配备集成比例控制器的实验室炉的主要功能是使防火材料经受精确、标准化的热冲击测试。通过严格控制加热元件以遵循特定的监管温度-时间曲线(例如 EN 1363-1),系统根据热量通过未暴露侧所需的时间来确定材料的隔热能力。
核心要点:消防安全测试的可靠性依赖于可重复性。比例控制器确保炉子严格遵守规定的加热曲线,从而能够科学地确定材料失效(特别是当未暴露侧达到 180°C 时)的确切时刻。
精密测试的机制
模拟监管标准
防火测试不能随意加热。为了符合 EN 1363-1 等行业标准,温度必须根据特定的非线性公式升高。
炉子使用其集成的比例控制器精确复制此“标准温度-时间曲线”。这确保了测试样品承受安全法规要求的精确理论应力。
比例控制的作用
简单的“开/关”开关会导致炉温在目标值附近剧烈波动。比例控制器动态调节功率输入。
当炉温接近曲线规定的目标温度时,控制器会降低功率。这可以防止“超调”(温度过高),并确保热量曲线平滑且符合标准。
使用 S 型热电偶进行监控
为了维持这种控制水平,系统需要高精度的反馈。
炉子使用 S 型热电偶监控内部温度。这些传感器向控制器提供精确的实时数据,使其能够即时调整加热元件以维持所需的热冲击曲线。
评估隔热能力
创建单面热冲击
测试设置依赖于方向性。炉子仅将极端高温施加到测试样品的一侧。
这模拟了真实的火灾场景,其中墙壁或屏障将火源与安全区域隔开。
180°C 失效指标
此设置的最终目标是测量热能穿透材料所需的时间。
隔热失效的行业标准由特定的温度阈值定义。测试测量未暴露表面(“安全”侧)达到180°C所需的时间。
确定防火等级
此测试记录的时间直接关系到材料的安全等级。
如果未暴露侧在 60 分钟内保持在 180°C 以下,则该材料被认为提供一小时的隔热保护。
理解权衡
设备复杂性
与基本加热元件相比,使用比例控制器和 S 型热电偶会增加复杂性和成本。
然而,为了获得认证,这种复杂性是不可避免的。简单的加热方法无法保证遵守法律合规性所需的温度-时间曲线。
校准敏感性
由于标准非常精确,设备需要定期严格校准。
如果 S 型热电偶漂移或比例控制器调谐不当,炉子可能无法满足 EN 1363-1 曲线,导致测试结果无效。
为您的目标做出正确选择
在分析数据或选择防火测试设备时,请考虑您的具体目标:
- 如果您的主要重点是法规遵从性:确保炉控制器经过认证,能够无偏差地重现 EN 1363-1 温度-时间曲线。
- 如果您的主要重点是材料开发:分析达到 180°C 阈值的确切时间,以评估隔热密度或成分的改进。
加热曲线的精确性是保证安全等级是事实而非估计的唯一途径。
摘要表:
| 特征 | 在防火测试中的功能 |
|---|---|
| 比例控制器 | 调节功率以严格遵循非线性的 EN 1363-1 温度-时间曲线。 |
| S 型热电偶 | 提供高精度实时反馈,防止温度超调或偏差。 |
| 180°C 失效指标 | 用于确定隔热等级的未暴露侧的标准温度阈值。 |
| 单面加热 | 模拟真实火灾场景,测量屏障保护安全区域的时间。 |
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参考文献
- Begona Peceño, Carlos Leiva. Study of a Fire-Resistant Plate Containing Fly Ashes Generated from Municipal Waste Incinerator: Fire and Mechanical Characteristics and Environmental Life Cycle Assessment. DOI: 10.3390/ma17081813
本文还参考了以下技术资料 Kintek Furnace 知识库 .