[發明專利]一種便攜式火災試驗熱釋放速率測量裝置

在審

• 申請號: 201610126145.5
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105606648A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 蔣亞強;何勤理;李樂
• 申請（專利權）人: 公安部四川消防研究所
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22
• 代理公司: 成都科奧專利事務所(普通合伙) 51101
• 代理人: 王蔚

技術領域

本發明涉及一種便攜式火災試驗熱釋放速率測量裝置，主要用于火災 規模較大的現場火災試驗。

背景技術：

火災會對人類社會和自然造成巨大的破壞，熱釋放速率是描述火災過 程的一個重要參數,它體現了火災中能量釋放的多少,是決定火災發展和火 災危險的基本參數，其單位通常為kw，表示單位時間內釋放的能量，火災 科學試驗中需要測量熱釋放速率隨時間變化，由此對火災大小進行量化分 析。

進行大尺度火災中可燃物熱釋放速率的實驗測量具有重要意義，因為 大尺度的實驗可以模擬真實的火災環境,測試結果比較可靠，大尺度的實驗 不僅可以評價可燃物在火災中更為真實的行為規律,還可同步考察可燃物 引起的周圍環境火災動力學參數的變化。

目前,考查火災試驗中可燃物熱釋放速率的途徑主要有三種：

1)經驗公式法：對于油池火、木垛火等火源，已有一些經典公式對其 熱釋放速率進行估算，但其缺點是只能估算峰值熱釋放速率，不能反映火 源熱釋放率隨時間變化的特性，因此其預測結果與實際數據之間的誤差較 大；

2)耗氧原理法：根據大量火災試驗數據獲知，大部分燃料燃燒過程中 消耗單位質量氧氣所產生的能量約為13.1MJ/kg，因此可根據燃燒產物中氧 氣濃度變化來計算火源熱釋放速率。但該類方法通常需要大型集煙罩，精 確搜集燃燒煙氣，且需要配套的高精度氣體成分分析設備，而現場試驗基 本不能達到該要求；

3)失重法：對燃料的質量損失進行實時測量，獲取質量損失速率，再 乘以燃料的燃燒熱值來進行計算，即

Q=χΔHcm·---(1)]]>

式中Q為熱釋放速率，χ為燃料燃燒效率，ΔH_c為燃料燃燒熱值，火源質量損失速率。則需要使用稱重系統系統進行實時測量，獲取燃料的質量損失速率。目前應用失重法主要依靠購買商用電子天平對燃料質量損失數據進行測量，但常規的電子天平通常尺寸固定，無法依據試驗中燃料的面積變化而進行調節，稱重操作過程復雜，且體積笨重不方便攜帶。另外，使用常規的電子天平不能在現場快速獲取熱釋放速率隨時間變化的規律，對于大尺度現場火災試驗尤為不便。

發明內容

本發明的目的在于提供一種攜帶方便且能快速提供熱釋放速率隨時間 變化規律的火災試驗熱釋放速率測量裝置。

本發明提供的便攜式火災試驗熱釋放速率測量裝置包括用于盛裝燃料的油盤、以及隔熱層、稱重模塊、重量變送器、數據處理裝置和顯示器，所述油盤放置在數個稱重模塊上，油盤和稱重模塊之間設有隔熱層，所述重量變送器與稱重模塊相連，將稱重模塊的重量信號轉化為數字信號，所述數據處理裝置與重量變送器相連，將接收到的數字信號通過公式計算出熱釋放速率并由顯示器顯示，式中：Q為熱釋放速率，χ為燃料燃燒效率，ΔH_c為燃料燃燒熱值，為燃料質量損失速率。

進一步地，隔熱層與稱重模塊之間設有承重支架。

更進一步地，油盤由多個油盤組合而成。

進一步地，稱重模塊為四個。

進一步地，數據處理裝置與重量變送器通過藍牙無線連接。

本發明裝置能實時計算、顯示和儲存火源熱釋放速率數據，從而能在現 場快速獲取熱釋放速率隨時間變化的規律，此外，本發明裝置結構簡單、 操作便捷、精度較高且便于攜帶，能適用于不同大小的火源，尤其適用于 大面積現場火災試驗。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的結構示意圖。

圖2為圖1所示結構的分解圖。

圖3為本發明實施例2的結構示意圖。

圖4為圖3所示結構的分解圖。

圖1、圖3中的各零件均按透明件畫出，以便于表示結構。

圖中：1—數據處理裝置2—油盤3—隔熱層4—稱重模塊 5—重量變送器6—顯示器7—藍牙信號發送器8—承重支架