Baumaterial-Prüfeinrichtung, Feuer-Test-Kammer-Kegel-Kalorimeter ISO 5660

ISO 5660 Prüfgeräte für Brandverhalten von Baustoffen Konuskalorimeter

Beschreibung:

Das Konuskalorimeter ist das bedeutendste Tischgerät im Bereich der Brandprüfung.

Die Wärmeentwicklung ist die wichtigste Messgröße zur Beurteilung der Brandentwicklung von Materialien und Produkten. Traditionell war die Messung sehr schwierig und in jüngerer Zeit war es durch die Verbrennung von Gegenständen (z. B. Möbeln) und die Messung der entwickelten Wärme mittels einer Technik namens Sauerstoffverbrauchskalorimetrie möglich, Vollbrandprüfungen von Gegenständen durchzuführen.

In den frühen 1980er Jahren beschlossen Mitarbeiter des NIST (früher NBS) in den USA, einen verbesserten Tischwärmeentwicklungstest zu entwickeln, der die Mängel bestehender Kleinflächen-Wärmeentwicklungstests überwinden sollte, die auf der Messung der Ausströmungsenthalpie geschlossener Systeme beruhten. Die Sauerstoffverbrauchskalorimetrie wurde als geeignete Messmethode identifiziert. Diese basiert auf der empirischen Beobachtung, dass die von brennenden Materialien freigesetzte Wärme direkt proportional zur Menge des im Verbrennungsprozess verbrauchten Sauerstoffs ist. Das Gerät wurde Cone Calorimeter genannt. Dieser Name leitet sich von der Form des kegelstumpfförmigen Heizkörpers ab, der zur Bestrahlung der Prüfkörper mit Flussdichten bis zu 100 kW/m2 im Test verwendet wird.

Anwendung:

Das Konuskalorimeter wurde entwickelt, um alle bestehenden Normen (einschließlich ISO 5660, ASTM E1354, ASTM E1474, ASTM E1740, ASTM F1550, ASTM D6113, CAN ULC 135 und BS 476 Teil 15) zu erfüllen und kann auch in modularer Form erworben werden, so dass Labore mit besonderen Interessen wie Wärmeentwicklung, Massenverlust, Rauchentwicklung usw. zunächst die benötigten Abschnitte erwerben und später weitere Instrumente in dieselben Schränke einbauen können, um ein vollständiges Spezifikationsinstrument zu vervollständigen. Dies ist nur einer der Vorteile des Konuskalorimeters.

Normen:

ISO 5660: Brandverhalten von Baustoffen – Wärmeentwicklung, Rauchentwicklung und Massenverlustrate.

ASTM E1354: Standard-Prüfverfahren für Wärme- und sichtbare Rauchentwicklungsraten von Materialien und Produkten unter Verwendung eines Sauerstoffverbrauchskalorimeters.

BS 476: TEIL 15: Brandversuche an Baustoffen und -konstruktionen. Teil 15: Verfahren zur Messung der Wärmeentwicklungsrate von Produkten.

Ein vollständiges System besteht aus:

