenden Sie eine Nadel, um die Rußschale zu entfernen. Wenn das Filterelement des zweiten Stufenfilters von weiß auf dunkel farbt, ersetzen Sie es sofort.
- Komponentenprüfung
Temperatursensor und Thermostat: Überprüfen Sie vor jedem Gebrauch, ob der Temperatursensor und der Thermostat ordnungsgemäß funktionieren, um eine genaue Temperaturregelung zu gewährleisten.
- Stromversorgung und Instrumente: Überprüfen Sie regelmäßig das Netzkabel und den Temperaturregler, um eine gute elektrische Verbindung und keine Anzeichen von Alterung oder Beschädigung sicherzustellen.
- 3. Umweltanforderungen
- Laborumgebung: Gewährleisten Sie eine stabile Laborumgebung, um starke elektromagnetische Störungen zu vermeiden, die die Testergebnisse des Instruments beeinflussen könnten. Halten Sie das Labor trocken, sauber und gut belüftet, um Feuchtigkeit und Staubankumulation im Instrument zu verhindern. 4. Betriebsstandards
Berufliche Ausbildung: Die Instrumentenbetreiber müssen sich einer beruflichen Ausbildung unterziehen und von relevantem Personal beraten und beaufsichtigt werden. Unausgebildetem Personal ist es verboten, das Gerät ohne Genehmigung zu bedienen.
- Sicherheitsausrüstung: Persönliche Schutzausrüstung (PPE) wie ein harter Hut, Schutzschuhe und Handschuhe müssen vor dem Betrieb getragen werden, um körperliche Verletzungen zu vermeiden.
- 5. Aufzeichnungen und Etikettierung
Aufzeichnungen aufrechterhalten: Nach der Wartung des Kegelkalorimeters müssen entsprechende Aufzeichnungen und Etiketten aufrechterhalten werden. Aufzeichnungen sollten Informationen wie das Wartungsdatum, Wartungspersonal und Wartungsdaten enthalten; Etiketten sollten das Instrumentmodell, die Spezifikationen und den Wartungsstatus enthalten. Diese Aufzeichnungen und Etiketten bilden die Grundlage für zukünftige Wartung und Verwaltung.
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