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1、采用水平法与垂直法测定材料燃烧性能的实验指导书一. 实验目的1. 通过实验，掌握垂直、水平测定仪的使用方法；2. 了解对水平和垂直方向放置的试样用小火焰点燃后的试样的燃烧性能。二. 实验原理水平或垂直地夹住试样一端， 对试样自由端施加规定的气体火焰， 通过测量 先行燃烧速度（水平法）或有焰燃烧及无焰燃烧时间（垂直法）等来评价试样的 燃烧性能。有焰燃烧：在规定的试验条件下，移开点火源后，材料火焰持续的燃烧。 有焰燃烧时间： 在规定的试验条件下， 移开点火源后， 材料火焰持续的燃烧 的时间。无焰燃烧： 在规定的试验条件下， 移开点火源后， 当有焰燃烧终止或无焰产 生时，材料保持辉光的燃烧。无焰燃烧
2、时间： 在规定的试验条件下， 当有焰燃烧终止或移开点火源后， 材 料持续无焰燃烧的时间。三. 实验装置 风柜和通风橱、实验室燃烧器（本生灯） 、环形支架、计时装置、鼓风烘箱、干 燥器，医用脱脂棉。四、仪器面板介绍第一个数码管为试验次数显示位置，分别用 A、B、C、D、E 五个符号来表示五 个试样。选用垂直法时， 在试验或读出的过程中， 该数码管右下角的亮点分别表 示施加火焰的次数。 该点暗时表示对某个试样第一次施加火焰， 此时只记录有焰 燃烧时间。 该点亮时，表示对某个试样第二次施加火焰， 此时既要记录有焰燃烧 时间，又要记录无焰燃烧时间。第 2、 3、 4 个数码管组成一组时间计数器，在垂直
3、燃烧试验时，用以显示本次 试验的有焰燃烧时间（精度） 。第5、6 7、8个数码管组成一组时间计数器，在垂直燃烧试验时，用以显示本 次试验的有焰燃烧的积累时间；与无焰燃烧指示灯配合，用以显示无焰燃烧时间。 在水平燃烧试验时，用以显示测量的时间，在两种试验方法的施加火焰时，均采 用倒计数的方式显示施焰的剩余时间（精度）。注1:所有显示时间的单位为秒。面板上各开关，按键介绍。441 复位:强制复位键442 |清零| :清零键，用以清除机器内部不必要的信息，以利于精确计时。 该键只有在数码显示器显示“ P”的初始状态时，才能起到清零的作用，显示为 其它状态时，该键起不到清零的作用。4.4.3不合格|
4、:不合格键，在垂直燃烧法试验中，在施加火焰时间内，火焰蔓 延到支架夹具时，按此键判定该试样的试验结束，水平燃烧法中，此键无效。4.4.4返回| :返回初始状态键，按此键使仪器返回到初始状态：“ P'。4.4.5退火| :在垂直燃烧试验中，如果有滴落物并引起脱脂棉时，按此键结束 该试样的试验，该试样定级为 94V- 2。在水平燃烧试验中，在施焰时间内，火焰前沿已燃至第一标记线时，按此键将停 止施加火焰，本生灯退回，30s指示灯亮，并且立即开始记录时间。4.4.6 |运行| :当显示器显示出垂直或水平符号时，按此键用以确定某种试验方 式。当显示点火信息时，用以启动电机，向试样施加火焰。4.
