[发明专利]一种固体材料燃烧行为测量装置

权利要求书

1.一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：包括管式电阻炉(7)及其温控器(9)，电阻炉支架(8)，高精度电子天平(1)，小坩埚(3)，坩埚支架(2)，摄像机(10)，热电偶，热电偶支架(6)，舵机(11)，数据采集仪(14)和计算机(15)，其中温控器(9)用于控制管式电阻炉(7)对小坩埚(3)内固体材料的辐射温度，同时高精度电子天平(1)实时测量固体材料的质量变化，热电偶布置在固体材料表面和附近测温度，舵机(11)可以防止热电偶受高温损坏，通过数据采集仪(14)和计算机(15)可以得到热电偶的温度数据，摄像机(10)用于拍摄固体材料的燃烧现象。

2.根据权利要求1所述的一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：所述的管式电阻炉(7)采用环状中空结构管式电阻炉，有利于测量实验数据以及观察实验现象，管式电阻炉(7)炉膛采用莫来石材质，呈圆环形，电阻炉高120mm，下部开口直径80mm，上部开口直径40mm；管式电阻炉(7)采用PID温控器控制温度，温度控制精度±5℃，升温范围为室温至800℃，功率1kW。

3.根据权利要求1所述的一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：所述的电阻炉支架(8)用于支撑电阻炉，电阻炉支架(8)高度有利于实验数据测量，及实验图像拍摄，高度约为0.5m。

4.根据权利要求1所述的一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：所述的高精度电子天平(1)采用岛津UW/UX系列托盘式电子天平，测量精度0.01g，最大量程6.4kg，测定的质量数据可直接输到计算机(15)上，可以得到质量随时间的变化关系曲线。

5.根据权利要求1所述的一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：所述的小坩埚(3)用于盛放固体材料样品，由于固体材料在燃烧过程中温度可能较高，因此采用氧化铝材质的刚玉坩埚，坩埚尺寸高度为17mm，直径为28mm，容积约为5ml。

6.根据权利要求1所述的一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：所述的坩埚支架(2)用于调整固体材料样品与电阻炉之间的高度，使其受到的热辐射温度在合适范围，以及有利于实验数据的测量。

7.根据权利要求1所述的一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：所述的摄像机(10)用于拍摄实验图像，为了安全起见，与管式电阻炉(7)保持一定距离，使其不受电阻炉高温辐射影响，采用索尼HDR-CX680型号摄像机，拍摄图像质量为50帧1080P，在实验测试过程中进行录制，可得到材料燃烧变化过程。

8.根据权利要求1所述的一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：所述的热电偶为K型热电偶，测温范围0-1300℃，热电偶主要布置在燃烧材料的上方中心轴线上；所述的热电偶支架(6)用于固定热电偶位置。

9.根据权利要求1所述的一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：所述的舵机(11)用于防止热电偶损坏，由于固体燃烧时火焰温度可达2000℃以上，为了防止损坏热电偶，此时采用舵机(11)牵引细金属绳索将测量样品表面温度的热电偶端部从固体表面拉出。

10.根据权利要求1所述的一种固体材料燃烧行为测量装置，其特征在于：所述的数据采集仪(14)用于采集热电偶输出的温度信号，并传输给计算机(15)，所述的计算机(15)用于接收数据采集仪(14)的温度信号，可以得到材料的点燃温度以及温度分布情况，计算机(15)也可以接收电子天平测量的质量数据，通过处理可以得到材料的质量损失速率。