Устройство для определения эффективности антипиренов в газовой фазе
ОЛ ИСАНИЕ
ИЗЬБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
G 01 N 25/52 Государственный комитет (53) УДК 536.46 (088.8) Оп бликовано 07.1!.82. Бюллетень № 41 llo делан изобретений и открытий Дата опубликования описания 17.11.82 Л. Г. Филин, A. Я. Корольченко,,7. П. Вогман, И. И. Путимцев, P. A. Андрианов и Н. В. Сотников (72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны (71) Заявитель! 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТИПИРЕНОВ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ! Изобретение относится к методам определения пожароопасных свойств веществ и материалов и может быть использовано при разработке новых полимерных материалов пониженной воспламеняемости и горючести. Известно устройство, содержащее кварцевую трубку, зажигающие электроды, двухэлектродные датчики — зонды, расположенные по центральной оси кварцевой трубки и на расстоянии друг от друга, трубку для ввода газа, расположенную в нижнем торце по центру кварцевой трубки. Между датчиками — зондами расположены сетки для создания электрического поля !1). Недостатком указанного устройства является то, что оно не позволяет исследовать пожароопасные свойства твердых материалов, так как предназначено для работы с газом. Кроме того, устройство не позволяет оценить профиль фронта пламени, поскольку датчики-зонды реагируют только на пламя, проходящее по оси трубки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения эффективности антипиренов в газовой фазе, содержащее пиролизер электропечи, соединенный с цилиндрическим корпусом с расположенными в нем электродами зажигания, патрубок для ввода воздуха и датчики скорости распространения пламени. Недостатком известного устройства является то, что образующаяся при пиролизе газовая смесь может загораться, т. е. происходит преждевременное сгорание образца. Это относится прежде всего к материалам, имеющим большую скорость газификации. В итоге преждевременная самовоспламеняемость приводит к большим неточностям измерений, поскольку пламя распространяется в обе стороны от источника зажигания, являющегося точкой отсчета. Способность материалов к вспышке определяется визуально (по длине пробежки пламени) . Это обстоятельство сводит весь эксперимент к субъективной оценке и снижает производительность труда, так как требуется последующая обработка результатов. Цель изобретения — повышение точности измерений, а также производительности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения эффектив972363 ности антипиренов в газовой фазе при термопиролизе неметаллических материалов, содержащем пиролизер, цилиндрический корпус с расположенными в нем электродами зажигания патрубок для подачи воздуха и датчики скорости распространения пламени. цилиндрический корпус соединен с »! ро.::.Içåðîì посредством сопла с рядом сп верстии, закрытых пламянепроницаемой ссткой и равномерно расположенных между критическим сечением и выходным сечением, в котором установлено выходное сеы :. !:àòðóáêà для подачи воздуха и электроды зажигания смеси, а датчики скорости распространения пламени выполнены из чувствительных элементов в виде незамкнутых окружностей. На фиг. 1 представлено предлагаемое уст-! йгтво; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1. ! 1спытуемый образец 1 расположен в пиролизере 2, в котором установлена термо»а .! 3. Пиролизер 2 соединен с цилиндриче< ким корпусом 4 посредством сопла 5, :,,;,! игическим сечением которого выполнен ряд равномерно расположенных отверстий 6, закрытых пламянепроницаемой сеткой 7. Выходное сечение 8 патрубка для подвода воздуха и электроды 10 зажигания смг< и расположены в плоскости выходного Ä IIèIl сопла 5. В цилиндрический корпус 4 установлены два датчика 11 и 12 скорости распространения пламени, расположенные на определенном расстоянии от электродов 10 зажигания. Каждый датчик состоит из двух концентрически расположенных и незамкнутых между собой элементов, которые B свою очередь вы::.