CN210071712U - 自动氧指数检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阻燃材料测试技术领域，特别涉及一种自动氧指数检测仪。自动氧指数检测仪包括机箱内部安装的PLC控制器，PLC控制器与设置在机箱上的显示屏连接，其特征在于：PLC控制器与机箱内部的配气管路系统连接，配气管路连接燃烧装置，点火装置一端安装在机箱内，点火装置的另一端设置在燃烧装置内。现有的氧指数检测仪大都存在测试数据不准确、使用寿命短，操作不方便，自动化程度低的缺点，而本实用新型自动氧指数检测仪提供了一种检测精度高、使用方便、自动化程度高的自动氧指数检测仪。

Description

自动氧指数检测仪

技术领域

本实用新型涉及阻燃材料测试技术领域,特别涉及自动氧指数检测仪。

背景技术

目前普遍被世界各国所采用的适用于塑料、橡胶、纤维、泡沫塑料及各种固体材料的燃烧性能检测的方法是氧指数法。其原理是物质燃烧时，需要消耗大量的氧气，不同材料燃烧时需要消耗的氧气量不同，通过对材料燃烧过程中消耗最低氧气量的测定，确定材料的氧指数值，从而评定各类材料的燃烧性能。氧指数检测仪是用于测定材料在可点燃条件下的极限氧浓度，被广泛的应用于对建筑材料、纺织品和塑料等行业的材料燃烧性能的测试。

目前国内现有的氧指数检测仪大都存在测试数据不准确、使用寿命短，操作不方便，自动化程度低的缺点，其在试验过程中大多是通过人为的调节氧浓度值和总流量值来完成整个试验，必然存在调节不准确，反复调节耗时长，加重试验人员的劳动强度，以及试验时试样点火为人工手持式点火等问题。

发明内容

实用新型目的：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种检测精度高、使用方便、自动化程度高的自动氧指数检测仪。

技术方案：

自动氧指数检测仪，包括机箱内部安装的PLC控制器，PLC控制器与设置在机箱上的显示屏连接，其特征在于：PLC控制器与机箱内部的配气管路系统连接，配气管路连接燃烧装置，点火装置一端安装在机箱内，点火装置的另一端设置在燃烧装置内。

进一步的，配气管路系统安装在机箱内部，配气管路系统包括氮气管路、氧气管路和燃气进气管路，配气管路系统的氮气进气口依次连接电磁阀、过滤器、调压阀、流量控制器、单向阀和混合罐；氧气进气口依次连接电磁阀、过滤器、调压阀、流量控制器、单向阀和混合罐，氮气和氧气在混合罐内混合；压力表通过管路与调压阀连接，混合罐与基座通过混合管路连接。

进一步的，所述的混合管路上并联有氧浓度传感器。

进一步的，配气管路系统的燃气进气口依次连接电磁阀和针阀的进气端，针阀出气端与燃烧器连接。

进一步的，燃烧装置的基座上固定有试样夹具，基座还设有能罩住试样夹具的玻璃罩，玻璃罩上方设有用于排出多余气体的通孔，点火装置的点火针通过通孔插入玻璃罩中。

进一步的，点火装置的升降机构固定在机箱内，限位开关设置在升降机构的侧面，升降机构前端的固定有支座，支座左右侧面贯穿有中空的定位套筒，支座与定位套筒通过螺钉固定连接，定位套筒内部穿过燃烧器，通过定位螺钉固定燃烧器，燃烧器前端固定有点火针。

进一步的，升降机构的步进电机通过固定螺钉固定于基座台，步进电机前端与联轴器一端连接，联轴器的另一端连接有滚珠丝杆，滚珠丝杆和步进电机通过联轴器连接，滚珠丝杆两端通过滚动轴承与基座台上实现周向旋转，滚珠丝杆上设有有滑动平台，滑动平台两端套在导向光轴上，通过步进电机旋转带动滑动平台直线往复运动。