5、4.7读出| :当某一个试样试验结束或某一组试验结束后，按此键用以读出试验数据。4.4.8选择| :在仪器的初始状态P时，按此键用以选择水平或垂直燃烧试验方 法。4.4.9 |计时控制:用以控制记录时间的开始与终止。4410 |电源 :电源开关。4.4.11燃气调节：燃气开关及气量调节。4.4.12手动/自动：手动，自动选择按键，选择手动时，手动指示灯亮；选择到 自动时，仪器进入自动状态，自动指示灯亮。4.4.13进、退：当选择手动状态时，按进或退两个键，可控制本生灯的进火和退 回。五. 试样1、适用于固体材料和表观密度不低于 250kg/m3的泡沫材料，而不适用于接触火 焰后没有点燃就强烈收
6、缩材料。2、试样尺寸和数量列表如下：尺寸长宽厚每组（数量）方法mm水平法125± 513±±3垂直法125± 5±±53、试样表面应清洁、平整、光滑 、没有影响燃烧行为的缺陷，如气泡、裂纹、 飞边和毛刺等。六. 水平法试验试验步骤：1、在试样一端的25mm和100mm处，垂直于长轴划两条标线，在 25mm标记的另一端，使其长轴呈水平，横截面轴线与水平方向成45°位置夹住试样。2、在试样下部约300mm处放一个水盘。3、在离试样约150mm的地方点燃本生灯，调节燃气流量，使灯管在竖直位置 时产生（20± 2）mm高的
7、黄色火焰，然后打开空气进口阀，经调节确保本生灯 产生 （20土 2）mm高的兰色火焰。7、按 运行 显示A、dH:水平法的指示灯亮，表示选择水平法，进行第一一 个试样试验，装上试样。8、当准备工作完成后，按|运行|将火焰移到试样自由端较低的边上，使灯管中心轴线与试样长轴方向底边处于同一铅直平面内，并向试样端部倾斜，与水平方向约成45°角。调节本生灯位置，使试样自由端（6± 1）mm长度承受火焰。 显示A、SYXXXX表示正在施焰，并以倒计数的方式显示施焰剩余的时间，在这 一步骤里，可能出现以下两种情况：情况甲：当施焰时间剩余3秒钟，蜂鸣器响， 提醒操作者做好下一步的准备。施
8、焰时间结束，本生灯自动退回显示A、d-b（火焰前沿到第一标线了吗）这时可能出现两种选择：甲一1:火焰未燃到第一标线即熄灭，按|计时控制|，立即再按|计时控制 显示b、dH，表示A试样符合最好的标准。甲- 2:火焰前沿燃到第一标线时按|计时控制|，显示A、XXX X,开始计时， 下面又可能有两种选择。甲2- 1:火焰前沿燃至第二标线，按|计时控制|，显示b、dH ;计时停止。 这时操作者应记录实际燃烧长度为 75mm，以便算出燃烧速度。甲2-2:火焰在燃烧途中熄灭，按|计时控制|，显示b、dH、计时停止，这 时操作者应记录实际燃烧长度，按下式计算燃烧速度。V=60L/t式中：V线性燃烧速度，（m
9、m/min ）L烧损长度（mm），t烧损L长度所用的时间（s）。情况乙：施加火焰时间未到 30s，火焰前沿已燃到第一标线时，按|退火|，本生灯退回，“<30s”灯亮，时间计数器开始自动计数，显示 A、XXX X,以上 出现的两种情况分别用甲一2 1或甲一22。当完成A试样测试后需要继续做 B试样试验时，请安装试样并点火，以下操作按前述 8执行，测试三根试样。当一组试验结束后，仪器显示End,这时可用|读出|键连续地读出各试样 的试验参数。计算三根试样线性燃烧速度的算术平均值。在各试样试验参数读出并加以记录之前，禁止按键，以免数据的丢失。注2:在每一个试验实验完毕后，如需读出试验数据，可依
10、次按|读出|，显示第某个试样的数据，直至显示 de- End,表示可读的信息读出的过程中，如 <30s指示灯亮，表明该试样的施焰时间小于30s。分级标志材料的燃烧性能，按点燃后的燃烧行为，可分为下列四级（符号 FH表示水 平燃烧）：FH- 1移开点火源后，火焰即灭或燃烧前沿未达到25mm标线；FH 2:移开点火源后，燃烧前沿越过 25mm标线，但未达到100mm标线。 在FH 2级中，烧损长度应写进分级标志，如 FH 2 70mm。FH 3:移开点火源后，燃烧前沿越过100mm标线，对于厚度在3至13mm 的试样，其燃烧速度不大于 40mm/min ;对于厚度小于3mm的试样，燃烧速度