1. Konischer Heizkörper – gewickelt in Form eines Kegelstumpfes, Nennleistung 5000 W bei 230 V mit einer Wärmeabgabe von 100 kW/m2.
2. Vorrichtung zum Prüfen von horizontal oder vertikal ausgerichteten Proben
3. Temperaturregelung durch Verwendung von 3 Typ-K-Thermoelementen und einem 3-Punkt-Regler (PID).
4. Ein geteilter Schiebermechanismus – schützt den Probenbereich vor dem Test. Dies gewährleistet, dass die anfängliche Massenmessung stabil ist und der Bediener zusätzliche Zeit für Systemprüfungen hat, bevor der Test beginnt. Diese zusätzliche Zeit ist sehr wichtig für leicht entzündliche Proben, die oft vorzeitig entzünden, wenn kein Schiebermechanismus verwendet wird.
5. Probenhalter – für Proben von 100 mm x 100 mm bis zu 50 mm Dicke, in horizontaler und vertikaler Ausrichtung.
6. Wägezelle – Massenmessungen werden über eine Dehnungsmessstreifen-Wägezelle mit einer Genauigkeit von 0,01 g durchgeführt. Ausgestattet mit einer schnellen elektronischen Tara-Funktion und mechanischen Anschlägen zur Vermeidung von Transportschäden, für stabile Ergebnisse und lange Lebensdauer.
7. Funkenzündung – durch einen 10 kV Funkenzünder mit Sicherheitsabschaltung. Der Zünder wird automatisch durch einen Hebel positioniert, der mit dem Schiebermechanismus verbunden ist.
8. Absaugsystem – aus Edelstahl gefertigt für lange Lebensdauer. Dieses umfasst Haube, Gasentnahmesondenring, Absaugventilator (mit einstellbaren Durchflussreglern von 0-50 g/s, mit einer Auflösung von mindestens 0,1 g/s) und eine Drosselplatten-Durchflussmessung (Thermoelement und Differenzdruckwandler). Der Normalbetrieb erfolgt bei nominal 24 l/s.
9. Gasentnahme – bestehend aus Partikelfiltern, gekühltem Kältetrockner, Pumpe, Trockensäulen und Durchflussregelung.
10. Sauerstoffanalyse – paramagnetischer Sauerstoffanalysator mit einem Bereich von 0-25 % und einer Leistung, die den Normen entspricht.
11. Rauchtrübung – gemessen mit einem Lasersystem, unter Verwendung von Fotodioden und einem 0,5 mW Helium-Neon-Laser, mit Haupt- und Referenz-(kompensierenden) Fotodetektoren. Geliefert mit Ausrichtungshalterung und 0,3, 0,8 Neutraldichtefiltern zur Kalibrierung.
12. Wärmeflussmesser – zur Einstellung des Bestrahlungsniveaus an der Oberfläche der Proben.
13. Kalibrierbrenner – zur Kalibrierung der vom Gerät gemessenen Wärmeentwicklungsrate unter Verwendung von Methan mit 99,5 % Reinheit.
14. Datenerfassung – Datenerfassungs- und Schalteinheit mit einem 3-Steckplatz-Kartenkäfig mit einem 6½-stelligen (22-Bit) internen DMM, das bis zu 120 Single-Ended- oder 48 Double-Ended-Messungen ermöglicht. Abtastraten von bis zu 250 Kanälen/s sind mit einer 115-kbaud-RS232- und PCI-GPIB-Schnittstelle als Standard verfügbar. Alle Messwerte werden automatisch mit Zeitstempel versehen und können in einem nichtflüchtigen Speicher für 50.000 Messwerte gespeichert werden.
15. ConeCalc Software – verfügbar in mehreren Sprachen, darunter Englisch, Französisch, Deutsch, Spanisch und Japanisch. Die Benutzeroberfläche ist ein Microsoft Windows-basiertes System mit „benutzerfreundlichen“ Schaltflächenaktionen und Standard-Windows-Dateneingabefeldern, Dropdown-Auswahlfeldern, Kontrollkästchen und Schaltern, die Folgendes können:
Anzeige des Gerätestatus
Kalibrierung des Geräts und Speicherung der Kalibrierergebnisse
Erfassung von während eines Tests generierten Daten
Berechnung der erforderlichen Parameter
Darstellung der Ergebnisse in einer von den Normen genehmigten Weise
Mittelung mehrerer Tests
Export von Daten in FDMS (Fire Data Management System) – ein Format, das von großen europäischen und US-Laboren zum Datenaustausch zwischen Laboren mit unterschiedlichen Kalorimetern verwendet wird.
Export von Dateien für CSV (Comma Separated Variable)-Dateien für die schnelle Übertragung in Tabellenkalkulationen.

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