进一步的，基座台上方的固定板下端面设有防震装置，防震装置套在导向光轴上。

进一步的，固定板下端面与硬质固定座固定，硬质固定座与导向光轴之间设有软质胶条，软质胶条和硬质固定座的外侧翻钩之间设有垫圈。

优点及效果：

本实用新型的主要优点在于能够方便准确的设定氧气浓度，并依据设定值程序会自动精确配比出符合流量要求下的氧气浓度。

本实用新型还具有远程自动点火装置和燃烧器自动升降机构，可以通过设定好的自动化程序实现燃烧器对试样的点火试验过程，排除人为参与点火试验时的干扰。

本实用新型具有自动化，智能化，检测精度高、使用方便等优点。

附图说明

图1是本实用新型自动氧指数检测仪结构示意图；

图2是本实用新型配气管路系统结构示意图；

图3是本实用新型点火装置结构示意图；

图4是升降机构的右视图；

图5是上端的固定板与防震装置的机构示意图。

附图标记说明：

1.机箱，2.显示屏，3.配气管路系统，4.点火装置，5.混合罐，6.氧浓度传感器，7.电磁阀，8.流量控制器，9.过滤器，10.压力表，11.调压阀，12.针阀，13.单向阀，14.玻璃罩，15.试样夹具，16. 基座，17.升降机构，18.支座，19.定位螺钉，20.燃烧器，21.点火针，22.限位开关，23. 螺钉，24. 定位套筒，25. 固定螺钉，26. 步进电机，27. 紧定螺钉，28. 联轴器，29. 滚动轴承，30. 滑动平台，31. 导向光轴，32. 滚珠丝杆，33. 基座台，34. 固定板，35. 软质胶条，36. 硬质固定座，37. 垫圈。

具体实施方式

下面结合附图说明对本实用新型进行进一步说明。

本实用新型依据国家标准GB/T2406 .2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为》的测试原理：指定尺寸的试样垂直支撑在一个规定尺寸的透明燃烧筒内，其内有一定浓度自下而上按规定流速流动的氧气和氮气的混合气体，用点火器点燃试样上端，试样燃烧时开始计时，并观察试样燃烧情况，火焰熄灭时记录燃烧时间和燃烧长度，通过和国家标准中规定的数值相比较确定实验结果。

本实用新型自动氧指数检测仪广泛适用于纺织品、塑料、橡胶、纤维、木材、保温材料等及其制品的氧指数测试。

如图1、图2所示，自动氧指数检测仪，包括机箱1内部安装的PLC控制器，PLC控制器与设置在机箱1上的显示屏2连接，PLC控制器与机箱1内部的配气管路系统连接，配气管路连接燃烧装置，点火装置4一端安装在机箱1内，点火装置4的另一端设置在燃烧装置内。

PLC控制器和显示屏2为现有技术，选择现有设备即可，例如PLC控制器可以选择台达的DVP-14SS211T2型PLC控制器，显示屏2可以选择昆仑通态TPC-7062TI型触摸屏显示屏，该说明主要是举例说明PLC控制器和显示屏2为现有技术，不应作为限定本实用新型的内容。

PLC控制器分别通过导线连接电磁阀、调压阀、流量控制器、氧浓度传感器、升降机构、点火针等；通过PLC控制器控制氧指数监测仪，此外PLC控制器与显示屏2连接。PLC控制器固定在机箱1内部靠近显示屏2处。

如图1所示，机箱1整体为立方体结构，右侧固定有燃烧装置，结合图2可知混合罐5通过混合管路与燃烧装置连接，混合管路从机箱1后侧面穿出与点火装置4的基座16连接；基座16底端有与玻璃罩14内部连通的通气管道。

如图2所示，配气管路系统3安装在机箱1内部，配气管路系统包括氮气管路、氧气管路和燃气进气管路，配气管路系统3的氮气进气口依次连接电磁阀7、过滤器9、调压阀11、流量控制器8、单向阀13和混合罐5；氧气进气口依次连接电磁阀7、过滤器9、调压阀11、流量控制器8、单向阀13和混合罐5，氮气和氧气在混合罐5内混合；压力表10通过管路与调压阀11连接，混合罐5与基座16通过混合管路连接。

混合管路上并联有氧浓度传感器6，从混合罐出来的混合管路上分出一并联支路，用于氧浓度采用的支管，不把氧浓度传感器直接串联在混合主管路上，是因为氧浓度传感器测量时对流过的流量大小有要求，不宜过大和过小。单向阀是串联在并联支路的氧浓度传感器6之后，防止气流逆向.

如图2所示，配气管路系统3的燃气进气口依次连接电磁阀7和针阀12的进气端，针阀12出气端与燃烧器20连接。

如图2所示，针阀12的出气端与燃烧器20左侧端口连接，燃气通过燃烧器20的中空管道从燃烧器20的左侧出口出去，与左侧出口上的点火针21接触，点火针21后端的导线与点火变压器连接；点火变压器与PLC控制器连接。

燃烧装置的基座16上固定有试样夹具15，基座16还设有能罩住试样夹具15的玻璃罩14，玻璃罩14上方设有用于排出多余气体的通孔，点火装置4的点火针21通过通孔插入玻璃罩14中。燃烧器20的出气口端设置有点燃试样用的点火针21。

