[发明专利]一种便携式火灾试验热释放速率测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式火灾试验热释放速率测量装置，主要用于火灾 规模较大的现场火灾试验。

背景技术：

火灾会对人类社会和自然造成巨大的破坏，热释放速率是描述火灾过 程的一个重要参数,它体现了火灾中能量释放的多少,是决定火灾发展和火 灾危险的基本参数，其单位通常为kw，表示单位时间内释放的能量，火灾 科学试验中需要测量热释放速率随时间变化，由此对火灾大小进行量化分 析。

进行大尺度火灾中可燃物热释放速率的实验测量具有重要意义，因为 大尺度的实验可以模拟真实的火灾环境,测试结果比较可靠，大尺度的实验 不仅可以评价可燃物在火灾中更为真实的行为规律,还可同步考察可燃物 引起的周围环境火灾动力学参数的变化。

目前,考查火灾试验中可燃物热释放速率的途径主要有三种：

1)经验公式法：对于油池火、木垛火等火源，已有一些经典公式对其 热释放速率进行估算，但其缺点是只能估算峰值热释放速率，不能反映火 源热释放率随时间变化的特性，因此其预测结果与实际数据之间的误差较 大；

2)耗氧原理法：根据大量火灾试验数据获知，大部分燃料燃烧过程中 消耗单位质量氧气所产生的能量约为13.1MJ/kg，因此可根据燃烧产物中氧 气浓度变化来计算火源热释放速率。但该类方法通常需要大型集烟罩，精 确搜集燃烧烟气，且需要配套的高精度气体成分分析设备，而现场试验基 本不能达到该要求；

3)失重法：对燃料的质量损失进行实时测量，获取质量损失速率，再 乘以燃料的燃烧热值来进行计算，即

Q=χΔHcm·---(1)]]>

式中Q为热释放速率，χ为燃料燃烧效率，ΔH_c为燃料燃烧热值，火源质量损失速率。则需要使用称重系统系统进行实时测量，获取燃料的质量损失速率。目前应用失重法主要依靠购买商用电子天平对燃料质量损失数据进行测量，但常规的电子天平通常尺寸固定，无法依据试验中燃料的面积变化而进行调节，称重操作过程复杂，且体积笨重不方便携带。另外，使用常规的电子天平不能在现场快速获取热释放速率随时间变化的规律，对于大尺度现场火灾试验尤为不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种携带方便且能快速提供热释放速率随时间 变化规律的火灾试验热释放速率测量装置。

本发明提供的便携式火灾试验热释放速率测量装置包括用于盛装燃料的油盘、以及隔热层、称重模块、重量变送器、数据处理装置和显示器，所述油盘放置在数个称重模块上，油盘和称重模块之间设有隔热层，所述重量变送器与称重模块相连，将称重模块的重量信号转化为数字信号，所述数据处理装置与重量变送器相连，将接收到的数字信号通过公式计算出热释放速率并由显示器显示，式中：Q为热释放速率，χ为燃料燃烧效率，ΔH_c为燃料燃烧热值，为燃料质量损失速率。

进一步地，隔热层与称重模块之间设有承重支架。

更进一步地，油盘由多个油盘组合而成。

进一步地，称重模块为四个。

进一步地，数据处理装置与重量变送器通过蓝牙无线连接。

本发明装置能实时计算、显示和储存火源热释放速率数据，从而能在现 场快速获取热释放速率随时间变化的规律，此外，本发明装置结构简单、 操作便捷、精度较高且便于携带，能适用于不同大小的火源，尤其适用于 大面积现场火灾试验。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为图1所示结构的分解图。

图3为本发明实施例2的结构示意图。

图4为图3所示结构的分解图。

图1、图3中的各零件均按透明件画出，以便于表示结构。

图中：1—数据处理装置2—油盘3—隔热层4—称重模块 5—重量变送器6—显示器7—蓝牙信号发送器8—承重支架