Calorímetro del cono del equipo de prueba del fuego del ISO 5660 para los materiales de construcción

Equipo de Calorimetría Cónica para Pruebas de Incendio ASTM D6113

Descripción:

El Calorímetro Cónico es el instrumento de banco más importante en el campo de las pruebas de incendio.

La liberación de calor es la medición clave requerida para evaluar el desarrollo del fuego de materiales y productos. Tradicionalmente, ha sido muy difícil de medir y, más recientemente, ha sido posible realizar pruebas a gran escala de artículos (por ejemplo, muebles) quemando estos artículos y midiendo el calor liberado utilizando una técnica llamada calorimetría de agotamiento de oxígeno.

A principios de la década de 1980, los trabajadores del NIST (anteriormente NBS), en EE. UU., decidieron producir una prueba mejorada de liberación de calor a escala de banco que superaría las deficiencias de las pruebas de liberación de calor a pequeña escala existentes que se basaban en la medición de la entalpía de salida de sistemas cerrados. La calorimetría de agotamiento de oxígeno se identificó como un método de medición adecuado. Esto se basa en la observación empírica de que el calor liberado por los materiales en combustión es directamente proporcional a la cantidad de oxígeno utilizado en el proceso de combustión. El instrumento se llamó Calorímetro Cónico. Este nombre se derivó de la forma del calentador cónico truncado que se utiliza para irradiar la muestra de prueba con flujos de hasta 100 kW/m2 en la prueba.

Aplicación:

El Calorímetro Cónico se ha producido para cumplir con todas las Normas existentes (incluidas ISO 5660, ASTM E1354, ASTM E1474, ASTM E1740, ASTM F1550, ASTM D6113, CAN ULC 135 y BS 476 Parte 15) y también se puede comprar en forma modular para que aquellos laboratorios con intereses particulares como liberación de calor, pérdida de masa, producción de humo, etc. puedan comprar inicialmente las secciones que requieren y luego agregar instrumentación adicional en los mismos gabinetes para completar un instrumento de especificación completa. Esta es solo una de las ventajas del Calorímetro Cónico.

Normas:

ISO 5660: Pruebas de reacción al fuego - Liberación de calor, producción de humo y tasa de pérdida de masa.

ASTM E1354: Método de prueba estándar para tasas de liberación de calor y humo visible para materiales y productos utilizando un calorímetro de consumo de oxígeno.

BS 476: PARTE 15: Pruebas de fuego en materiales y estructuras de construcción. Parte 15: Método para medir la tasa de liberación de calor de los productos.

GB/T 16172-2007: Método de prueba para la tasa de liberación de calor de materiales de construcción

Un sistema completo consta de:

1. Calentador Cónico: está enrollado en forma de cono truncado, con una potencia nominal de 5000 W a 230 V con una salida de calor de 100 kW/m2.
2. Instalación para probar especímenes orientados horizontal o verticalmente
3. Control de temperatura mediante el uso de 3 termopares tipo K y un controlador de temperatura de 3 términos (PID).
4. Un mecanismo de obturador dividido: protege el área de la muestra antes de la prueba. Esto asegura que la medición de masa inicial sea estable y que el operador tenga tiempo adicional para las verificaciones del sistema antes de comenzar la prueba. Este tiempo adicional es muy importante para muestras fácilmente inflamables, que a menudo se encienden prematuramente si no se utiliza un mecanismo de obturador.
5. Soportes para especímenes: para especímenes de 100 mm x 100 mm hasta 50 mm de espesor, en orientación horizontal y vertical.
6. Célula de carga: las mediciones de masa se realizan a través de una célula de carga extensométrica con una precisión de 0.01 g. Equipada con una instalación de tara electrónica rápida y topes mecánicos para evitar daños por movimiento, proporcionar resultados estables y una larga vida útil.
7. Ignición por chispa: mediante un generador de chispa de 10 kV equipado con un dispositivo de corte de seguridad. El ignitor se posiciona automáticamente mediante una palanca conectada al mecanismo del obturador.
8. Sistema de escape: fabricado en acero inoxidable para una larga vida útil. Comprende, campana, sonda de anillo de muestreo de gas, ventilador de escape (con controles de flujo ajustables de 0-50 g/s, con una resolución de al menos 0.1 g/s) y medición de flujo de placa de orificio (termopar y transductor de presión diferencial). La operación normal es a 24 l/s nominales.
9. Muestreo de gas: que comprende filtros de partículas, trampa de frío refrigerada, bomba, columnas de secado y control de flujo.
10. Análisis de oxígeno: analizador de oxígeno paramagnético, que tiene un rango de 0-25% y un rendimiento conforme a las normas.
11. Obscuración de humo: medida con un sistema láser, utilizando fotodiodos y un láser de helio-neón de 0.5 mW, con fotodetectores principales y de referencia (compensadores). Suministrado con cuna de alineación y filtros de densidad neutra de 0.3, 0.8 para calibración.
12. Medidor de flujo de calor: para ajustar el nivel de irradiación en la superficie de los especímenes.
13. Quemador de calibración: para calibrar la tasa de liberación de calor medida por el aparato utilizando metano de 99.5% de pureza.
14. Adquisición de datos: Unidad de adquisición de datos y conmutación con una carcasa de 3 ranuras con un DMM interno de 6½ dígitos (22 bits) que permite hasta 120 mediciones de un solo extremo o 48 de doble extremo. Se dispone de velocidades de escaneo de hasta 250 canales/s con una interfaz RS232 de 115 kbaud y PCI GPIB como estándar. Todas las lecturas se marcan automáticamente con fecha y hora y se pueden almacenar en una memoria no volátil de 50.000 lecturas.
15. Software ConeCalc: está disponible en varios idiomas, incluidos inglés, francés, alemán, español y japonés. La interfaz de usuario es un sistema basado en Microsoft Windows con acciones de botón "fáciles de usar" y campos de entrada de datos estándar de Windows, selectores desplegables, casillas de verificación e interruptores capaces de:
Mostrar el estado del instrumento
Calibrar el instrumento y almacenar los resultados de la calibración
Recopilar datos generados durante una prueba
Calcular los parámetros requeridos
Presentar los resultados de una manera aprobada por las Normas
Promediar múltiples pruebas
Exportar datos a FDMS (Sistema de Gestión de Datos de Incendios) - un formato utilizado por los principales laboratorios europeos y estadounidenses para compartir datos entre laboratorios con diferentes calorímetros.
Exportar archivo para archivos CSV (variables separadas por comas) para una transferencia rápida a hojas de cálculo.