如图2所示，基座16底端通过螺栓固定在机箱1右侧平台上，减少整个装置的占地面积，安装简单、易拆卸。基座16中心设有一个试样夹具柱，试样夹具柱上方固定有试样夹具15，试样夹具15可以为两片耐火的试样夹片通过下端的螺栓进行拧紧，使试样能够固定在试样夹具15上。同时图中还示出了柱状的试样夹具，可以将试样通过柱状试样夹具进行固定，该处为现有的试样夹具。

点火装置4的升降机构17固定在机箱1内，限位开关22设置在升降机构17的侧面，升降机构17前端的固定有支座18，支座18左右侧面贯穿有中空的定位套筒24，支座18与定位套筒24通过螺钉23固定连接，定位套筒24内部穿过燃烧器20，通过定位螺钉19固定燃烧器20，燃烧器20前端固定有点火针21。

如图3和图4所示，升降机构17固定在机箱1右侧面，机箱1右侧面上方设有一条通槽，点火装置4能够进行上下移动。点火针21的伸出距离和位置可以通过定位螺钉19调节。

如图3和图4所示，升降机构17的步进电机26通过固定螺钉25固定于基座台33，步进电机26前端与联轴器28一端连接，联轴器28的另一端连接有滚珠丝杆32，联轴器28与步进电机26通过紧定螺钉27固定，滚珠丝杆（32）和步进电机（26）通过联轴器（28）连接，联轴器28连接滚珠丝杆32和步进电机26的轴，起到传递转矩和旋转的作用；联轴器28与步进电机26通过紧定螺钉27固定，滚珠丝杆32两端通过滚动轴承29与基座台33上实现周向旋转，滚珠丝杆32上设有有滑动平台30，滑动平台30两端套有导向光轴31，通过步进电机26旋转带动滑动平台30直线往复运动。

基座台33包括后侧板、上下固定板，后侧板侧面设有滑道，限位开关22通过滑道与基座台33滑动连接，一般在设置好限位距离后，将上下两个限位开关22固定，使滑动平台30在限位开关设置好的距离内进行移动，限位开关22用于点火针21的上下极限限位，如果限位开关22出现问题无法实现限位作用，此时在固定板34和导向光轴31上设有防震装置，主要是防止滑动平台30与固定板34撞击，导致点火装置4震动，可能会造成点火针21的意外脱落，或者燃烧器20左侧与燃气管路脱落，防止造成重大火灾事故。因此，防震装置的设置是十分必要的。

步进电机26固定在基座台33的下端的固定板34底面上，步进电机26通过联轴器28与滚珠丝杆32的下端连接，滚珠丝杆32的上端通过滚动轴承29与基座台33上端的固定板34连接，实现滚珠丝杆周向转动。滚珠丝杆32前后两侧还设有两个与滚珠丝杆32平行等距的导向光轴31，导向光轴31与基座台33之间设有防震装置，由此可知，滑动平台30上中间设有与滚珠丝杆32连接的滚珠螺母。

基座台33上方的固定板34下端面设有防震装置，防震装置套在导向光轴31上。

如图5所示，防震装置包括硬质固定座36、软质胶条35和垫圈37；硬质固定座36可以是塑料等硬质材料，硬质固定座36为筒状，一端设有与固定板34固定的固定座，另一端向外弯折出固定钩，固定钩大小要稍大于软质胶条35内的L形固定槽，同时为了使硬质固定座36、软质胶条35固定更紧密，在L形固定槽内安装垫圈37，垫圈37材质多为橡胶，进一步将硬质固定座36、软质胶条35固定，软质胶条35的作用是在发生滑动平台30超出限位开关22时，起到一定的缓冲作用。软质胶条35包裹住质固定座36内侧，使导向光轴31与硬质固定座36之间固定更紧密，外侧包裹住固定钩，将软质胶条35固定。

如图5所示，固定板34下端面与硬质固定座36通过普通螺钉固定，硬质固定座36与导向光轴31之间设有软质胶条35，软质胶条35和硬质固定座36的外侧翻钩之间设有垫圈37。

所述自动氧指数检测仪，包括机箱1，机箱1面板上安装有显示屏2，在机箱1内部安装有配气管路系统3，配气管路系统是分别是由一路氮气，一路氧气，一路燃气组成，其中一路氮气进气口端依次连接起到气路通断作用的电磁阀7，可以滤除气体湿气杂质的过滤器9，将气体压力调节到所需的配气压力用的调压阀11，用于稳定气体流量大小的流量控制器8，保证气体只能朝下游流动的单向阀13，最后进入混合罐5内与氧气混合，用于显示气体压力的压力表10通过管路连接于调压阀11上，其中另一路氧气通过与氮气路一样的实施连接方式，最后同样进入混合罐5内与氮气混合，在混合罐5和基座16之间连接混合管路，在混合管路上并联接有氧浓度传感器6用于监测从混合罐5出来的氧气氮气混气的氧气浓度，基座16上放置有玻璃罩14和试样夹具15，夹具用于将试样夹持牢固在试验位置上，玻璃罩14将试样与外界空间隔离，同时在玻璃罩14内形成要求的混合气体流速并流过试样，剩余一路燃气进气口端依次连接电磁阀7、针阀12，针阀12出气口端与燃烧器20的进气口端连接，点火装置4安装在机箱1内部，点火装置4包括燃烧器20，用于带动燃烧器20上下运动的升降机构17，固定燃烧器20用的支座18，调整燃烧器20位置的定位螺钉19，限制燃烧器20上下运动极限位置的限位开关22，燃烧器20出气口端绑定有远程点燃燃气用的点火针21。

