建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統及方法技術方案

本發明專利技術公開了一種建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統及方法，所述系統包括煙氣產生集成裝置、煙密度測量裝置、煙毒性測試裝置、嵌入式智能通信模塊和上位機；所述煙氣產生集成裝置，用于采用統一的陰燃方式進行產煙，并將部分煙氣送入煙毒性測試裝置；煙密度測量裝置，采用熱輻射形式給式樣間歇加熱產煙，利用光源發生器發射出光，通過光路系統將光經過具有一定密度的煙氣，經過信號采集系統采集并對比經過具密度煙氣前后的光強，得出各個時刻煙密度；煙毒性測試裝置，通過煙氣采樣系統將煙氣抽取送入傅里葉紅外光譜分析儀進行毒性測試；嵌入式智能通信模塊，將毒性測試結果通過有線/無線接口發送至上位機；上位機，對測試結果進行處理，并顯示與存儲。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及建筑材料燃燒性能檢測領域，尤其涉及一種建筑材料陰燃煙密度與毒 性集成檢測系統及方法。
技術介紹
從建筑物發生火災事故分析報告和有關火災傷亡研究情況來看，火災事故致命的 罪魁禍首往往不是火，而是煙氣，早在火勢大幅蔓延前，很多人就已因為吸入過量有毒煙氣 而昏迷，葬身火場。因此，對于建筑材料在燃燒分解過程中的煙霧密度與煙毒分析和測試尤 為重要。本項目面向建材測試計量行業發展的需求，應用傳感檢測、信號處理和計算機網 絡等多個學科的先進技術，研究用于建筑材料燃燒煙霧濃度檢測與煙毒分析的集成試驗裝 置，開發具有自主知識產權的新型自動化智能儀器儀表，符合國家重點鼓勵的產業發展政 策。專利號為“201120069273. 3”專利技術了一種隔熱板，用于煙密度試驗箱和其電器控制 柜之間隔熱，使得控制系統元器件不會因為高溫受到損害，保證了建材煙密度測試儀的正常使用。專利號為“200810049452. 3”專利技術了一種檢測方法——評價卷煙煙氣毒性的小鼠 體內微核分析方法，該方法通過小鼠灌胃染毒、細胞培養、固定、染色后，采用抗體熒光標記 法直接測定微核率。專利號為“201010158214. 3”專利技術了提供一種材料燃燒產煙毒性實驗裝置，該發 明可以精確模擬各種材料在燃燒中產生的有毒煙霧環境，自動控制并記錄全部過程試驗數 據。專利號為“201120069283. 7”公開了一種建材煙密度試驗控制系統，包括燃燒火焰控制系統和光通量數據采集系統。目前，建筑材料燃燒煙密度測量與煙毒性測試均為相互獨立的模塊，而且標準也 多而雜，不同廠家所生產的儀器互換性較差，不利于該行業的高精度高自動化標準化的發展。
技術實現思路
為解決上述中存在的問題與缺陷，本專利技術提供了 一種建筑材料陰燃煙密度與毒性 集成檢測系統及方法，該檢測系統及方法將建材燃燒煙密度測量與煙毒性測試方法集成， 形成一種新的測試方法。該方法使得一臺儀器兩個用途，降低了生產成本，提高了檢測的自 動化程度，同時引入有線和無線集成混合接口技術，使得該儀器通用性更強，標準化程度更 高。所述技術方案如下建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統，包括煙氣產生集成裝置、煙密度測量裝置、煙毒性測試裝置、嵌入式智能通信模塊和上 位機；所述煙氣產生集成裝置，用于采用統一的陰燃方式進行產煙，并將部分煙氣送入煙毒 性測試裝置；煙密度測量裝置，采用熱輻射形式給式樣間歇加熱產煙，利用光源發生器發射出 光，經過光路系統將光經過具有一定密度的煙氣，經過信號采集系統采集并對比經過具密 度煙氣前后的光強，得出各個時刻煙密度；煙毒性測試裝置；通過煙氣采樣系統將煙氣抽取送入傅里葉紅外光譜分析儀進行 毒性測試；嵌入式智能通信模塊，將毒性測試結果通過有線/無線接口發送至上位機；上位機，對測試結果進行處理，并顯示與存儲。建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測方法，包括采用統一的陰燃方式進行產煙，并將部分煙氣送入煙毒性測試裝置；采用熱輻射形式給式樣間歇加熱產煙，利用利用光源發生器發射出光，通過光路 系統將光經過具有一定密度的煙氣，經過信號采集系統采集并對比經過具密度煙氣前后的 光強，得出各個時刻煙密度；通過煙氣采樣系統將煙氣抽取送入傅里葉紅外光譜分析儀進行毒性測試；將毒性測試結果通過有線/無線接口發送至上位機；對測試結果進行處理，并顯示與存儲。本專利技術提供的技術方案的有益效果是采用物理定量分析方法，即傅里葉紅外分析方法，直接測出煙氣中氣體成分及其 含量，可以實現煙氣多組分實時檢測，其測量精度高速度快，同時根據不同等級的紅外分析 儀可形成一個系列，提高測試的靈活性。