11、不大于7540mm/min。在FH 3级相同，其燃烧速度也应写进分级标志，如 FH 4 60 mm/min。FH- 4:除线性燃烧速度大于规定值外，其余与 FH-3级相同，其燃烧速度 也应写进分级标志，如 FH-4-60 mm/mi n。如果被试材料的三根试样分级标志数字不完全一致，则应报告其中数字最高 的类级，作为该材料的分级标志。七. 垂直法试验试验步骤1、用环形支架上的夹具夹住试样上端 6mm，使试样长轴保持铅直，并使试样下 端距水平铺置的干燥医用脱脂棉层距离约为 300mm。撕薄的脱脂棉层尺寸为 50mmX50mm，其最大未压缩厚度为6mm。2、在离试样约150mm的地方点燃本生灯，调
12、节燃气流量，使灯管在竖直位置 时产生（20± 2）mm高的黄色火焰，然后打开空气进口阀，经调节确保本生灯 产生 （20土 2）mm高的兰色火焰。3、开电源一复位一返回 一清零显示初始状态P。4、按 选择| :显示“一一F'再按 选择，显示11F10 （用施焰时间 为10s的垂直吗）5、按 运行|显示AdH,垂直法的指示灯亮表示选择了垂直法。6当准备工作完成后，按|运行|将本生灯火焰对准试样下端面中心，并使本 生灯管顶面中心与试样下端面距离 H保持为10mm，点燃试样10s。必要时，可 随试样长度或位置的变化移动本生灯，以使H保持为10mm。显示ASYXXXX表示正在施焰，并以
13、倒计数的方式显示施焰剩余的时间， 当施焰时间剩余3s时， 蜂鸣器响，提醒操作者准备下一步操作，当施焰时间结束（10s）后，本生灯自动退回，“有焰燃烧”指示灯亮，享受信息为 AXX XXXX X,中间2、3、4三个 数码管表示本次有焰燃烧的时间，右边 5、6 7、8四个数码管表示诸次有焰燃 烧的积累时间。7、 当有焰燃烧结束时，按|计时控制|，显示A、dH按|运行|开始本次试 样的第二次施焰，显示 A、SYXXX X,同样，当施焰的最后3s蜂鸣器响，施焰 时间结束，本生灯自动退回。“有焰燃烧”指示灯亮，显示信息为 A、XX XXXX X中间2、3、4三个数码管为第二次施焰后的有焰燃烧时间，右边
14、5、6 7、8 四个数码管为诸次有焰燃烧的积累时间。8、当有焰燃烧结束按|计时控制|，“有焰燃烧”指示灯灭，“无焰燃烧”指示 灯亮，显示信息为A、XXX X表示无焰燃烧的时间。9、当无焰燃烧结束没有无焰燃烧时，按 |计时控制|，显示bdH，表示A试样 试验结束。10、重复6- 9所述步骤，测试五根试样。11、在试验的过程中，若有滴落物引燃脱脂棉的现象，按退回，仪器显示X、dH ,该试样停止试验。12、 在施焰时间内，若出现火焰蔓延至夹具的现象，按|不合格| ，此试样试 验结束。13、 试验后，需读出试样的试验数据时，按出。先显示的是与第一数码管所对应的的试验次数的第一次施焰后的有焰燃烧时间，再
15、读|读出| ，则显示第二次施焰的有焰燃烧时间，第三次按|读出| ，则显示第二次施焰的无焰燃烧时间，直至显示 de- End （表示试验数据全部读完）。若有蔓延到夹具的现 象时，读出显示“ X、bHg”若有滴落物引燃脱脂棉现象，读出显示信息为“ X92V -2”。14、结果表示在自动状态下，本仪器可直接读出总队有焰燃烧时间。当采用手动 时，试验结果按下式计算：时间tf,以秒为单位：t1 i试样第一次有焰燃烧时间，s；t2L第i试样第二有焰燃烧时间，S；i 试验次数，1515、 结果的评定：试验结果按下表规定，将材料的燃烧性能归为94V- 0，94V-1，94V- 2 三类:条件级别94V-094V-194V-2每根试样的有焰燃烧时间（t1+12）三10三30三30>30对于任何状态调节条件，每组五根试样有焰燃烧时间总和tf三50三250三250>250每根试样第二次施焰后的有焰 加上无焰燃烧时间（t2 + t3）三30三60三60>60每根试样有焰燃烧或无焰燃烧曼延到夹具的现象无无无有滴落物引燃脱脂棉现象无无有有或无