錐形量熱儀的主要工作原理是耗氧原理，當(dāng)樣品件在錐形電加熱器的熱輻射下燃燒時(shí)，火焰就會(huì)消耗掉空氣中一定濃度的氧氣，并釋放出一定的燃燒熱值。通過大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試和計(jì)算研究認(rèn)為，絕大多數(shù)所測(cè)材料的耗氧燃燒熱值接近13.1MJ/kg這一平均值，偏差約為5%。

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  錐形量熱法就是基于此點(diǎn)，根據(jù)材料在燃燒時(shí)消耗氧的量計(jì)算、測(cè)量在燃燒過程中的熱釋放速率、質(zhì)量損失速率等參數(shù)，用以分析判斷材料的燃燒性能。

  測(cè)試條件

  1. 樣品件的準(zhǔn)備

  錐形量熱法測(cè)試的樣品件，應(yīng)該是外形完整、料質(zhì)均勻，尺寸為100mm×100mm的正方形，厚度在3～20mm，常用的厚度為4、10mm。
樣品件可以用模具壓制，也可以用成品的板材切割而成?？傊?，不管用那一種方式制作的樣品件，決不能出現(xiàn)厚薄不均、大小氣泡、坑陷缺料、周邊凸凹不齊等現(xiàn)象。尤其是用模具壓制的樣品件，在材料進(jìn)行混煉或攪拌時(shí)，應(yīng)在設(shè)備上多反復(fù)幾次，充分保證材料能均勻的混合。這樣壓制出的樣品件材質(zhì)才能保證均勻，在燃燒測(cè)試時(shí)效果穩(wěn)定，數(shù)據(jù)的重復(fù)性較好。

  通常情況下，要測(cè)試的樣品件應(yīng)該選擇相同的厚度進(jìn)行測(cè)試比較。每種要測(cè)試的樣品件最好準(zhǔn)備2件以上。

  樣品件在測(cè)試前，要用鋁箔將其5個(gè)側(cè)面包好，防止燃燒時(shí)的過多流滴和測(cè)試不準(zhǔn)確。外露出的一個(gè)大平面，用于標(biāo)記編號(hào)，接受輻射熱，觀察測(cè)試現(xiàn)象。

  2. 樣品燃燒盒

  樣品燃燒盒由耐熱不銹鋼材料制成，是測(cè)試樣品件的重要部件，其外形和尺寸都有明確的規(guī)定和要求，屬于隨機(jī)附件。樣品燃燒盒由盒蓋、盒體、墊襯層組成。

樣品燃燒盒

 
  1-盒蓋，2-被測(cè)樣品，3-墊襯層，4-盒體

  在樣品件燃燒測(cè)試前，應(yīng)該先把樣品燃燒盒里外清理干凈，不能有任何雜物粘附在盒蓋、盒體上。如果有粘附物在樣品燃燒盒上，在燃燒測(cè)試樣品件時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)無規(guī)律的熔化、脫落，從而影響到采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性和質(zhì)量損失等，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確。

  樣品燃燒盒內(nèi)的襯墊層也很重要，其主要是起到隔熱和調(diào)節(jié)樣品件放置高度的作用。墊襯層與測(cè)試樣品疊放后的高度，應(yīng)為盒蓋頂部?jī)?nèi)側(cè)下表面相同，否則，就應(yīng)該調(diào)整墊襯層的高度。

  3. 過濾材料

  錐形量熱法在燃燒測(cè)試時(shí)，過濾器的材料對(duì)樣品氣的采集質(zhì)量和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性非常重要，直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的成功與失敗。因此，對(duì)于過濾材料的質(zhì)量選擇和及時(shí)更換要有足夠重視，尤其是在樣品件燃燒測(cè)試前，必須充分地準(zhǔn)備好。防止在測(cè)試過程由于出現(xiàn)過濾效果不好，氣流不暢，管路堵塞現(xiàn)象，而導(dǎo)致的測(cè)試失敗。

  4. 核定距離

  要測(cè)試的樣品件與錐形加熱器之間的距離規(guī)定為25mm。初始測(cè)試樣品件時(shí)，燃燒盒放置在燃燒架上，核定一下錐形加熱器的底面(打開防護(hù)板時(shí))，至樣品件外露的表面之間的距離，應(yīng)該保證在25mm，如果距離不對(duì)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在稱重傳感器上的立桿處，有一凸出的調(diào)節(jié)螺釘，松開螺釘后上下移動(dòng)滑套即可調(diào)節(jié)距離。

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  5. 測(cè)試標(biāo)定

  錐形量熱儀在燃燒測(cè)試前，必須進(jìn)行標(biāo)定工作。標(biāo)定的項(xiàng)目有質(zhì)量標(biāo)定、氧分析儀標(biāo)定、輻射功率標(biāo)定、激光測(cè)煙標(biāo)定以及測(cè)熱系數(shù)C值標(biāo)定。上述參數(shù)只有經(jīng)過標(biāo)定后，才能使計(jì)算機(jī)對(duì)樣品件燃燒測(cè)試時(shí)，采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的運(yùn)算處理。標(biāo)定參數(shù)必須符合要求，達(dá)到儀器的精度范圍，才能得到較好的標(biāo)定數(shù)據(jù)，順利地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。