附圖說明圖1是建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統整體測試結構圖2是建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統煙氣產生集成裝置結構示意圖3是建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統煙密度測量裝置結構示意圖4是建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統煙毒性測試裝置結構示意圖5是建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統煙毒性測試裝置中煙氣采樣系 統結構圖。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術實施方 式作進一步地詳細描述本實施例提供了一種建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統，包括煙氣產生 集成裝置、煙密度測量裝置、煙毒性測試裝置、嵌入式智能通信模塊和上位機；所述煙氣產生集成裝置，用于采用統一的陰燃方式進行產煙，并將部分煙氣送入煙毒 性測試裝置；煙密度測量裝置，采用熱輻射形式給式樣間歇加熱產煙，利用光源發生器發射出 光，經過光路系統將光經過具有一定密度的煙氣，經過信號采集系統采集并對比經過具密度煙氣前后的光強，得出各個時刻煙密度；煙毒性測試裝置；通過煙氣采樣系統將煙氣抽取送入傅里葉紅外光譜分析儀進行 毒性測試；嵌入式智能通信模塊，將毒性測試結果通過有線/無線接口發送至上位機；上位機，對測試結果進行處理，并顯示與存儲。如圖1所示，上述煙氣產生集成裝置101產出的一小部分通過煙氣采樣系統送入 煙毒性測試裝置104，絕大部分留在煙密度測量裝置內102，煙密度測量裝置采用基于消光 原理的測量系統，通過合理的布置安裝光電測量設備及校準系統，單一的發射光源發射出 的光，利用光電池測出發射出的光經過具有一定密度的煙氣后的光強度，對比前后光強便 可得出各個時刻的煙密度；煙氣采樣系統103利用抽風泵抽取一小部分煙氣，通過流量計、 溫度計測出煙氣的流速和溫度，通過過濾系統對進來的煙氣顆粒進行過濾，測流速、溫度及 顆粒過濾過程都帶有反饋過程，如果其中的一個指標不符合后端毒性檢測結構的初始條件 要求，則煙氣將被排出，同時反饋信息回來進行調節，達到反饋控制的功能。煙密度與毒性 的測試結果通過嵌入式智能通信模塊105中有線\無線混合接口與上位機106進行通信， 將其結果發往上位機，對其進行存儲與顯示等。如圖2所示，為建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統煙氣產生集成裝置結 構，煙氣發生器采用一種用于材料產煙毒性分析的等速掃描加熱裝置，該裝置通過結合采 用等速載氣流和穩定供熱的環形爐，對條形試樣進行移動掃描加熱，從而實現材料的穩定 熱分解和燃燒，獲得組成物濃度穩定的煙氣流，實驗試樣201為圓柱形長條，放于圓柱形石 英管202內部，通過溫控系統204設置輻射爐203的工作溫度，同時由爐移位系統205設定 輻射爐往返速度及距離使其來回移動掃描加熱。輻射爐往返運動給試樣加熱,進而產生煙 氣，最后通過流量供給系統將所產生的煙氣輸入煙密度與煙毒性集成測試裝置。如圖3所示，建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統煙密度測量裝置結構，包 括煙氣發生器301、光路系統、自動校正系統302、尾氣處理系統304、嵌入式智能控制系統 303和嵌入式智能處理器305 ；由煙氣發生器產生煙氣，煙氣送入光路系統，光路采用的是 基于消光原理測出前后光強比，由此推算出煙氣濃度，再進一步由多級放大電路、A/D轉換 電路、低通整流濾波電路進行處理，同時通過網絡化智能集成接口將測量結果發送到上位 機進行存儲于顯示，自動校正系統主要用于實驗前對光路測量系統進行校正，符合要求方 向可進行試驗。嵌入式智能控制系統主要對煙箱內部環境進行檢測與控制，控制變量有溫 度等。尾氣處理系統用于實驗結束時處理并排除煙氣；嵌入式智能處理器主要本文檔來自技高網...

【技術保護點】
建筑材料陰燃煙密度與毒性集成檢測系統，其特征在于，所述系統包括煙氣產生集成裝置、煙密度測量裝置、煙毒性測試裝置、嵌入式智能通信模塊和上位機；所述煙氣產生集成裝置，用于采用統一的陰燃方式進行產煙，并將部分煙氣送入煙毒性測試裝置；煙密度測量裝置，采用熱輻射形式給式樣間歇加熱產煙，利用光源發生器發射出光，經過光路系統將光經過具有一定密度的煙氣，經過信號采集系統采集并對比經過具密度煙氣前后的光強，得出各個時刻煙密度；煙毒性測試裝置；通過煙氣采樣系統將煙氣抽取送入傅里葉紅外光譜分析儀進行毒性測試；嵌入式智能通信模塊，將毒性測試結果通過有線/無線接口發送至上位機；上位機，對測試結果進行處理，并顯示與存儲。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：洪曉斌，文澤貴，歐凱，劉桂雄，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：