Konik Kalorimetre'nin İcadı

Malzemelerin yangına tepki performansını değerlendirmek için Küçük Alev Kaynağı Testi (ISO 11925-2), Oksijen İndeksi (LOI) Testi (ISO 4589-2, ASTM D2863), Yatay ve Dikey Yanıcılık Testi (UL 94), NBS Duman Yoğunluğu Testi (ISO 5659-2, ASTM E662) gibi birçok test yöntemi bulunmaktadır. Bunlar çoğunlukla, bir malzemenin belirli bir özelliğini test eden, yalnızca belirli test koşulları altında bir malzemenin performansını değerlendiren ve bir malzemenin gerçek bir yangındaki davranışını değerlendirmek için temel olarak kullanılamayan küçük ölçekli test yöntemleridir.

1982'deki icadından bu yana, Konik Kalorimetre, malzemelerin yangına tepki performansının kapsamlı bir değerlendirmesi için bir test cihazı olarak kabul edilmiştir.

Geleneksel yöntemlere kıyasla kapsamlı, basit ve doğru olma avantajına sahiptir. Sadece ısı salınım hızını değil, aynı zamanda duman yoğunluğunu, kütle kaybını, yanıcılık davranışını ve bir testteki diğer parametreleri de ölçebilir.

Ek olarak, konik kalorimetre testinden elde edilen sonuçlar, büyük ölçekli yanma testleriyle iyi bir korelasyon gösterir ve bu nedenle malzemelerin yanıcılık performansını değerlendirmek ve yangın gelişimini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır.

Standart Uygunluğu

Konik Kalorimetre, malzemelerin yanma özelliklerini incelemek için en önemli yangın test cihazlarından biridir ve inşaat malzemeleri, polimerler, kompozit malzemeler, ahşap ürünler ve kablolar alanlarında birçok ülke, bölge ve uluslararası standart organizasyonları tarafından kullanılmaktadır.

• ISO 5660-1

• ASTM E1354

• BS 476 Bölüm 15

• ULC-S135-04  

Konik Kalorimetre Prensibi

Isı Salınımı

Isı salınımı prensibi, yanma için gereken oksijen miktarıyla orantılı olan net yanma ısısına dayanır; tüketilen kilogram başına yaklaşık 13,1 MJ ısı salınır. Testteki numuneler, ortam hava koşullarında, 0 ila 100 kW/m2 aralığında harici bir ışınlamaya maruz bırakılırken, oksijen konsantrasyonları ve egzoz gazı akış hızları ölçülür.

Duman Salınımı

Duman ölçüm prensibi, bir hacim yanma ürününden geçen ışık yoğunluğunun mesafenin üssel olarak azalan bir fonksiyonu olmasına dayanır. Duman kararması, egzoz kanalındaki dumandan geçen lazer ışığı yoğunluğunun kesri olarak ölçülür. Bu kesir, Bouguer yasasına göre sönümleme katsayısını hesaplamak için kullanılır. Testteki numuneler, ortam hava koşullarında, 0 ila 100 kW/m2 aralığında harici bir ışınlamaya maruz bırakılırken, duman kararması ve egzoz gazı akış hızı ölçülür.

Kütle Kaybı

Testteki numuneler, 0 ila 100 kW/m2 aralığında harici bir ışınlamaya maruz bırakılırken ve kütle kaybı hızı ölçülürken, tartım cihazının üzerinde yakılır.

Raporlar

Test verileri, test sırasında maruz kalan alan başına veya kilogram malzeme başına ısı salınım hızı, toplam ısı salınımı, test sırasında maruz kalan alan başına veya kilogram malzeme başına duman üretim hızı, toplam duman üretimi, kütle kaybı hızı ve toplam kütle kaybı için hesaplanabilir.

• Sürdürülebilir alevlenme ve sönme süresi, saniye cinsinden TTI

• Isı salınım hızı, HRR, MJ/kg, kW/m2 cinsinden

• İlk 180s ve 300s'deki ortalama ısı salınım hızı, kW/m2 cinsinden

• Maksimum ortalama ısı emisyon hızı, MARHE, kW/m2.s cinsinden

• Toplam ısı salınımı, THR, MJ cinsinden

• Kütle kaybı, g/m2.s cinsinden

• Duman Üretim Hızı, SPR, m2/m2

• Duman üretimi, TSP, m2 cinsinden

Konik Kalorimetre Cihazı

• 100 metrekare başına 100 kW ışınım çıkışı üreten koni şeklinde radyant elektrikli ısıtıcı.

• Işınım kontrol cihazı ve ısı akısı ölçer.

• İyi ısı yalıtımlı yük hücresi.

• Hava akışı ölçüm sensörlü egzoz gazı sistemi.

• Filtreleme cihazlı yanma gazı örnekleme sistemi.

• O2, CO ve CO2 konsantrasyon analizörü dahil olmak üzere gaz analizörü.

• Duman karartma ölçüm sistemi.

• Kendini kalibrasyon sistemi.

• Veri toplama sistemi.

• Çalışma yazılımı.

Uygulama

Malzeme Yanma Özellikleri Değerlendirmesi

Konik kalorimetre testinin test verilerine (örneğin HRR, Peak HRR, TTI, SPR, vb.) göre malzemenin yanma tehlikelerini değerlendirin ve farklı uygulamalarda kullanılmak üzere uygun malzemeleri belirleyin.

Alev Geciktirici Mekanizma Çalışması

Tekrarlanan testler ve test verilerinin karşılaştırılması yoluyla, daha iyi alev geciktirici özelliklere sahip malzemeler elde etmek için malzemelerin bileşimi optimize edilebilir.

Yangın Modeli Çalışması

Yanan malzemelerden ısı salınım hızını, duman salınım hızını, eğilim analizini analiz ederek veya orta ölçekli bir test modeline (ISO 9705) bağlanarak, farklı yangın modelleri oluşturun.

Özet

Konik Kalorimetre, belirli kontrollü ışınım seviyelerine maruz kalan numunelerin ısı salınım hızını ve dinamik duman üretim hızını, harici bir ateşleyici ile değerlendirmek için bir yöntem sunar. Yangın testinde ve araştırmasında daha tekrarlanabilir, daha üretilebilir ve daha kolay yürütülebilir kritik bir araçtır.