一、GB/T16172-2007錐形量熱儀熱釋放速率試驗器產品介紹

本試驗裝置為基于錐形量熱儀原理的建筑材料熱釋放速率測試系統，核心由輻射加熱系統、試樣支撐系統、排氣凈化系統、氣體分析系統及數據采集系統組成。試驗時將試樣置于水平定位（可通過裝置調整實現），在可控熱輻射條件下，通過測量燃燒產物中氧氣濃度及排氣流量，依據耗氧原理計算熱釋放速率，同時記錄引燃時間、質量損失等參數。裝置整體設計符合 GB/T 16172-2007/ISO 5660-1:2002 標準要求，適用于各類建筑材料及制品的火災特性評估。

二、GB/T16172-2007錐形量熱儀熱釋放速率試驗器適用范圍與標準

本裝置嚴格按照 GB/T 16172-2007 標準生產用于測定建筑材料及制品在水平定位、受可控熱輻射時的熱釋放速率，同時可測量引燃時間、質量損失速率、有效燃燒熱等參數，適用于金屬、石材、木材、混凝土、礦纖、聚合物等單一材料或復合材料的火災危險性評估，廣泛應用于建筑、消防、材料生產等行業。

三、儀器工作條件

環境溫度：15℃～30℃

相對濕度：20%～80%

環境要求：無明顯氣流擾動，試驗區域配備通風及滅火設施

電源：規定電壓，帶接地線

氣源：甲烷（純度≥99.5%），管路無泄漏

試驗要求：（客戶準備）

1 380V、50Hz交流市電，35A三相漏電開關。

2 房間高3.2米以上，有排風管道，風量100L/s至200L/s。排煙口在房間的頂部，直徑為130mm。

3 標準氣體及耗材：

3.1 氮氣99.9%

3.2 二氧化碳 8.5%（混合氣體氮氣中的二氧化碳含量為8.5%）

3.3 一氧化碳 0.85%（1瓶）（混合氣體氮氣中的一氧化碳含量為0.85%）

3.4 甲烷 99.5%（1瓶）

3.5 相應氣體減壓閥。

4 干燥劑：硫酸鈣白色顆粒或硅膠顆粒。

5 鋁箔紙

6 配備燃氣安全報警柜

7設備外形尺寸：1685*805*2750（含煙囪）

四、產品使用注意事項

試驗前，連接信號控制線及電源，檢查各部件連接正確無誤；連接燃氣氣瓶，確認管路無漏氣后，方可開啟電源。

試驗前需按要求完成預標定、工作標定及非經常性標定，確保設備參數準確。

試樣制備需符合標準要求，狀態調節至質量恒定后再進行安裝。

試驗過程中，操作人員不得離開現場，需做好高溫防護，避免接觸輻射錐、點火器等高溫部件。

試驗結束后，關閉電源及氣源總閥，確認無燃燒物殘留后，清理試驗裝置及殘留樣品；若有有毒有害氣體產生，需保持通風至氣體排出。

計算機控制部分需定期殺毒，防止病毒侵襲影響數據采集。

五、技術參數

輻射錐：額定功率 5kW，電加熱管纏繞成圓錐臺形。

輻射照度范圍：0kW/m2～100kW/m2，試樣表面中心 50mm×50mm 范圍內均勻性偏差≤±2%

溫度控制：通過 3 支 K 型熱電偶

控制平均溫度，偏差≤±10℃

輻射屏蔽層：總厚度≤12mm，水冷型表面發射系數 ε=0.95±0.05；非水冷型為反射金屬或陶瓷材質

試樣安裝架：方形敞口盤

定位架：方盒尺寸 (111±1) mm×(111±1) mm×(54±1) mm，開口尺寸 (94.0±0.5) mm×(94.0±0.5) mm，不銹鋼板厚度 (1.9±0.1) mm