本实用新型方便准确的设定氧气浓度，并依据设定值程序会自动精确配比出符合流量要求下的氧气浓度，用于解决目前市面上流行的通过实验人员手动调节流量从而改变浓度的方式方法，这种靠实验人员手动调节的方式其困难在于需要反复调节流量来达到要求，其过程繁琐，调节精度低，流量波动大等缺点。

本实用新型还具有远程自动点火装置和燃烧器自动升降机构，可以通过设定好的自动化程序实现燃烧器对试样的点火试验过程，排除人为参与点火试验时的干扰。

Claims (9)

1.自动氧指数检测仪，包括机箱（1）内部安装的PLC控制器，PLC控制器与设置在机箱（1）上的显示屏（2）连接，其特征在于：PLC控制器与机箱（1）内部的配气管路系统（3）连接，配气管路连接燃烧装置，点火装置（4）一端安装在机箱（1）内，点火装置（4）的另一端设置在燃烧装置内。

2.根据权利要求1所述的自动氧指数检测仪，其特征在于：配气管路系统（3）安装在机箱（1）内部，配气管路系统（3）包括氮气管路、氧气管路和燃气进气管路，配气管路系统（3）的氮气进气口依次连接电磁阀（7）、过滤器（9）、调压阀（11）、流量控制器（8）、单向阀（13）和混合罐（5）；

氧气进气口依次连接电磁阀（7）、过滤器（9）、调压阀（11）、流量控制器（8）、单向阀（13）和混合罐（5），氮气和氧气在混合罐（5）内混合；

压力表（10）通过管路与调压阀（11）连接，混合罐（5）与基座（16）通过混合管路连接。

3.根据权利要求2所述的自动氧指数检测仪，其特征在于：所述的混合管路上并联有氧浓度传感器（6）。

4.根据权利要求2所述的自动氧指数检测仪，其特征在于：配气管路系统（3）的燃气进气口依次连接电磁阀（7）和针阀（12）的进气端，针阀（12）出气端与燃烧器（20）连接。

5.根据权利要求1所述的自动氧指数检测仪，其特征在于：燃烧装置的基座（16）上固定有试样夹具（15），基座（16）还设有能罩住试样夹具（15）的玻璃罩（14），玻璃罩（14）上方设有用于排出多余气体的通孔，点火装置（4）的点火针（21）通过通孔插入玻璃罩（14）中。

6.根据权利要求1所述的自动氧指数检测仪，其特征在于：点火装置（4）的升降机构（17）固定在机箱（1）内，限位开关（22）设置在升降机构（17）的侧面，升降机构（17）前端的固定有支座（18），支座（18）左右侧面贯穿有中空的定位套筒（24），支座（18）与定位套筒（24）通过螺钉（23）固定连接，定位套筒（24）内部穿过燃烧器（20），通过定位螺钉（19）固定燃烧器（20），燃烧器（20）前端固定有点火针（21）。

7.根据权利要求6所述的自动氧指数检测仪，其特征在于：升降机构（17）的步进电机（26）通过固定螺钉（25）固定于基座台（33），步进电机（26）前端与联轴器（28）一端连接，联轴器（28）的另一端连接有滚珠丝杆（32），滚珠丝杆（32）和步进电机（26）通过联轴器（28）连接，滚珠丝杆（32）两端通过滚动轴承（29）与基座台（33）上实现周向旋转，滚珠丝杆（32）上设有有滑动平台（30），滑动平台（30）两端套在导向光轴（31）上，通过步进电机（26）旋转带动滑动平台（30）直线往复运动。

8.根据权利要求7所述的自动氧指数检测仪，其特征在于：基座台（33）上方的固定板（34）下端面设有防震装置，防震装置套在导向光轴（31）上。

9.根据权利要求8所述的自动氧指数检测仪，其特征在于：固定板（34）下端面与硬质固定座（36）固定，硬质固定座（36）与导向光轴（31）之间设有软质胶条（35），软质胶条（35）和硬质固定座（36）的外侧翻钩之间设有垫圈（37）。

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