о IHcHII из чувствительных проводников, не контактирующих друг с другом, концы которых подключены блоку 13 усиления, выходы блоков усиления соединены с входом блока 14 обработки сигналов. Один из входов блоков обработки сигналов соединен с выходом блока 15 выдачи команд, а выход — с входом регистратора 16. Блок 15 выдачи команд < воями выходами соединен с электродами 10 зажигания смеси и регистратором 16. Устройство работает следующим образом. Образец 1 нагревается до температуры его разложения в пиролизере 2, представляющем нагревательную электропечь, температура которой контролируется термопарой 3. Полученная при пиролизе газовая смесь не может воспламеняться в пиролизере 2, поскольку воздух для горения подается только за критическим сечением сопла 5. Наличие эжекторного эффекта способствует вытягиванию газовой смеси в зону выходного сечения сопла, где она зажигается электродами 10 и в которое подается воздух по патрубку 9, поскольку его выходное отверстие 8 лежит в этом сечении. Этот же эффект определяет направление распространения пламени. Фронт распространения пла45 55 <0 25 зо 4 мени фиксируется датчиками 11 и 12 скорости распространения пламени в зависимости от формы пламени. Фронт пламени замыкает чувствительные элементы датчиков и влияет на их электропроводность. Наличие двух концентрически расположенных и незамкнутых между собой элементов позволяет измерять скорость распространения пламени не только по оси цилиндрическкого корпуса, но и по сечению установки датчика. При запуске устройства через пусковую кнопку блока 15 выдачи команд в блоке регистрации формируется сигнал начала отсчета времени и выдается искра на электроды 10 зажигания смеси. По мере прохождения фронта пламени по цилиндрическому корпусу 4 на выходы блоков !3 усиления поступают сигналы с датчиков 11 и 12. Блок 14 обработки сигналов, на который поступают сигналы с блоков 13 усиления, производит следующие операции: запоминает по времени срабатывание первого по пути распространения пламени датчика и последнего датчика, определяет разницу времени в поступлении сигналов с датчиков, фиксирует распространение пламени в поперечном сечении цилиндрического корпуса 4 и определяет профиль фронта пламени. Этот блок по выполняемым функциям можно сравнить, например, с одновременной работой шлейфового осциллографа и интегратора. Полученный на выходе из блока 14 сигнал вместе с выходным сигналом блока 15 выдачи команд поступает в регистрирующее устройство 16, которое выдает результаты экспериментальных исследований в виде цифровых данных или графиков. Разработана техническая документация и изготовлен опытный образец устройства для определения эффективности антипиренов в газовой среде при термопиролизе неметаллических материалов, применяемого при разработке материалов пониженной воспламеняемости и горючести. Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с прототипом являются точность снимаемых характеристик в процессе эксперимента, поскольку обеспечивается направление распространения пламени по цилиндрическому корпусу; точность определения отсчета распространения пламени, являющейся плоскостью выходного сечения сопла; автоматизация процесса измерения и обработки данных при проведении эксперимента. Предлагаемое устройство может быть применено в научно-исследовательских лабораториях, занимающихся вопросами снижения воспламеняемости и горючести вновь разрабатываемых материалов. По предварительным данным потребность в таких приборах составит 500 штук в год. 972363 Формула изобретения ate.2 Составитель В. Сизенев Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Т.,Лопатина Заказ 8062/33 Устройство для определения эффективности антипиренов в газовой фазе при термопиролизе неметаллических материалов, содержащее пиролизер, цилиндрический корпус с расположенными в нем электродами зажигания, патрубок для подачи воздуха и датчики скорости распространения пламени, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности устройства, цилиндрический корпус 10 соединен с пиролизером посредством сопла с рядом отверстий, закрытых пламянепроницаемой сеткой и равномерно расположенных между критическим сечением и выходным сечением, в котором установлено выходное сечение патрубка для подачи воздуха и электроды зажигания смеси, а датчики скорости распространения пламени выполнены из чувствительных элементов в виде незамкнутых окружностей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Интенсификация факельных процессов электрическим разрядом. М., «Металлургия», 1976, с. 30 — 31. 2. Carlos J. Hilado Development ot a horizontal blash bire test: Preliminary studies — «Journa1 o1 Fire 8 Flammability», January 1978, р. 127 (прототип).