定位方式：輻射錐與試樣表面距離：標準 25±1mm，尺寸不穩定材料 60±1mm

隔熱層：底部鋪設厚度≥13mm、密度 65kg/m3 的耐熱纖維墊

排氣流量：標準狀態下≥0.024m3/s，可調節并穩定控制

集煙罩：底部與試樣表面距離 (210±50) mm，內置節流孔板（內徑 57±3mm）

氣體取樣：環形取樣器距集煙罩 (685±15) mm，12 個直徑 (2.2±0.1) mm 小孔

氧分析儀：順磁型，量程 0%~25%，30min 漂移≤50×10??，響應時間（10%~90%）≤12s

溫度測量：鎧裝熱電偶

點火器：10kV 火花塞，火花隙 (3.0±0.5) mm，位于試樣表面中心上方 (13±2) mm，點火計時器：分辨力 1s，計時誤差＜1s/h

稱重設備

采集參數：氧濃度、排氣流量、溫度、質量損失、熱釋放速率等

采集周期：燃燒時間≤3min 時≤2s，燃燒時間＞3min 時 5s

技術特點:

1.自動剔除算壞熱電偶

2.燃氣校準可實現自動校準，不需要人工稱量再填入重量,減少認為操作誤差

3.遮擋板可實現自動移動，無需收到操作

六、試驗方法

（一）試樣制備及準備

試樣要求

尺寸：100mm×100mm 正方形，公稱厚度≤50mm 用實際厚度，＞50mm 切割至 50mm

數量：每種輻射照度和暴露表面至少 3 個試樣

表面特性：暴露表面基本平整（不平整處與平面偏差≤±1mm），或符合均勻分布要求

狀態調節：按 ISO 554 標準，在 (23±2)℃、相對濕度 (50±5)% 條件下養護至質量恒定（相隔 24h 質量差≤0.1% 或 0.1g，取較大者）；聚酰胺類材料養護≥1 周

試樣包覆與安裝

用厚度 0.025mm~0.04mm 鋁箔包覆試樣底面和側面，光面朝向試樣，上表面超出部分≤3mm

定位架倒置，試樣暴露表面向下放入，頂部鋪 1~2 層耐熱纖維墊，蓋上試樣安裝架并固定，確保無鋁箔外露

尺寸不穩定材料：用 4 根直徑 (1.0±0.1) mm、長度≥350mm 金屬絲固定，防止過度變形

非經常性標定：工作熱流計每 100 工作小時標定 1 次，熱釋放速率線性每 100 工作小時標定 1 次，流量計每 6 個月校驗 1 次

（二）試驗步驟

試驗準備

檢查氣體取樣系統：更換失效吸附劑，排凈冷阱凝結水，檢查氣密性

調節裝置：設定輻射錐與試樣表面距離，接通輻射錐、風機電源，調節排氣流量至 (0.024±0.002) m3/s

完成工作標定，在稱重設備上方放置隔熱層

試驗操作

開始數據采集：移去隔熱層，將制備好的試樣安裝到位，采集 1min 基線數據

點火：插入輻射屏蔽層（冷卻至＜100℃），按規定時間移去屏蔽層，插入并開啟點火器

記錄現象：記錄閃燃、短暫燃燒、持續燃燒（≥10s）出現時間，持續燃燒時關閉點火器（熄滅則重新開啟）

試驗終止條件（滿足任一即可）：持續燃燒 32min；30min 內未引燃；氧濃度回到試驗前 0.01% 范圍內并持續 10min；試樣質量為零；最短試驗持續時間≥5min

試驗結束：移去試樣及安裝架，放置隔熱層，清理裝置

重復試驗：3 個試樣的 180s 內平均熱釋放速率偏差＞10% 時，追加 3 個試樣，報告 6 個數據的算術平均值

（四）試驗結果評價

主要評價指標：引燃時間、持續燃燒時間、單位面積熱釋放速率（峰值、180s/300s 平均值）、放熱總量、質量損失速率、有效燃燒熱等

結果要求：試驗結果僅反映特定條件下試樣特性，需結合相關產品標準綜合評價火災危險性

復檢要求：結果有爭議時，追加 2 次試驗，若均符合要求則判定通過